JP2004140084A - Pick-up method and device for picking up semiconductor chip - Google Patents

Pick-up method and device for picking up semiconductor chip Download PDF

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JP2004140084A JP2002301856A JP2002301856A JP2004140084A JP 2004140084 A JP2004140084 A JP 2004140084A JP 2002301856 A JP2002301856 A JP 2002301856A JP 2002301856 A JP2002301856 A JP 2002301856A JP 2004140084 A JP2004140084 A JP 2004140084A
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Akinori Kamiyama
上山 明紀
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce chip searching operations in frequency and to improve a pick-up operation in efficiency. <P>SOLUTION: A semiconductor chip pick-up device is equipped with a first image sensing means (first camera 3) which images a pick-up target chip C and outputs an image I1 as image information and a first image processing means 4 which recognizes coordinates of a barycenter and an imperfect external appearance on the image I1. a second image sensing means (second camera 6) which images other chips C around the target chip C and outputs an image I2 as image information, a second image processing means 8 which determines whether the other chips C bear bad marks or not, recognizes the coordinates of a barycenter on the image I2, and forms map data of information concerning the other chips C as candidates for pick-up target chips when it is determined that the other chips C are not defective, and a control means 13 which moves a table 1 for correction on the basis of table correcting information obtained from the first image processing means 4 and moves the table 1 on the basis of the map data obtained from the second image processing means 8. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップのピックアップ方法およびそのピックアップ装置に関し、詳しくは、電子部品の製造で使用されるピックアップ装置、および、画像認識によりチップをピックアップする方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体装置を製造する際には、多数のチップがウェハ上に整列配置され、このウェハとともにテーブル上に配置された前記チップを画像認識し、良品のチップのみをピックアップしている。
【0003】
具体的には、まず、カメラにより複数のチップを1つずつ画像として取り込み、その取り込んだ撮像信号を画像処理部に出力する。そして、この画像処理装置でカメラ視野の画像認識エリア内にあるチップを画像処理する。
【0004】
ついで、画像処理して得られたチップの画像データをフレームメモリに記憶し、この画像データを画像認識してチップの良否を判定する。ここで、このチップの良否の判定は、主に欠け等の外観不良についてなされる。
【0005】
そして、前記画像認識により良品と判定されたチップは、コレットと称する専用治具で真空吸着してピックアップされる。
【0006】
次に、図20に示すように、複数のチップCがウェハテーブル(図示せず)上に配列されている場合を例に、従来のピックアップ方法でピックアップを行った場合の取込画像、ピックアップ状態、および、ウェハの移動軌跡を図21から図32を参照して説明する。
【0007】
なお、このピックアップ工程を開始する前には、予め不良品であるか否かを概略的に検査する検査工程が実行される。そして、この検査工程で不良品であると判断されたチップC2,C3には、不良品であることを示すバットマーク「●印」が付されている。
【0008】
図21は、最初のチップC1の取込画像である。まず、画像認識エリアa内のチップC1の画像認識を行って良否判定し、欠け等の外観不良がなく良品である判定すると、チップC1の重心座標がピックアップ位置Oに位置するようにウェハテーブルを補正移動した後、チップC1をコレットでピックアップする。そして、チップC1をピックアップすると、図22に示す状態になる。
【0009】
ついで、図23に示すように、ウェハテーブルを予め決められたピッチ送り量でX軸左方向へ移動し、その画像認識エリアaの画像を取り込む。そして、画像認識エリアa内を画像処理し、その画像認識エリアa内に位置するチップC2について良否判定する。ここで、このチップC2には、予めバットマーク「●印」が付されているため、このチップC2は不良品であると判定し、ピックアップは行わない。
【0010】
ついで、図24に示すように、ウェハテーブルを前記と同様にX軸左方向へ移動し、その画像認識エリアa内の画像を取り込む。そして、画像認識エリアa内を画像処理し、その画像認識エリアa内にチップCが無いと判断する。
【0011】
ついで、図25に示すように、ウェハテーブルをX軸左方向へ移動し、その画像認識エリアa内の画像を取り込む。そして、画像認識エリアa内を画像処理し、その画像認識エリアa内にチップCが無いと判断する。
【0012】
ついで、図26に示すように、ウェハテーブルをX軸左方向へ移動し、その画像認識エリアa内の画像を取り込む。そして、画像認識エリアa内を画像処理し、その画像認識エリアa内にチップCが無いと判断する。
【0013】
このように、図24から図26に示すように、3回連続してチップCが無いと判断した場合、X軸のピッチ送り方向を反転(右方向)設定する。また、図27に示すように、予め決められたピッチ送り量でY軸上方向に移動し、その画像を取り込む。そして、画像認識エリアa内を画像処理し、その画像認識エリアa内にチップCが無いと判断する。
【0014】
ついで、図28に示すように、ウェハテーブルを予め決められたピッチ送り量でX軸右方向へ移動し、その画像認識エリアa内の画像を取り込む。そして、画像認識エリアa内を画像処理し、その画像認識エリアa内にチップCが無いと判断する。
【0015】
ついで、図29に示すように、ウェハテーブルを前記と同様にX軸右方向へ移動し、その画像認識エリアa内の画像を取り込む。そして、画像認識エリアa内を画像処理し、その画像認識エリアa内に位置するチップC3について良否判定する。この良否判定では、このチップC3にバットマークが付されているため、このチップC3は不良品であると判定し、ピックアップは行わない。
【0016】
ついで、図30に示すように、ウェハテーブルをX軸右方向へ移動し、その画像認識エリアa内の画像を取り込む。そして、画像認識エリアa内を画像処理し、その画像認識エリアa内に位置するチップC4について良否判定する。この良否判定で良品と判定すると、チップC4の重心座標がピックアップ位置Oに位置するようにウェハテーブルを補正移動し、前記チップC4をコレットでピックアップする。そして、このチップC4をピックアップすると、図31に示す状態になる。
【0017】
なお、この種のピックアップ方法に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【0018】
【特許文献1】
特開平2−155243号公報
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ピックアップ方法では、チップCの良否にかかわりなく、全てのチップCを1つずつ画像認識エリアa内に位置させ、撮像して画像認識し、良否判定を実行した後、良品のチップCについてはピックアップ動作を実行し、不良品のチップCについてはピックアップせずに次のチップCへ移行する。そして、3回連続してチップCが無いと判断するまでウェハテーブルの移動方向を変更しないため、図32に示すように、最初からチップが存在しないウェハ端などでチップCを探査する動作が発生し、ピックアップ動作の稼働効率が低下するという問題がある。
【0020】
なお、この探査動作を軽減するため、半導体ウェハをピックアップ装置に配置する前に、ウェハ上のチップ位置データを検査装置により予め作成し、ピックアップ装置がこのデータに基づいてウェハテーブルを移動させる方法がある。しかし、この場合、ピックアップ時のニードル突上げの影響や計時変化等により、ウェハのシート形状が変化し、チップ位置が変化するため、正しくピックアップ出来ない場合がある。
【0021】
そこで、本発明では、チップ探査動作回数を軽減し、効率の良いピックアップ動作が可能な半導体チップのピックアップ方法およびその装置を提供することを課題としている。
【0022】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の半導体チップのピックアップ方法は、テーブル上に配置された複数のチップのうち所定のピックアップ対象チップをピックアップ手段によって順次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、光軸を一致させた所定倍率の第1カメラおよび該第1カメラより低倍率の第2カメラを使用し、前記第1カメラにより前記ピックアップ対象チップを撮像するとともに、前記第2カメラにより前記ピックアップ対象チップの周辺の複数のチップを撮像し、前記第2カメラによって撮像した画像により、前記ピックアップ対象チップの周辺のチップの有無、その周辺チップにおけるバットマークの有無、および、重心座標を認識し、これらに基づいてバットマークが無いチップをピックアップ対象チップ候補としてその情報を記憶し、その情報に基づいて前記テーブルを移動させるとともに、前記第1カメラによって撮像した画像により、ピックアップ対象チップの有無、欠け等の外観不良の有無、および、重心座標を認識し、外観不良がないと判断すると、認識した重心座標に基づいて前記テーブルを補正移動するとともに、ピックアップする構成としている。
【0023】
このピックアップ方法によれば、ピックアップを実行するチップの重心座標、欠け等の外観不良の有無を第1カメラで高精度に認識でき、同時に第2カメラで今後ピックアップする予定の複数のチップの重心座標、バットマークの有無を認識することができる。そのため、第2カメラより得られた複数の良品チップ(ピックアップ対象チップ候補)の重心座標のうち1つのチップを次にピックアップする対象チップとして選択し、ピックアップ位置(第1カメラによる画像取込位置)にテーブルを迅速に移動させることができる。
【0024】
このピックアップ方法では、前記第1カメラは、その視野内に、前記テーブル上の複数のチップのうち1つのチップを撮像可能な画角とし、前記第2カメラは、その視野内に、前記第1カメラによる前記ピックアップ対象チップを含み、少なくとも3×3列のチップを撮像可能な画角とすることが好ましい。このようにすれば、チップ探査動作の回数を軽減できるうえ、バットマークの有無の判定精度、カメラ性能、価格などの点で好適である。
【0025】
また、前記第2カメラによって撮像した画像内のチップのうち、前記ピックアップ対象チップを有するピックアップ実行列の移動方向に存在する複数のチップを良否判定し、良品と判定したチップの重心座標データをピックアップ実行列マップデータとし、この実行列マップデータのうち最もピックアップ位置に近いチップの座標データを次のピックアップ対象チップ候補とし、前記ピックアップ対象チップのピックアップ後に、前記ピックアップ対象チップ候補の座標データに基づいて前記テーブルを移動させることが好ましい。このようにすれば、第1カメラによる撮像は略良品チップのみとなるため、チップの探査動作回数を軽減することができる。
【0026】
また、複数の前記チップはウェハ上に配置され、該ウェハとともに前記テーブル上に配置しており、前記第2カメラによって撮像した画像内のチップのうち、前記ピックアップ対象チップを有するピックアップ実行列と隣接する次の列に位置する複数のチップを良否判定し、良品と判定したチップの重心座標データを次列マップデータとし、この次列マップデータに基づいて前記ウェハ端での折り返し時に、次列への移動位置を決定することが好ましい。このようにすれば、従来のようにウェハ端で複数回にわたったチップの探査動作を無くすことができる。
【0027】
また、前記第2カメラによって撮像した画像内のチップのうち、前記ピックアップ対象チップを有するピックアップ実行列の移動方向にピックアップ対象チップ候補がなく、かつ、ピックアップ実行列マップデータは存在するが、そのピックアップ対象チップ候補が第2カメラの視野X寸法からチップX間距離を減じた距離より少ない場合、前列ピックアップ時に作成した次列マップデータに基づいて前記テーブルを移動させることが好ましい。このようにすれば、チップの探査動作回数を更に軽減することができる。
【0028】
また、前記第2カメラによって撮像した画像内のチップのうち、前記ピックアップ対象チップを有するピックアップ実行列の移動方向にピックアップ対象チップ候補がなく、ピックアップ実行列のマップデータが存在しない場合、または、ピックアップ実行列マップデータは存在するが、そのピックアップ対象チップ候補が第2カメラの視野X寸法からチップX間距離を減じた距離以上離れている場合、前記第2カメラ視野からチップ間距離を減じた移動量分、前記テーブルを移動させることが好ましい。このようにすれば、チップの探査動作回数を更に一層軽減することができる。
【0029】
また、前記チップの重心座標は、前記第1カメラおよび第2カメラのそれぞれの取込画像を画像処理手段によって画像処理することにより求めており、その情報を前記テーブルの移動動作毎に更新することが好ましい。このようにすれば、ピックアップ時のニードル突上げの影響、計時変化等によりウェハのシート形状が変化してもチップ位置を正しく認識することができる。
【0030】
また、本発明では、前記ピックアップ方法を適用したピックアップ装置として、テーブル上に配置された複数のチップをピックアップ手段によって順次ピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、前記テーブル上に配置されたピックアップ対象チップを撮像し、画像情報として出力する所定倍率のレンズを有する第1撮像手段と、前記第1撮像手段によって撮像した画像により、ピックアップ対象チップの重心座標、欠け等の外観不良の有無の認識を行う第1画像処理手段と、前記テーブル上に配置された前記ピックアップ対象チップの周辺に存在する複数のチップを撮像し、画像情報として出力する前記第1撮像手段より低倍率のレンズを有する第2撮像手段と、前記第2撮像手段によって撮像した画像により、複数のチップのバットマークの有無、および、重心座標を認識し、良品であると判断するとピックアップ対象チップ候補としてその情報のマップデータの作成を行う第2画像処理手段と、前記第1画像処理手段から入力したテーブル補正情報に基づいてピックアップ対象チップがピックアップ位置に位置するように前記テーブルを補正移動するとともに、第2画像処理手段から入力したマップデータに基づいて次のピックアップ対象チップ候補がピックアップ位置に位置するように前記テーブルを移動させ、前記ピックアップ手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする半導体チップのピックアップ装置を提供するものである。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る半導体チップのピックアップ方法を行うためピックアップ装置を示す。このピックアップ装置は、大略、ウェハテーブル1と、第1カメラ3と、第1画像処理部4と、第2カメラ6と、第2画像処理部8と、コレット10と、これらを制御する制御部13とからなる。
【0032】
前記ウェハテーブル1は、多数のチップCを縦横に所定間隔をもって整列配置したウェハWとともに配置するものである。このウェハテーブル1は、その中心が座標原点となるようにテーブル駆動部2が固定され、また、その座標原点に前記ウェハWの中心Woが位置するように配置される。そして、前記テーブル駆動部2によって、制御部13の指示に従って縦横(X方向、Y方向)に移動されるとともに、X方向およびY方向の両方向を同時に移動させることにより、斜めに移動させることができる。
【0033】
第1撮像手段である前記第1カメラ3は高倍率のレンズを有し、その焦点が前記ウェハテーブル1の中心に位置するように配設され、その焦点に位置するチップCを高倍率に拡大して撮像し、画像情報として第1画像処理部4へ出力するものである。言い換えれば、この第1カメラ3は、その視野内に1つのチップCを拡大して撮像可能な高倍率の画角としている。そのため、精細な画素単位で撮像することができ、対象のチップCを精度良く認識することができる。
【0034】
前記第1画像処理部4は、前記第1カメラ3によって撮像した取込画像I1により、ピックアップ対象チップCの有無、欠け等の外観不良の有無、および、重心座標を認識し、テーブル補正データを含む認識結果を制御部13に出力するものである。この第1画像処理部4は第1画像モニター5に接続され、この第1画像モニター5により作業者が撮像した画像を確認できるようにされている。
【0035】
第2撮像手段である前記第2カメラ6は、前記第1カメラより低倍率のレンズを有し、前記ウェハテーブル1上に配置された複数のチップCを低倍率に拡大して撮像し、画像情報として第2画像処理部8へ出力するものである。具体的には、この第2カメラ6は、一対の反射板7A,7Bによって前記第1カメラ3と同一焦点でかつ光軸が一致するように配設されている。本実施形態の第2カメラ6は、図2に示すように、その視野内に、ウェハテーブル1上に配置された複数のチップCのうち、前記第1カメラ3の視野内の前記ピックアップ対象チップCを含み、X方向に5個、Y方向に3個のチップCを撮像可能な画角に設定されている。なお、本実施形態では、この第2カメラ6を第1カメラ3と光軸が一致するようにしているため、前記ピックアップ対象チップCは、第2カメラ6の視野内の中心(ピックアップ位置O)に位置している。
【0036】
前記第2画像処理部8は、前記第2カメラ6から入力された取込画像I2により、ピックアップ対象チップCの周辺に存在するチップCの有無、前工程の検査によって予め付された不良品であることを示すバットマーク「●印」の有無、および、重心座標を認識し、良品と判断したピックアップ対象チップ候補Cのマップデータを作成して制御部13に出力するものである。この第2画像処理部8は第2画像モニター9に接続され、この第2画像モニター9により作業者が撮像した画像を確認できるようにされている。
【0037】
前記第2画像処理部8で作成するマップデータとしては、ピックアップ実行列マップデータと次列マップデータとを有する。
【0038】
前記実行列マップデータは、現在ピックアップ動作を実行しているピックアップ対象チップCを有する列(X方向)の移動方向において、その探査エリアa1内に存在する良品と判断されたピックアップ対象チップ候補Cの重心座標データにより構成される。即ち、前記第2画像処理部8は、探査エリアa1内に存在する複数のチップCを面積判定し、許容面積範囲内に存在するチップCについてバットマークの有無により良否判定し、良品であると判定したチップCの重心座標を実行列マップデータとする。
【0039】
前記次列マップデータは、ピックアップ対象チップCを有するピックアップ実行列と隣接する次(下側)の列において、その探査エリアa2内に存在する良品であると判断されたピックアップ対象チップ候補Cの重心座標データにより構成される。即ち、前記第2画像処理部8は、探査エリアa2内に存在する複数のチップCを面積判定し、許容面積範囲内にあるチップCについてバットマークの有無により良否判定し、良品であると判定したチップCの重心座標を次列マップデータとする。
【0040】
なお、前記探査エリアa1の範囲は、ウェハテーブル1を左方向へ移動させる場合、図3に示すように、X方向がピックアップ位置Oから右側視野RXで、Y方向がピックアップ位置Oを中心としたチップCの外形Y寸法CYに上下のチップCとの距離PYを加算した範囲である。逆に、ウェハテーブル1を右方向へ移動させる場合、図4に示すように、X方向がピックアップ位置Oから左側視野LXで、Y方向がピックアップ位置Oを中心としたチップCの外形Y寸法CYに上下のチップCとの距離PYを加算した範囲である。
【0041】
また、前記探査エリアa2の範囲は、図5に示すように、X方向が取込画像I2の全範囲AXで、Y方向がチップCの外形Y寸法CYに上下のチップCとの距離PYを加算した範囲である。なお、このY方向の基端(上端)は、ピックアップ位置OよりチップCの外形寸法CYの半分下側、即ち、ピックアップ位置Oに位置するピックアップ実行列のチップCの下端である。
【0042】
ピックアップ手段である前記コレット10は、コレット駆動部11により駆動するもので、前記ウェハテーブル1のピックアップ位置Oに存在するチップCを真空吸着し、その真空吸着状態でチップ搭載部12に搬送するものである。
【0043】
前記制御部13は、前記第1画像処理部4から入力したテーブル補正データや、第2画像処理部8から入力したマップデータに基づき、前記コレット駆動部11およびテーブル駆動部2を制御するものである。具体的には、本実施形態では、ウェハテーブル1上のチップCの状況に応じて4つの制御を行う。
【0044】
第1の制御は、第1画像処理部4から入力されたテーブル補正データに基づいてウェハテーブル1の位置を補正移動し、コレット10によってピックアップ対象チップCをピックアップするものである。
【0045】
第2の制御は、第2カメラ6によって撮像した画像I2内の複数のチップCのうち、前記ピックアップ対象チップCを有するピックアップ実行列の移動方向に存在するチップCを良否判定し、良品と判定した最もピックアップ位置Oに近いチップCの座標データを次のピックアップ対象チップ候補Cとし、ウェハテーブル1を移動させて位置決めするものである。
【0046】
第3の制御は、ウェハWの端(リミット)に至ったか否かを確認し、端に至ったと判断した場合には、ウェハテーブル1をY方向に移動させてピックアップ実行列を変更するとともに、その折り返し時に、その列の最も端に近いピックアップ対象チップ候補Cがピックアップ位置Oに位置するように移動させて位置決めするものである。
【0047】
具体的には、この第3の制御を行うために、図6に示すように、ウェハWには、そのリミット半径Wrが予め設定されている。これによりウェハWの中心Woを原点とした円形状のウェハリミットWlが設定される。
【0048】
そして、ウェハテーブル1を左側に移動させている場合において、ピックアップ実行列の右側に良品チップであるピックアップ対象チップ候補Cが無くなった場合で、かつ、図7に示すように、ピックアップ実行列のリミット確認をするためのチェックポイントlp1とピックアップ位置Oとの関係による判定値がリミット半径Wrより大きくなった場合、かつ、次列のリミット確認をするためのチェックポイントlp2とピックアップ位置Oとの関係による判定値がリミット半径Wrより大きくなった場合には、ウェハWの端に至ったと判断し、折り返し動作を行う。前記lp1,lp2の座標位置は、下記の数式1で求められる。また、これらチェックポイントによるリミット判定値は下記の数式2で求められる。
【0049】
【数1】
lp1X=OX+第2カメラ6X視野/2,lp1Y=OY
lp2X=OX+第2カメラ6X視野/2,lp2Y=OY+Y移動ピッチTY
【0050】
【数2】
ウェハリミット判定値=√(lpnX+lpnY
【0051】
なお、ウェハテーブル1を右側に移動させている場合、チェックポイントlp1,lp2の代わりに、チェックポイントlp3,lp4を使用する。
【0052】
第4の制御は、主として、前列のピックアップ時に作成した次列マップデータに基づき、撮像した画像I2の視野外に次のピックアップ対象チップ候補Cが存在すると判断される場合の制御方法である。このような状況で、かつ、次のピックアップ対象チップ候補Cが第2カメラ6の視野よりチップCの間隔分減じた距離より少ない場合には、前列ピックアップ時に作成した次列マップデータに基づいて次のピックアップ対象チップ候補Cを決定し、そのピックアップ対象チップ候補Cがピックアップ位置Oに位置するようにウェハテーブル1を直接的に移動させて位置決めする。また、前記状況で、かつ、次のピックアップ対象チップ候補Cが第2カメラ6の視野よりチップCの間隔分減じた距離以上離れている場合、その第2カメラ6の視野からチップCの間隔分減じた移動量のみウェハテーブル1を移動させ、次列マップデータを作成するための予備動作を行うものである。なお、ピックアップ実行列のマップデータが存在しない場合にも同様に予備動作を行う。
【0053】
具体的には、この第4の制御では、第2カメラ6によって撮像した画像I2内においてピックアップ実行列の移動方向にピックアップ対象チップ候補Cがなくピックアップ実行列のマップデータが無い場合、または、前列のピックアップ時に作成した次列マップデータによりピックアップ実行列のマップデータは存在するが第2カメラ視野X寸法AXからチップCのX間距離TXを減じた距離以上離れている場合、有効マップデータがないと判断する。そして、第2カメラ視野X寸法AXからチップCのX間距離TXを減じた移動量分ウェハテーブル1を移動させ、第2カメラ6のみの処理を行い次列マップデータの作成するための予備動作を行う。
【0054】
例えば、ウェハテーブル1が右方向へ移動し、図8に示す状態の場合、第2カメラ6の取込画像I2内には、チップC10〜C12,C19〜C23が取り込まれている。しかし、ピックアップ対象チップC10と同列に存在するチップC11,C12はバッドマークが付されているため、不良品と判断され、この取込画像I2内にはピックアップ対象チップ候補Cが無い状態である。一方、このピックアップ実行列上に位置するピックアップ対象チップ候補C16は、前列ピックアップ時にの座標データが作成されており、これらがピックアップ実行列マップデータとして存在している。また、取込画像I2内におけるチップC19〜C23は、次列マップデータとして座標データの作成が完了しているが、チップC24以後の座標データの作成は完了していない状態となっている。
【0055】
ここで、図9に示すように、次のピックアップ対象チップ候補C16の座標位置がピックアップ位置Oになるようにウェハテーブル1を移動させて位置決めした場合、次列のチップC25〜C29の良否判定、および、座標データは認識することができる。しかし、チップC24の良否判定および座標データは認識できない。
【0056】
そのため、本実施形態では、前記図8に示すように、次のピックアップ対象チップ候補C16とOX間の距離が、第2カメラ視野X寸法AXからチップCのX間距離TXを減じた距離より長い場合、図10に示すように、第2カメラ視野X寸法AXからチップCのX間距離TXを減じた移動量分、ウェハテーブル1を移動させる。これにより、次列マップデータに欠損部分が生じることを防止している。
【0057】
また、第4の制御において、図11に示すように、第2カメラ6の取込画像I2内には、ピックアップ実行列上にピックアップ対象チップ候補Cが無いが、前列ピックアップ時にピックアップ対象チップ候補C15〜C18の座標データが実行列マップデータとして存在している場合、次のピックアップ対象チップ候補C15は、OX間の距離が、第2カメラ視野X寸法AXからチップ12のX間距離TXを減じた距離より短い。そのため、図12に示すように、前列ピックアップ時に作成した次列マップデータに基づき、直接的にウェハテーブル1の移動位置をピックアップ対象チップ候補C15の位置に決定する。
【0058】
次に、ピックアップ装置の動作について説明する。
図13に示すように、作業者の操作によりピックアップ動作が開始されると、ピックアップ装置は、まず、ステップS1からステップS6に示すピックアップ動作と、ステップS7からステップS9に示すマップデータ作成動作とを平行処理する。
【0059】
具体的には、ステップS1では、ウェハテーブル1が第2画像処理部8によるマップデータに基づいて位置決め(第2の制御または第4の制御)されたか否かを判断する。そして、マップデータに基づいて位置決めされた場合にはステップS2に進み、マップデータに基づいて位置決めされていない場合にはステップS2からステップS6をスキップしてステップS10に進む。
【0060】
ここで、ピックアップ動作を開始した当初では、第2画像処理部8によるマップデータは存在しないため、ステップS2からステップS6をスキップしてステップS10に進むことになる。また、後述するステップS12,16,17のいずれかを経た2回目以後において、第2画像処理部8によって得たマップデータにピックアップ対象チップ候補Cが存在する場合には、ステップS2に進むことになる。さらに、2回目以後において、第2画像処理部8によって得たマップデータにピックアップ対象チップ候補Cが存在しない場合には、ステップS2からステップS6をスキップしてステップS10に進むことになる。即ち、2回目以後では、ステップS12,16を経てステップS1に戻った場合にはステップS2に進み、ステップS17を経てステップS1に戻った場合にはステップS10に進むことになる。
【0061】
ステップS2では、第1カメラ3によって画像I1を取り込んだ後、ステップS3で、この画像I1を入力した第1画像処理部4がピックアップ対象チップCの画像認識処理を実行する。
【0062】
ついで、ステップS4では、第1画像処理部4で認識したピックアップ対象チップCが良品であるか否かを判断し、良品である場合にはステップS5に進み、良品でない場合にはステップS10に進む。
【0063】
ステップS5では、ステップS3での認識処理に基づいてウェハテーブル1を補正移動(第1の制御)させ、ピックアップ対象チップCの重心座標とピックアップ位置Oとを一致させる。その後、ステップS6で、コレット駆動部11を介してコレット10を動作させ、対象のチップCをピックアップしてステップS10に進む。
【0064】
一方、ステップS7では、第2カメラ6によって画像I2を取り込んだ後、ステップS8で、この画像I2を入力した第2画像処理部8がピックアップ対象チップCの周辺に位置する複数のチップCの画像認識処理を実行する。
【0065】
ついで、ステップS9では、第2画像処理部8で認識した周辺のチップCに基づいて実行列マップデータおよび次列マップデータを含むマップデータを作成してステップS10に進む。
【0066】
ステップS10では、現状で記憶されているマップデータを修正(更新記憶)する。具体的には、前記ステップS5,6を経てステップS10に至った場合には、所定のピックアップ対象チップCをピックアップしているため、そのチップCのデータをデータマップから削除する。また、ステップS4を経てステップS10に至った場合には、チップCをピックアップしていないが、不良品であると判断したため、そのチップCのデータをデータマップから同様に削除する。また、ステップS7からステップS9を経てステップS10に至り、ピックアップ対象チップCの周辺にバッドマークが付されていないピックアップ対象チップ候補Cが存在していた場合には、そのチップCの重心座標を次列マップデータに加える。その際、そのチップCの重心座標の次列マップデータが存在する場合には、その旧データと照合し、座標差がXYとも予め設定した許容範囲内に入っている場合、同一チップCと判断し、旧データを削除して更新記憶する。
【0067】
ついで、ステップS11では、ピックアップ実行列の有効マップデータがあるか否かを検出する。そして、有効マップデータがある場合にはステップS12に進み、そのマップデータに基づいてウェハテーブル1を移動(第2の制御)させて最初のステップに戻る。また、有効マップデータがない場合にはステップS13に進む。
【0068】
ステップS13では、ウェハWの端(リミット)に達したか否かを判断(第3の制御)する。そして、端に達していると判断した場合にはステップS14に進み、端に達していないと判断した場合にはステップS17に進む。
【0069】
ステップS14では、ウェハテーブル1の移動方向を折り返し(Y方向)設定した後、ステップS15で、次列マップデータが実行列マップデータになるようにマップデータ列を変更する。その後、ステップS16で、ウェハテーブル1をY方向にステップ移動させて最初のステップ(ステップS1,7)に戻る。
【0070】
また、ウェハWが端に達していない場合には、ステップS17で、ウェハテーブルをX方向にステップ移動(第4の制御)させて最初のステップに戻る。
【0071】
次に、前記図13のフローチャートに従ったウェハテーブル1の移動動作を、図20に示す従来と同一配列の場合を例にして具体的に説明する。なお、この例では、ウェハテーブル1は左に移動する設定でマップデータが無い状態からスタートする。
【0072】
まず、作業者の操作によりピックアップ動作が開始されると、現時点ではマップデータが作成されていないため、ステップS1からステップS6はスキップし、第2カメラ6で画像I2を取り込み、マップデータを作成(ステップS7からステップS9)する。
【0073】
このときの第2カメラ6の取込画像I2を図14に示す。画像I2を取り込む(ステップS7)と、第2画像処理部8は、ピックアップ実行列マップデータである探査エリアa1内に位置するチップC1,C2について面積判定を行い、両チップC1,C2とも面積許容範囲内と判断する。その後、これらチップC1,C2についてバットマーク認識を行う。これにより、チップC1については、バッドマーク無しと判定し、実行列マップデータの対象チップCであると判断し、このチップC1について重心位置認識を行い、求められた座標データを実行列マップデータとして記憶する。また、チップC2はバットマーク有りと判定し、実行列マップデータの対象チップCから除外される。
【0074】
また、同じ取込画像I2により次列マップデータの対象である探査エリアa2内に位置するチップC3〜C8について面積判定を行い、チップC3〜C7は面積許容範囲内と判断し、チップC8は許容範囲外と判断する。その後、各チップC3〜C7についてバットマーク認識を行う。これにより、チップC3にはバットマーク有りと判定し、マップデータの対象チップCから除外される。また、チップC4〜C7は、バッドマーク無しと判定し、次列の対象チップCであると判断し、これらチップC4〜C7について重心位置認識を行い、求められた座標データを次列マップデータとして記憶する。
【0075】
このようにして作成したマップデータを記憶(ステップS10)すると、ピックアップ実行列に有効マップデータがあるため、ウェハWのリミット演算処理は実施せず、ウェハテーブル1の折り返し時期ではないと判断(ステップS11)する。そして、前述のようにして作成したマップデータに基づいてウェハテーブル1を移動(ステップS12)させる。
【0076】
その後、最初のステップに戻ると、ピックアップ実行列マップデータにおいてピックアップ位置Oに最も近いピックアップ対象チップC1を、図15に示すように、ピックアップ位置Oへ位置決めする。
【0077】
そして、第1カメラ3により図16に示すようにピックアップ対象チップC1の画像I1を取り込み(ステップS2)、その画像I1により第1画像処理部4は、チップC1の有無、欠け等の外観不良の有無、重心座標を認識を行う。そして、チップC1に外観不良がなく、良品であると判断すると、ウェハテーブル1を補正移動(ステップS5)させ、ピックアップ動作(ステップS6)を行う。
【0078】
このようにしてチップC1をピックアップすると、ピックアップ実行列マップデータからこのチップC1のデータを削除(ステップS10)する。
【0079】
また、第1カメラ3で取り込んだ画像I1による処理と平行して、図15に示す第2カメラ6での取込画像I2により、第2画像処理部8は、探査エリアa1内に位置するチップC2について面積判定を行い、面積許容範囲内と判断する。そして、このチップC2についてバットマーク認識を行い、このチップC2がバットマーク有りと判定され、マップデータ対象チップから除外される。
【0080】
さらに、同じ取込画像I2により探査エリアa2内に位置するチップC3〜C8について面積判定を行い、そのうちのチップC3〜C7が面積許容範囲内と判断する。そして、これらチップC3〜C7についてバットマーク認識を行い、チップC3がバットマーク有りと判定されてマップデータ対象チップCから除外される。また、チップC4〜C7は良品であると判断し、これらの重心位置認識を行い、その座標データを次列マップデータとして記憶する。
【0081】
なお、マップデータの各チップC4〜C7の座標データは、前回作成した旧データと照合し、座標差がXYとも予め設定した許容範囲内に入っている場合、同一チップと判断し、旧データを削除(更新記憶)する。
【0082】
前述のようにチップC1のデータが削除されると、図17に示すように、ピックアップ実行列には有効マップデータが存在しない状態になる。そのため、ウェハWのリミット確認(ステップS13)を行う。
【0083】
そして、ウェハWのリミット確認でリミットであると判定すると、ウェハテーブル1を折り返し設定(ステップS14)し、次列マップデータをピックアップ実施列マップデータとする(ステップS15)。
【0084】
その後、新たに設定された実行列マップデータに基づいて、ピックアップ対象チップ候補C4〜C7のうち最もウェハテーブル1の端に位置するピックアップ対象チップ候補C4を移動位置として決定し、図18に示すように、Y方向にステップ移動(ステップS16)させる。
【0085】
このように、本発明のピックアップ装置は、第1カメラ3によってピックアップ対象チップCを高精度に良否判定するとともに、その重心座標を確実にピックアップ位置Oに位置決めしてピックアップを行う。同時に、そのピックアップ対象チップを有するピックアップ実行列、および、隣接する次列に配置されたピックアップ対象チップ候補Cのマップデータを作成し、そのマップデータに基づいてウェハテーブル1を移動させる。しかも、ピックアップ実行列を次列に変更する際には、その変更する次列の最も端に位置するピックアップ対象チップ候補がピックアップ位置Oに位置するように移動させる。
【0086】
そのため、図19に示すように、ウェハWの端などで発生するチップCの探査動作回数を軽減し、効率の良いウェハテーブル1の移動を行うことができる。その結果、チップCのピックアップ動作の高速化が可能になる。
【0087】
しかも、各チップCの重心座標は、前記第1カメラ3および第2カメラ6の取込画像I1,I2をそれぞれ画像処理部4,8によって各動作毎に画像処理することにより求めるため、ピックアップ時のニードル突上げの影響、計時変化等によりウェハWのシート形状が変化してもチップ位置を正しく認識することができる。
【0088】
なお、本発明のピックアップ方法およびそのピックアップ装置は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【0089】
例えば、前記実施形態では、第2カメラ6によって5×3列(X方向に5個、Y方向に3個)のチップCを撮像可能な画角に設定したが、3×3列のチップCを撮像可能な画角としてもよく、このようにしても前記と同様の作用、効果を得ることができる。また、5×3列以上の複数のチップCを撮像可能にしてもよく、このようにすれば、前記予備動作などの回数を削減できる。しかし、過剰に多くのチップCを取込可能な画角とした場合には、チップ探査動作回数の軽減効果は向上するが、バットマークの有無判定精度、カメラ性能、価格等が高くなる。そのため、これらの点を考慮して希望に応じて第2カメラ6で撮像できる範囲(数)を決定すればよい。即ち、本発明では、第2カメラ6は、少なくとも3×3列のチップCを撮像可能な画角であればよい。
【0090】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のピックアップ方法およびその装置では、光軸を一致させた第1カメラと第2カメラとを使用し、ピックアップを実行するチップの重心座標、欠け等の外観不良の有無を第1カメラで高精度に認識させ、同時に第2カメラで今後ピックアップする予定の複数のチップの重心座標、バットマークの有無を認識させるようにしている。即ち、1つのピックアップ対象チップをピックアップしながら次のピックアップ対象チップ候補を認識できるため、その探査工程の削減を図ることができる。
【0091】
また、チップの重心座標はテーブルの移動動作毎に更新されるため、ピックアップ対象チップのピックアップ時に生じるニードル突上げの影響、計時変化等によりシート形状が変化してもチップ位置を正しく認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るピックアップ装置を示す概略構成図である。
【図2】第2カメラにより取り込んだ画像を処理する探査エリアを示す平面図である。
【図3】第2画像処理部によるウェハテーブルの左移動時の探査エリアa1を示す平面図である。
【図4】第2画像処理部によるウェハテーブルの右移動時の探査エリアa1を示す平面図である。
【図5】第2画像処理部による探査エリアa2を示す平面図である。
【図6】ウェハミットの設定方法を示す平面図である。
【図7】ウェハリミット確認方法を示す平面図である。
【図8】ピックアップ実行列マップデータにおいて次のピックアップ対象チップ候補が離れているときの移動方法を説明するための工程図である。
【図9】ピックアップ実行列マップデータにおいて次のピックアップ対象チップ候補が離れているときの誤った移動方法を説明するための工程図である。
【図10】ピックアップ実行列マップデータにおいて次のピックアップ対象チップ候補が離れているときの本実施形態の移動方法を説明するための工程図である。
【図11】ピックアップ実行列マップデータにおいて次のピックアップ対象チップ候補が離れているときの他の移動方法を説明するための工程図である。
【図12】ピックアップ実行列マップデータにおいて次のピックアップ対象チップ候補が離れているときの本実施形態の他の移動方法を説明するための工程図である。
【図13】本実施形態のピックアップ装置の動作を示すフローチャートである。
【図14】ピックアップ動作を開始した当初に第2カメラよって撮像した画像を示す平面図である。
【図15】図14の次の工程で第2カメラによって撮像した画像を示す平面図である。
【図16】図15の次の工程で第2カメラによって撮像した画像を示す平面図である。
【図17】図15の次の工程で第2カメラによって撮像した画像を示す平面図である。
【図18】図17の次の工程で第2カメラによって撮像した画像を示す平面図である。
【図19】本実施形態のピックアップ装置によるウェハテーブルの移動軌跡を示す概略図である。
【図20】従来のピックアップ方法を説明するためのチップの配列の一例を示す平面図である。
【図21】従来のピックアップ方法の第1工程での取込画像を示す平面図である。
【図22】図21の状態でチップをピックアップした状態を示す平面図である。
【図23】図21の次の工程での取込画像を示す平面図である。
【図24】図23の次の工程での取込画像を示す平面図である。
【図25】図24の次の工程での取込画像を示す平面図である。
【図26】図25の次の工程での取込画像を示す平面図である。
【図27】図26の次の工程での取込画像を示す平面図である。
【図28】図27の次の工程での取込画像を示す平面図である。
【図29】図28の次の工程での取込画像を示す平面図である。
【図30】図29の次の工程での取込画像を示す平面図である。
【図31】図30の状態でチップをピックアップした状態を示す平面図である。
【図32】従来のピックアップ方法によるウェハテーブルの移動軌跡を示す概略図である。
【符号の説明】
1…ウェハテーブル        2…テーブル駆動部
3…第1カメラ(第1撮像手段)  4…第1画像処理部
5…第1画像モニター       6…第2カメラ(第2撮像手段)
7A,7B…反射板        8…第2画像処理部
9…第2画像モニター       10…コレット
11…コレット駆動部       12…チップ搭載部
13…制御部
C…チップ            W…ウェハ
I1…第1カメラによる取込画像  I2…第2カメラによる取込画像
a1,a2…探査エリア      O…ピックアップ位置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor chip pickup method and a pickup device thereof, and more particularly, to a pickup device used in the manufacture of electronic components and a method of picking up a chip by image recognition.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, when manufacturing a semiconductor device, a large number of chips are arranged and arranged on a wafer, and the chips arranged on a table together with the wafer are image-recognized and only good chips are picked up.
[0003]
Specifically, first, a plurality of chips are fetched one by one as images by a camera, and the fetched imaging signals are output to an image processing unit. Then, the image processing device performs image processing on a chip in the image recognition area in the camera view.
[0004]
Next, the image data of the chip obtained by the image processing is stored in the frame memory, and the quality of the chip is determined by recognizing the image data. Here, the quality of the chip is determined mainly on appearance defects such as chipping.
[0005]
Then, the chips determined to be good by the image recognition are picked up by vacuum suction using a special jig called a collet.
[0006]
Next, as shown in FIG. 20, taking a case where a plurality of chips C are arranged on a wafer table (not shown) as an example, a captured image and a pickup state when pickup is performed by a conventional pickup method. , And the movement locus of the wafer will be described with reference to FIGS.
[0007]
Before starting the pickup process, an inspection process for roughly inspecting whether the product is defective is performed in advance. The chips C2 and C3 determined to be defective in this inspection process are provided with a bat mark "●" indicating that they are defective.
[0008]
FIG. 21 is a captured image of the first chip C1. First, the quality of the chip C1 in the image recognition area a is determined by performing image recognition. If it is determined that the chip C1 is non-defective with no defective appearance such as chipping, the wafer table is moved so that the center of gravity of the chip C1 is positioned at the pickup position O. After the correction movement, the chip C1 is picked up by a collet. Then, when the chip C1 is picked up, the state shown in FIG. 22 is obtained.
[0009]
Next, as shown in FIG. 23, the wafer table is moved to the left on the X-axis by a predetermined pitch feed amount, and an image of the image recognition area a is captured. Then, image processing is performed on the image recognition area a, and the acceptability of the chip C2 located in the image recognition area a is determined. Here, since the chip C2 has a bat mark “●” in advance, it is determined that the chip C2 is defective, and no pickup is performed.
[0010]
Then, as shown in FIG. 24, the wafer table is moved to the left on the X-axis in the same manner as described above, and the image in the image recognition area a is captured. Then, image processing is performed in the image recognition area a, and it is determined that there is no chip C in the image recognition area a.
[0011]
Next, as shown in FIG. 25, the wafer table is moved to the left on the X-axis, and an image in the image recognition area a is captured. Then, image processing is performed in the image recognition area a, and it is determined that there is no chip C in the image recognition area a.
[0012]
Next, as shown in FIG. 26, the wafer table is moved to the left on the X-axis, and an image in the image recognition area a is captured. Then, image processing is performed in the image recognition area a, and it is determined that there is no chip C in the image recognition area a.
[0013]
In this way, as shown in FIGS. 24 to 26, when it is determined that there is no chip C consecutively three times, the pitch feed direction of the X axis is set to the reverse (rightward). Further, as shown in FIG. 27, the image is moved upward in the Y-axis by a predetermined pitch feed amount, and the image is captured. Then, image processing is performed in the image recognition area a, and it is determined that there is no chip C in the image recognition area a.
[0014]
Next, as shown in FIG. 28, the wafer table is moved rightward on the X-axis by a predetermined pitch feed amount, and an image in the image recognition area a is captured. Then, image processing is performed in the image recognition area a, and it is determined that there is no chip C in the image recognition area a.
[0015]
Next, as shown in FIG. 29, the wafer table is moved rightward on the X-axis in the same manner as described above, and the image in the image recognition area a is captured. Then, image processing is performed on the image recognition area a, and the acceptability of the chip C3 located within the image recognition area a is determined. In this pass / fail determination, since the chip C3 has a bat mark, it is determined that the chip C3 is defective and no pickup is performed.
[0016]
Next, as shown in FIG. 30, the wafer table is moved rightward on the X-axis, and an image in the image recognition area a is captured. Then, image processing is performed on the inside of the image recognition area a, and the acceptability of the chip C4 located within the image recognition area a is determined. If it is determined that the chip C4 is non-defective, the wafer table is corrected and moved so that the center of gravity of the chip C4 is located at the pickup position O, and the chip C4 is picked up by a collet. When the chip C4 is picked up, the state shown in FIG. 31 is obtained.
[0017]
Prior art document information related to this type of pickup method includes the following.
[0018]
[Patent Document 1]
JP-A-2-155243
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the pick-up method, regardless of the quality of the chip C, all the chips C are positioned one by one in the image recognition area a, imaged and image-recognized, and the quality is determined. , The pickup operation is executed, and the chip C of the defective product is not picked up, and proceeds to the next chip C. Since the moving direction of the wafer table is not changed until it is determined that there is no chip C three times in a row, an operation to search for the chip C at the edge of the wafer where no chip exists from the beginning occurs as shown in FIG. However, there is a problem that the operation efficiency of the pickup operation is reduced.
[0020]
In order to reduce this search operation, there is a method in which chip position data on a wafer is created in advance by an inspection device before the semiconductor wafer is placed in the pickup device, and the pickup device moves the wafer table based on this data. is there. However, in this case, the pickup of the wafer may not be performed correctly because the shape of the wafer sheet changes and the chip position changes due to the influence of the needle push-up at the time of pickup or a change in time.
[0021]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semiconductor chip pickup method and apparatus capable of reducing the number of chip search operations and performing an efficient pickup operation.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a semiconductor chip pickup method of the present invention is a semiconductor chip pickup method for sequentially picking up a predetermined chip to be picked up among a plurality of chips arranged on a table by a pickup means. Using a first camera having a predetermined magnification whose axes are matched and a second camera having a lower magnification than the first camera, the first camera images the chip to be picked up, and the second camera picks up the chip to be picked up. A plurality of chips around the target chip are imaged, and the presence / absence of a chip around the chip to be picked up, the presence / absence of a bat mark in the peripheral chip, and the coordinates of the center of gravity are recognized based on the image taken by the second camera. Chips with no bat mark based on the The information is stored as a pickup candidate, the table is moved based on the information, and the presence / absence of a chip to be picked up, the presence / absence of appearance defect such as chipping, and the barycentric coordinates are determined by an image taken by the first camera. When the table is recognized and it is determined that there is no appearance defect, the table is corrected and moved based on the recognized barycenter coordinates, and the table is picked up.
[0023]
According to this pickup method, the coordinates of the center of gravity of the chip to be picked up and the presence or absence of appearance defects such as chipping can be recognized with high accuracy by the first camera, and at the same time, the coordinates of the center of gravity of a plurality of chips to be picked up by the second camera in the future. , The presence or absence of a bat mark can be recognized. Therefore, one of the centroid coordinates of a plurality of good chips (pickup target chip candidates) obtained from the second camera is selected as a chip to be picked up next, and a pickup position (an image capturing position by the first camera). The table can be moved quickly.
[0024]
In this pickup method, the first camera has an angle of view capable of capturing an image of one of the plurality of chips on the table in the field of view, and the second camera has the first camera in the field of view. It is preferable that the angle of view includes at least 3 × 3 rows of chips including the chip to be picked up by a camera. In this way, the number of chip search operations can be reduced, and it is preferable in terms of accuracy in determining the presence or absence of a bat mark, camera performance, price, and the like.
[0025]
Further, among the chips in the image picked up by the second camera, a plurality of chips existing in the moving direction of the pick-up execution line having the picked-up chip are determined as good or bad, and the barycentric coordinate data of the chips determined as good are picked up. As the execution column map data, the coordinate data of the chip closest to the pickup position in the execution column map data is set as the next chip candidate to be picked up, and after picking up the chip to be picked up, based on the coordinate data of the chip candidate to be picked up. Preferably, the table is moved. With this configuration, the imaging by the first camera is performed only on substantially non-defective chips, so that the number of chip search operations can be reduced.
[0026]
Further, the plurality of chips are arranged on a wafer, arranged on the table together with the wafer, and among chips in an image captured by the second camera, adjacent to a pickup execution row having the chip to be picked up. The plurality of chips located in the next column to be judged pass / fail is determined, and the center-of-gravity coordinate data of the chip determined to be non-defective is taken as the next column map data. Is preferably determined. By doing so, it is possible to eliminate the chip search operation that is performed a plurality of times at the wafer end as in the related art.
[0027]
In addition, among the chips in the image captured by the second camera, there is no pick-up target chip candidate in the moving direction of the pick-up execution row having the pick-up target chip, and the pick-up execution row map data exists. When the target chip candidate is smaller than the distance obtained by subtracting the distance between the chips X from the visual field X dimension of the second camera, it is preferable to move the table based on the next row map data created during the front row pickup. By doing so, the number of chip search operations can be further reduced.
[0028]
In addition, among the chips in the image captured by the second camera, if there is no candidate chip to be picked up in the moving direction of the pickup execution row having the chip to be picked up and no map data of the pickup execution row exists, or If there is real column map data, but the picked-up chip candidate is separated by more than the distance obtained by subtracting the distance between chips X from the visual field X dimension of the second camera, the movement obtained by subtracting the distance between chips from the visual field of the second camera. It is preferable to move the table by an amount. This can further reduce the number of chip search operations.
[0029]
Further, the coordinates of the center of gravity of the chip are obtained by subjecting the captured images of the first camera and the second camera to image processing by image processing means, and the information is updated every time the table is moved. Is preferred. In this way, the chip position can be correctly recognized even when the sheet shape of the wafer changes due to the influence of needle raising at the time of pickup, a change in time measurement, or the like.
[0030]
Further, in the present invention, as a pickup device to which the pickup method is applied, there is provided a semiconductor chip pickup device for sequentially picking up a plurality of chips arranged on a table by a pickup means, wherein the pickup object arranged on the table is First imaging means having a lens of a predetermined magnification for imaging the chip and outputting the image information as image information, and recognition of presence / absence of appearance defects such as barycentric coordinates and chipping of the chip to be picked up by an image taken by the first imaging means. A first image processing means for performing the processing, and a second lens having a lower magnification than the first imaging means for imaging a plurality of chips present around the chip to be picked up arranged on the table and outputting the image information as image information. A plurality of channels are provided by an imaging unit and an image captured by the second imaging unit. A second image processing means for recognizing the presence / absence of a bat mark and the coordinates of the center of gravity and determining map data as a candidate for a chip to be picked up when it is determined to be a good chip, and an input from the first image processing means. The table is corrected and moved based on the obtained table correction information so that the pickup target chip is located at the pickup position, and the next pickup target chip candidate is located at the pickup position based on the map data input from the second image processing means. Control means for moving the table so as to control the pickup means.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a pickup device for performing a semiconductor chip pickup method according to an embodiment of the present invention. This pickup device generally includes a wafer table 1, a first camera 3, a first image processing unit 4, a second camera 6, a second image processing unit 8, a collet 10, and a control unit for controlling these. 13
[0032]
The wafer table 1 arranges a large number of chips C together with wafers W arranged vertically and horizontally at predetermined intervals. The wafer table 1 has a table driving unit 2 fixed so that the center thereof is the coordinate origin, and is arranged such that the center Wo of the wafer W is located at the coordinate origin. The table drive unit 2 moves vertically and horizontally (X direction and Y direction) in accordance with an instruction from the control unit 13 and can move diagonally by simultaneously moving both directions of the X direction and the Y direction. .
[0033]
The first camera 3, which is the first imaging means, has a high-magnification lens, is disposed so that its focal point is located at the center of the wafer table 1, and enlarges the chip C located at the focal point to a high magnification. The image is output to the first image processing unit 4 as image information. In other words, the first camera 3 has a high-magnification angle of view at which one chip C can be magnified and imaged in the field of view. Therefore, an image can be captured in fine pixel units, and the target chip C can be accurately recognized.
[0034]
The first image processing unit 4 recognizes the presence / absence of the chip C to be picked up, the presence / absence of an appearance defect such as chipping, and the center of gravity coordinates, based on the captured image I1 captured by the first camera 3, and converts the table correction data. The recognition result is output to the control unit 13. The first image processing unit 4 is connected to a first image monitor 5 so that an image captured by an operator can be confirmed on the first image monitor 5.
[0035]
The second camera 6, which is a second imaging unit, has a lens with a lower magnification than the first camera, and images a plurality of chips C arranged on the wafer table 1 at a lower magnification to image. The information is output to the second image processing unit 8 as information. Specifically, the second camera 6 is disposed so as to have the same focal point as the first camera 3 and the optical axis coincide with each other by the pair of reflectors 7A and 7B. As shown in FIG. 2, the second camera 6 according to the present embodiment includes, among the plurality of chips C arranged on the wafer table 1 in the field of view, the chip to be picked up in the field of view of the first camera 3. The angle of view is set such that five chips C in the X direction and three chips C in the Y direction can be imaged. In the present embodiment, since the second camera 6 is configured so that the optical axis of the second camera 6 coincides with that of the first camera 3, the pickup target chip C is located at the center (the pickup position O) in the field of view of the second camera 6. It is located in.
[0036]
Based on the captured image I2 input from the second camera 6, the second image processing unit 8 determines whether there is a chip C present around the chip C to be picked up, The presence / absence of a bat mark “●” indicating the presence and the coordinates of the center of gravity are recognized, and map data of the chip candidate C to be picked up which is determined to be non-defective is created and output to the control unit 13. The second image processing unit 8 is connected to a second image monitor 9 so that an image captured by an operator can be confirmed by the second image monitor 9.
[0037]
The map data created by the second image processing unit 8 includes pick-up execution column map data and next column map data.
[0038]
The execution column map data includes, in the movement direction of the column (X direction) having the pickup target chip C currently performing the pickup operation, the pickup target chip candidate C that is determined to be non-defective in the search area a1. It is composed of barycentric coordinate data. That is, the second image processing unit 8 determines the area of the plurality of chips C existing in the search area a1, determines the acceptability of the chips C existing within the allowable area range based on the presence or absence of the bat mark, and determines that the chips C are non-defective. The determined barycenter coordinates of the chip C are used as execution column map data.
[0039]
The next column map data includes the center of gravity of the candidate chip C to be picked up, which is determined to be non-defective in the search area a2, in the next (lower) column adjacent to the pick-up execution column having the chip C to be picked up. It is composed of coordinate data. That is, the second image processing unit 8 determines the area of the plurality of chips C present in the search area a2, and determines the acceptability of the chips C within the allowable area range based on the presence or absence of a bat mark, and determines that the chips C are non-defective. The coordinates of the center of gravity of the chip C thus obtained are used as the next column map data.
[0040]
When the wafer table 1 is moved to the left, the range of the search area a1 is such that the X direction is the right field of view RX from the pickup position O and the Y direction is the center of the pickup position O as shown in FIG. This is a range obtained by adding the distance PY between the upper and lower chips C to the outer Y dimension CY of the chip C. Conversely, when the wafer table 1 is moved to the right, as shown in FIG. 4, the X direction is the left field of view LX from the pickup position O, and the Y direction is the external Y dimension CY of the chip C centered on the pickup position O. Is the range obtained by adding the distance PY to the upper and lower chips C.
[0041]
As shown in FIG. 5, the range of the search area a2 is the entire range AX of the captured image I2 in the X direction, and the Y direction is the external Y dimension CY of the chip C and the distance PY between the upper and lower chips C. This is the range of the addition. The base end (upper end) in the Y direction is half below the outer dimension CY of the chip C from the pickup position O, that is, the lower end of the chip C in the pickup execution row located at the pickup position O.
[0042]
The collet 10, which is a pickup means, is driven by a collet driving unit 11, and vacuum-adsorbs the chip C present at the pickup position O of the wafer table 1, and transports the chip C to the chip mounting unit 12 in the vacuum-adsorbed state. It is.
[0043]
The control unit 13 controls the collet driving unit 11 and the table driving unit 2 based on table correction data input from the first image processing unit 4 and map data input from the second image processing unit 8. is there. Specifically, in the present embodiment, four controls are performed according to the status of the chips C on the wafer table 1.
[0044]
In the first control, the position of the wafer table 1 is corrected and moved based on the table correction data input from the first image processing unit 4, and the chip C to be picked up is picked up by the collet 10.
[0045]
In the second control, among the plurality of chips C in the image I2 captured by the second camera 6, the chip C existing in the moving direction of the pickup execution row having the pickup target chip C is determined to be good or defective. The coordinate data of the chip C closest to the pickup position O is set as the next chip candidate C to be picked up, and the wafer table 1 is moved and positioned.
[0046]
The third control is to check whether or not the end (limit) of the wafer W has been reached. If it is determined that the end has been reached, the wafer table 1 is moved in the Y direction to change the pickup execution line, At the time of the turnback, the pickup target chip candidate C closest to the end of the row is moved and positioned so as to be located at the pickup position O.
[0047]
Specifically, in order to perform the third control, a limit radius Wr is set in advance for the wafer W as shown in FIG. As a result, a circular wafer limit Wl having the origin at the center Wo of the wafer W is set.
[0048]
Then, when the wafer table 1 is moved to the left side, when there is no chip candidate C to be picked up as a good chip on the right side of the pick-up execution row, and as shown in FIG. When the judgment value based on the relationship between the check point lp1 for confirming and the pickup position O is larger than the limit radius Wr, and based on the relationship between the check point lp2 for confirming the limit of the next row and the pickup position O. When the determination value becomes larger than the limit radius Wr, it is determined that the end of the wafer W has been reached, and the turning operation is performed. The coordinate positions of lp1 and lp2 are obtained by the following equation (1). In addition, the limit determination value based on these check points can be obtained by the following mathematical expression 2.
[0049]
(Equation 1)
lp1X = OX + second camera 6X field of view / 2, lp1Y = OY
lp2X = OX + second camera 6X field of view / 2, lp2Y = OY + Y movement pitch TY
[0050]
(Equation 2)
Wafer limit judgment value = √ (lpnX 2 + LpnY 2 )
[0051]
When the wafer table 1 is moved to the right, check points lp3 and lp4 are used instead of check points lp1 and lp2.
[0052]
The fourth control is a control method mainly when it is determined that the next chip candidate C to be picked up exists outside the field of view of the captured image I2 based on the next row map data created at the time of picking up the front row. In such a situation, and when the next chip candidate C to be picked up is smaller than the field of view of the second camera 6 by a distance reduced by the distance between the chips C, the next chip candidate C based on the next row map data created at the time of the front row pickup is used. Is determined, and the wafer table 1 is directly moved and positioned so that the chip candidate C to be picked up is located at the pickup position O. Further, in the above situation, when the next chip candidate C to be picked up is separated from the field of view of the second camera 6 by a distance that is smaller than the field of view of the second camera 6 by the distance of the chip C from the field of view of the second camera 6. The wafer table 1 is moved by the reduced movement amount, and a preliminary operation for creating the next column map data is performed. The preparatory operation is performed in the same manner even when there is no map data of the pickup execution column.
[0053]
Specifically, in the fourth control, in the image I2 picked up by the second camera 6, there is no chip candidate C to be picked up in the moving direction of the pickup execution row and there is no map data of the pickup execution row, or When there is map data of the picked-up execution row by the next row map data created at the time of picking up, but there is no effective map data when the distance is greater than the distance X obtained by subtracting the X distance TX of the chip C from the second camera view X dimension AX. Judge. Then, the wafer table 1 is moved by a movement amount obtained by subtracting the distance TX between the chips C from the X dimension AX of the second camera's visual field AX, and only the second camera 6 is processed to perform the preliminary operation for creating the next column map data. I do.
[0054]
For example, when the wafer table 1 moves rightward and is in the state shown in FIG. 8, chips C10 to C12 and C19 to C23 are captured in the captured image I2 of the second camera 6. However, since the chips C11 and C12 existing in the same row as the chip to be picked up C10 are marked with bad marks, they are determined to be defective, and there is no chip to be picked up C in the captured image I2. On the other hand, for the picked-up chip candidate C16 located on the picked-up row, coordinate data at the time of picking up the front row is created, and these are present as picked-up row map data. The chips C19 to C23 in the captured image I2 have completed the creation of coordinate data as the next column map data, but have not completed the creation of coordinate data for the chip C24 and subsequent chips.
[0055]
Here, as shown in FIG. 9, when the wafer table 1 is moved and positioned so that the coordinate position of the next pickup target chip candidate C16 becomes the pickup position O, pass / fail determination of chips C25 to C29 in the next row is performed. And the coordinate data can be recognized. However, the pass / fail judgment of the chip C24 and the coordinate data cannot be recognized.
[0056]
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the distance between the next chip candidate C16 to be picked up and OX is longer than the distance obtained by subtracting the distance TX between chips X from the second camera view X dimension AX. In this case, as shown in FIG. 10, the wafer table 1 is moved by a moving amount obtained by subtracting the distance TX between the chips C from the second camera view X dimension AX. This prevents a missing portion from being generated in the next column map data.
[0057]
Further, in the fourth control, as shown in FIG. 11, in the captured image I2 of the second camera 6, there is no pickup candidate chip candidate C on the pickup execution line, but the pickup object chip candidate C15 during the front row pickup. In the case where the coordinate data of C18 to C18 exists as the execution column map data, the distance between OXs of the next chip candidate to be picked up C15 is obtained by subtracting the distance X between the chips 12 from the second camera view X dimension AX. Shorter than the distance. Therefore, as shown in FIG. 12, the moving position of the wafer table 1 is directly determined as the position of the chip candidate C15 to be picked up, based on the next line map data created at the time of picking up the front line.
[0058]
Next, the operation of the pickup device will be described.
As shown in FIG. 13, when the pick-up operation is started by the operation of the operator, the pick-up device first performs the pick-up operation shown in steps S1 to S6 and the map data creation operation shown in steps S7 to S9. Perform parallel processing.
[0059]
Specifically, in step S1, it is determined whether or not the wafer table 1 has been positioned (second control or fourth control) based on the map data by the second image processing unit 8. When the positioning is performed based on the map data, the process proceeds to step S2. When the positioning is not performed based on the map data, the process skips steps S2 to S6 and proceeds to step S10.
[0060]
Here, since the map data by the second image processing unit 8 does not exist at the beginning of the pick-up operation, the process skips steps S2 to S6 and proceeds to step S10. If the map data obtained by the second image processing unit 8 includes the chip candidate C to be picked up after the second time after any of steps S12, S16, and S17 described later, the process proceeds to step S2. Become. Further, after the second time, if the pickup target chip candidate C does not exist in the map data obtained by the second image processing unit 8, the process skips steps S2 to S6 and proceeds to step S10. That is, after the second time, when the process returns to step S1 via steps S12 and S16, the process proceeds to step S2, and when the process returns to step S1 after step S17, the process proceeds to step S10.
[0061]
In step S2, after the image I1 is captured by the first camera 3, in step S3, the first image processing unit 4 that has received the image I1 executes an image recognition process for the chip C to be picked up.
[0062]
Next, in step S4, it is determined whether or not the pickup target chip C recognized by the first image processing unit 4 is non-defective, and if it is non-defective, the process proceeds to step S5, and if not, the process proceeds to step S10. .
[0063]
In step S5, the wafer table 1 is corrected and moved (first control) based on the recognition processing in step S3, and the coordinates of the center of gravity of the chip C to be picked up and the pickup position O are matched. After that, in step S6, the collet 10 is operated via the collet driving unit 11, the target chip C is picked up, and the process proceeds to step S10.
[0064]
On the other hand, in step S7, after the image I2 is captured by the second camera 6, in step S8, the second image processing unit 8 which has received the image I2 reads the images of the plurality of chips C located around the chip C to be picked up. Perform recognition processing.
[0065]
Next, in step S9, map data including the execution column map data and the next column map data is created based on the peripheral chip C recognized by the second image processing unit 8, and the process proceeds to step S10.
[0066]
In step S10, the currently stored map data is corrected (updated and stored). More specifically, when the process proceeds to step S10 after steps S5 and S6, since a predetermined chip C to be picked up has been picked up, the data of the chip C is deleted from the data map. When the process proceeds to step S10 after step S4, the chip C is not picked up, but is determined to be defective, so that the data of the chip C is similarly deleted from the data map. In addition, the process proceeds from step S7 to step S10 via step S9, and if there is a chip C to be picked up without a bad mark around the chip C to be picked up, the barycenter coordinates of the chip C are set to the next coordinates. Add to column map data. At this time, if the next column map data of the barycenter coordinate of the chip C exists, it is compared with the old data, and if the coordinate difference is within the allowable range set in both XY, it is determined that the chip C is the same. Then, the old data is deleted and updated and stored.
[0067]
Next, in step S11, it is detected whether or not there is valid map data of the pickup execution row. If there is valid map data, the process proceeds to step S12, the wafer table 1 is moved (second control) based on the map data, and the process returns to the first step. If there is no valid map data, the process proceeds to step S13.
[0068]
In step S13, it is determined whether or not the edge (limit) of the wafer W has been reached (third control). When it is determined that the end has been reached, the process proceeds to step S14, and when it is determined that the end has not been reached, the process proceeds to step S17.
[0069]
In step S14, the return direction (Y direction) of the movement direction of the wafer table 1 is set, and in step S15, the map data sequence is changed so that the next column map data becomes the effective column map data. Thereafter, in step S16, the wafer table 1 is moved stepwise in the Y direction, and the process returns to the first step (steps S1, 7).
[0070]
If the wafer W has not reached the end, in step S17, the wafer table is step-moved in the X direction (fourth control), and the process returns to the first step.
[0071]
Next, the movement operation of the wafer table 1 in accordance with the flowchart of FIG. 13 will be specifically described with reference to FIG. In this example, the wafer table 1 is set to move to the left, and starts from a state where there is no map data.
[0072]
First, when the pick-up operation is started by an operator's operation, since map data has not been created at this time, steps S1 to S6 are skipped, the second camera 6 captures the image I2, and creates map data ( Steps S7 to S9) are performed.
[0073]
FIG. 14 shows a captured image I2 of the second camera 6 at this time. When the image I2 is captured (step S7), the second image processing unit 8 performs an area determination for the chips C1 and C2 located in the search area a1, which is the pickup execution column map data, and both chips C1 and C2 have an allowable area. It is determined to be within the range. Thereafter, bat mark recognition is performed on these chips C1 and C2. Thereby, it is determined that the chip C1 has no bad mark, it is determined that the chip C1 is the target chip C of the execution column map data, the center of gravity of the chip C1 is recognized, and the obtained coordinate data is used as the execution column map data. Remember. The chip C2 is determined to have a bat mark, and is excluded from the target chip C in the execution column map data.
[0074]
In addition, the area determination is performed on the chips C3 to C8 located in the search area a2, which is the target of the next row map data, based on the same captured image I2, and the chips C3 to C7 are determined to be within the area allowable range. Judge as out of range. Thereafter, bat mark recognition is performed for each of the chips C3 to C7. As a result, it is determined that the chip C3 has a bat mark, and is excluded from the target chip C in the map data. Further, the chips C4 to C7 are determined to have no bad mark, are determined to be the target chip C in the next row, and the center of gravity is recognized for these chips C4 to C7, and the obtained coordinate data is used as the next row map data. Remember.
[0075]
When the map data created in this manner is stored (step S10), since the effective map data is present in the pickup execution row, the limit calculation process for the wafer W is not performed, and it is determined that the time for turning back the wafer table 1 has not been reached (step S10). S11). Then, the wafer table 1 is moved based on the map data created as described above (step S12).
[0076]
Thereafter, when returning to the first step, the pickup target chip C1 closest to the pickup position O in the pickup execution column map data is positioned at the pickup position O as shown in FIG.
[0077]
Then, the first camera 3 captures the image I1 of the chip C1 to be picked up as shown in FIG. 16 (step S2), and based on the image I1, the first image processing unit 4 determines whether the chip C1 has an external defect such as the presence or absence, chipping or the like. The presence / absence and barycentric coordinates are recognized. If it is determined that the chip C1 has no defective appearance and is non-defective, the wafer table 1 is corrected and moved (step S5), and a pickup operation (step S6) is performed.
[0078]
When the chip C1 is picked up in this way, the data of the chip C1 is deleted from the picked-up execution column map data (step S10).
[0079]
Further, in parallel with the processing by the image I1 captured by the first camera 3, the second image processing unit 8 uses the captured image I2 of the second camera 6 shown in FIG. The area is determined for C2, and the area is determined to be within the allowable range. Then, bat mark recognition is performed on the chip C2, the chip C2 is determined to have a bat mark, and is excluded from the map data target chips.
[0080]
Further, the area determination is performed on the chips C3 to C8 located in the search area a2 based on the same captured image I2, and the chips C3 to C7 among them are determined to be within the allowable area. Then, bat mark recognition is performed for these chips C3 to C7, the chip C3 is determined to have a bat mark, and is excluded from the map data target chip C. Further, the chips C4 to C7 are judged to be non-defective, the positions of the centers of gravity are recognized, and the coordinate data is stored as the next column map data.
[0081]
Note that the coordinate data of each of the chips C4 to C7 in the map data is compared with the previously created old data, and when the coordinate difference is within the allowable range set in advance for both XY, it is determined that the chips are the same, and the old data is determined. Delete (update and store).
[0082]
When the data of the chip C1 is deleted as described above, as shown in FIG. 17, there is no valid map data in the pickup execution row. Therefore, the limit of the wafer W is checked (step S13).
[0083]
When it is determined that the wafer W is at the limit by checking the limit of the wafer W, the wafer table 1 is set to be turned back (step S14), and the next column map data is set as the pickup column map data (step S15).
[0084]
Thereafter, based on the newly set execution column map data, the pick-up target chip candidate C4 located at the end of the wafer table 1 among the pick-up target chip candidates C4 to C7 is determined as the movement position, as shown in FIG. Then, step movement is performed in the Y direction (step S16).
[0085]
As described above, the pickup device of the present invention performs the pickup by accurately determining the acceptability of the chip C to be picked up by the first camera 3 and positioning the center of gravity coordinate to the pickup position O without fail. At the same time, map data of the pick-up execution row having the pick-up target chip and the pick-up target chip candidate C arranged in the next adjacent row are created, and the wafer table 1 is moved based on the map data. In addition, when the pickup execution row is changed to the next row, the pickup target chip candidate located at the end of the next row to be changed is moved so as to be located at the pickup position O.
[0086]
Therefore, as shown in FIG. 19, the number of times of searching operation of the chips C generated at the edge of the wafer W or the like can be reduced, and the wafer table 1 can be moved efficiently. As a result, the speed of the pickup operation of the chip C can be increased.
[0087]
Moreover, since the coordinates of the center of gravity of each chip C are obtained by performing image processing on the captured images I1 and I2 of the first camera 3 and the second camera 6 for each operation by the image processing units 4 and 8, respectively, The chip position can be correctly recognized even if the sheet shape of the wafer W changes due to the influence of the needle push-up, a time change, or the like.
[0088]
Note that the pickup method and the pickup device of the present invention are not limited to the configuration of each of the above embodiments, and various modifications are possible.
[0089]
For example, in the above-described embodiment, the angle of view is set so that the second camera 6 can image 5 × 3 rows of chips C (5 in the X direction and 3 in the Y direction). May be the angle of view at which the image can be taken. Even in this case, the same operation and effect as described above can be obtained. Further, it may be possible to image a plurality of chips C of 5 × 3 rows or more, and in this case, the number of the preliminary operations and the like can be reduced. However, when the angle of view is such that an excessively large number of chips C can be taken in, the effect of reducing the number of chip search operations is improved, but the accuracy of bat mark presence / absence determination, camera performance, price, and the like are increased. Therefore, the range (number) in which the second camera 6 can capture an image may be determined as desired in consideration of these points. That is, in the present invention, the second camera 6 only needs to have an angle of view capable of imaging at least the chips C in 3 × 3 rows.
[0090]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the pickup method and apparatus according to the present invention use the first camera and the second camera whose optical axes are coincident with each other, and the appearance of the chip for executing the pickup, such as the barycentric coordinates and chipping. The presence or absence of a defect is recognized with high accuracy by the first camera, and at the same time, the second camera is used to recognize the coordinates of the center of gravity of a plurality of chips to be picked up in the future and the presence or absence of bat marks. That is, the next chip candidate to be picked up can be recognized while picking up one chip to be picked up, so that the search step can be reduced.
[0091]
In addition, since the coordinates of the center of gravity of the chip are updated each time the table is moved, it is possible to correctly recognize the chip position even if the sheet shape changes due to the effect of needle push-up occurring at the time of picking up the chip to be picked up, a time change, or the like. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a pickup device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a search area for processing an image captured by a second camera.
FIG. 3 is a plan view showing a search area a1 when a wafer table is moved to the left by a second image processing unit.
FIG. 4 is a plan view showing a search area a1 when the second image processing unit moves the wafer table to the right.
FIG. 5 is a plan view showing a search area a2 by a second image processing unit.
FIG. 6 is a plan view showing a method of setting a wafer mitt.
FIG. 7 is a plan view showing a wafer limit confirmation method.
FIG. 8 is a process diagram for explaining a moving method when the next chip candidate to be picked up is separated in the picked-up column map data.
FIG. 9 is a process chart for explaining an erroneous moving method when the next chip candidate to be picked up is separated in the picked-up column map data.
FIG. 10 is a process chart for explaining the moving method of the present embodiment when the next chip candidate to be picked up is distant in the picked-up column map data.
FIG. 11 is a process chart for explaining another moving method when the next chip candidate to be picked up is distant in the picked-up execution column map data.
FIG. 12 is a process chart for explaining another moving method of the present embodiment when the next chip candidate to be picked up is distant in the picked-up execution column map data.
FIG. 13 is a flowchart showing an operation of the pickup device of the embodiment.
FIG. 14 is a plan view showing an image captured by a second camera at the beginning of the start of the pickup operation.
FIG. 15 is a plan view showing an image captured by a second camera in a step subsequent to FIG. 14;
FIG. 16 is a plan view illustrating an image captured by a second camera in a step subsequent to that of FIG. 15;
FIG. 17 is a plan view showing an image captured by a second camera in a step subsequent to FIG. 15;
FIG. 18 is a plan view showing an image captured by a second camera in a step subsequent to that of FIG. 17;
FIG. 19 is a schematic diagram showing a movement locus of a wafer table by the pickup device of the embodiment.
FIG. 20 is a plan view showing an example of a chip arrangement for explaining a conventional pickup method.
FIG. 21 is a plan view showing a captured image in a first step of a conventional pickup method.
FIG. 22 is a plan view showing a state where a chip is picked up in the state of FIG. 21;
FIG. 23 is a plan view showing a captured image in the next step of FIG. 21;
FIG. 24 is a plan view showing a captured image in a step subsequent to FIG. 23;
FIG. 25 is a plan view showing a captured image in a step subsequent to FIG. 24;
FIG. 26 is a plan view showing a captured image in a step subsequent to that of FIG. 25;
FIG. 27 is a plan view showing a captured image in a step subsequent to FIG. 26;
FIG. 28 is a plan view showing a captured image in a step subsequent to FIG. 27;
FIG. 29 is a plan view showing a captured image in a step subsequent to FIG. 28;
FIG. 30 is a plan view showing a captured image in a step subsequent to that of FIG. 29;
FIG. 31 is a plan view showing a state where a chip is picked up in the state of FIG. 30;
FIG. 32 is a schematic view showing a movement locus of a wafer table by a conventional pickup method.
[Explanation of symbols]
1. Wafer table 2. Table drive unit
3. First camera (first imaging unit) 4. First image processing unit
5 First image monitor 6 Second camera (second imaging unit)
7A, 7B: Reflector 8: Second image processing unit
9: second image monitor 10: collet
11: Collet drive unit 12: Chip mounting unit
13 ... Control unit
C: Chip W: Wafer
I1: Image captured by the first camera I2: Image captured by the second camera
a1, a2: Search area O: Pickup position

Claims (8)

テーブル上に配置された複数のチップのうち所定のピックアップ対象チップをピックアップ手段によって順次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、
光軸を一致させた所定倍率の第1カメラおよび該第1カメラより低倍率の第2カメラを使用し、前記第1カメラにより前記ピックアップ対象チップを撮像するとともに、前記第2カメラにより前記ピックアップ対象チップの周辺の複数のチップを撮像し、
前記第2カメラによって撮像した画像により、前記ピックアップ対象チップの周辺のチップの有無、その周辺チップにおけるバットマークの有無、および、重心座標を認識し、これらに基づいてバットマークが無いチップをピックアップ対象チップ候補としてその情報を記憶し、その情報に基づいて前記テーブルを移動させるとともに、
前記第1カメラによって撮像した画像により、ピックアップ対象チップの有無、欠け等の外観不良の有無、および、重心座標を認識し、外観不良がないと判断すると、認識した重心座標に基づいて前記テーブルを補正移動するとともに、ピックアップすることを特徴とする半導体チップのピックアップ方法。
A semiconductor chip pickup method for sequentially picking up a predetermined pickup target chip among a plurality of chips arranged on a table by a pickup means,
Using a first camera having a predetermined magnification whose optical axes are matched and a second camera having a lower magnification than the first camera, the first camera images the chip to be picked up, and the second camera picks up the chip to be picked up. Image multiple chips around the chip,
Based on the image captured by the second camera, the presence / absence of a chip around the chip to be picked up, the presence / absence of a bat mark in the chip around the chip, and the coordinates of the center of gravity are recognized. The information is stored as a chip candidate, and the table is moved based on the information,
Based on the image captured by the first camera, the presence / absence of a chip to be picked up, the presence / absence of appearance defects such as chipping, and the center of gravity coordinates are recognized, and if it is determined that there is no appearance defect, the table is updated based on the recognized center of gravity coordinates. A method for picking up a semiconductor chip, wherein the semiconductor chip is corrected and moved and picked up.
前記第1カメラは、その視野内に、前記テーブル上の複数のチップのうち1つのチップを撮像可能な画角とし、
前記第2カメラは、その視野内に、前記第1カメラによる前記ピックアップ対象チップを含み、少なくとも3×3列のチップを撮像可能な画角とすることを特徴とする請求項1に記載の半導体チップのピックアップ方法。
The first camera has an angle of view capable of imaging one of a plurality of chips on the table in a field of view of the first camera,
2. The semiconductor according to claim 1, wherein the second camera includes the chip to be picked up by the first camera in a field of view, and has an angle of view capable of imaging at least 3 × 3 rows of chips. 3. How to pick up chips.
前記第2カメラによって撮像した画像内のチップのうち、前記ピックアップ対象チップを有するピックアップ実行列の移動方向に存在する複数のチップを良否判定し、良品と判定したチップの重心座標データをピックアップ実行列マップデータとし、この実行列マップデータのうち最もピックアップ位置に近いチップの座標データを次のピックアップ対象チップ候補とし、前記ピックアップ対象チップのピックアップ後に、前記ピックアップ対象チップ候補の座標データに基づいて前記テーブルを移動させることを特徴とする請求項2に記載の半導体チップのピックアップ方法。Among the chips in the image picked up by the second camera, a plurality of chips existing in the moving direction of the pick-up execution line having the pick-up target chip are judged to be good or bad, and the barycenter coordinate data of the chip determined to be non-defective is picked up. As the map data, the coordinate data of the chip closest to the pickup position in the execution column map data is set as the next chip candidate to be picked up. 3. The method for picking up a semiconductor chip according to claim 2, wherein 複数の前記チップはウェハ上に配置され、該ウェハとともに前記テーブル上に配置しており、
前記第2カメラによって撮像した画像内のチップのうち、前記ピックアップ対象チップを有するピックアップ実行列と隣接する次の列に位置する複数のチップを良否判定し、良品と判定したチップの重心座標データを次列マップデータとし、この次列マップデータに基づいて前記ウェハ端での折り返し時に、次列への移動位置を決定することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の半導体チップのピックアップ方法。
A plurality of the chips are arranged on a wafer, and are arranged on the table together with the wafer;
Among the chips in the image captured by the second camera, a plurality of chips located in the next row adjacent to the pickup execution row having the pickup target chip are determined to be good or bad, and the barycentric coordinate data of the chips determined to be good are determined. 4. The semiconductor chip pickup according to claim 2, wherein the next column map data is used, and a position to move to the next column is determined at the time of turning back at the wafer end based on the next column map data. Method.
前記第2カメラによって撮像した画像内のチップのうち、前記ピックアップ対象チップを有するピックアップ実行列の移動方向にピックアップ対象チップ候補がなく、かつ、ピックアップ実行列マップデータは存在するが、そのピックアップ対象チップ候補が第2カメラの視野X寸法からチップX間距離を減じた距離より少ない場合、前列ピックアップ時に作成した次列マップデータに基づいて前記テーブルを移動させることを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の半導体チップのピックアップ方法。Among the chips in the image captured by the second camera, there are no candidate chips to be picked up in the direction of movement of the pick-up execution row having the pick-up target chips, and there is pick-up execution row map data. 4. The apparatus according to claim 2, wherein when the number of candidates is smaller than the distance obtained by subtracting the distance between the chips X from the visual field X dimension of the second camera, the table is moved based on the next row map data created at the time of picking up the front row. 5. The method for picking up a semiconductor chip according to claim 4. 前記第2カメラによって撮像した画像内のチップのうち、前記ピックアップ対象チップを有するピックアップ実行列の移動方向にピックアップ対象チップ候補がなく、ピックアップ実行列のマップデータが存在しない場合、または、ピックアップ実行列マップデータは存在するが、そのピックアップ対象チップ候補が第2カメラの視野X寸法からチップX間距離を減じた距離以上離れている場合、
前記第2カメラ視野からチップ間距離を減じた移動量分、前記テーブルを移動させることを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれか1項に記載の半導体チップのピックアップ方法。
When there is no candidate chip to be picked up in the moving direction of the pickup execution line having the chip to be picked up among the chips in the image captured by the second camera, and no map data of the pickup execution line exists, or If the map data exists, but the chip candidate to be picked up is separated by more than the distance obtained by subtracting the distance between the chips X from the visual field X dimension of the second camera,
6. The semiconductor chip pickup method according to claim 2, wherein the table is moved by a movement amount obtained by subtracting a chip distance from the second camera field of view.
前記チップの重心座標は、前記第1カメラおよび第2カメラのそれぞれの取込画像を画像処理手段によって画像処理することにより求めており、その情報を前記テーブルの移動動作毎に更新することを特徴とする請求項2乃至請求項6のいずれか1項に記載の半導体チップのピックアップ方法。The coordinates of the center of gravity of the chip are obtained by subjecting the captured images of the first camera and the second camera to image processing by image processing means, and the information is updated every time the table is moved. The method for picking up a semiconductor chip according to any one of claims 2 to 6. テーブル上に配置された複数のチップをピックアップ手段によって順次ピックアップする半導体チップのピックアップ装置であって、
前記テーブル上に配置されたピックアップ対象チップを撮像し、画像情報として出力する所定倍率のレンズを有する第1撮像手段と、
前記第1撮像手段によって撮像した画像により、ピックアップ対象チップの重心座標、欠け等の外観不良の有無の認識を行う第1画像処理手段と、
前記テーブル上に配置された前記ピックアップ対象チップの周辺に存在する複数のチップを撮像し、画像情報として出力する前記第1撮像手段より低倍率のレンズを有する第2撮像手段と、
前記第2撮像手段によって撮像した画像により、複数のチップのバットマークの有無、および、重心座標を認識し、良品であると判断するとピックアップ対象チップ候補としてその情報のマップデータの作成を行う第2画像処理手段と、
前記第1画像処理手段から入力したテーブル補正情報に基づいてピックアップ対象チップがピックアップ位置に位置するように前記テーブルを補正移動するとともに、第2画像処理手段から入力したマップデータに基づいて次のピックアップ対象チップ候補がピックアップ位置に位置するように前記テーブルを移動させ、前記ピックアップ手段を制御する制御手段と
を含むことを特徴とする半導体チップのピックアップ装置。
A semiconductor chip pickup device for sequentially picking up a plurality of chips arranged on a table by a pickup means,
A first imaging unit having a lens with a predetermined magnification for imaging a chip to be pick-up arranged on the table and outputting it as image information;
First image processing means for recognizing, based on an image taken by the first imaging means, the presence / absence of appearance defects such as barycentric coordinates and chipping of the chip to be picked up;
A second imaging unit having a lower magnification lens than the first imaging unit that images a plurality of chips existing around the pickup target chip arranged on the table and outputs the image information as image information;
Based on the image captured by the second image capturing means, the presence / absence of bat marks of a plurality of chips and the coordinates of the center of gravity are recognized, and if it is determined that the chip is non-defective, map data of the information is generated as a chip candidate to be picked up. Image processing means;
The table is corrected and moved based on the table correction information input from the first image processing means so that the chip to be picked up is located at the pickup position, and the next pickup is performed based on the map data input from the second image processing means. And a control means for controlling the pickup means by moving the table so that the target chip candidate is located at the pickup position.
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