JP2004186306A - Detecting method of center of wafer, and pickup method and device for semiconductor chip - Google Patents

Detecting method of center of wafer, and pickup method and device for semiconductor chip Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a center detecting method for a wafer as well as a pickup method and device for a semiconductor chip, which are capable of easily detecting the center and the diameter of the wafer with a high accuracy while capable of being applied on a partially annular wafer whose outer peripheral end forms an outer peripheral circle only partially. <P>SOLUTION: A first to third reference image data D<SB>1</SB>to D<SB>3</SB>are formed based on a reference image data comprising the outer peripheral end of an imaginary wafer having the same arc as that of the wafer 1, then the image of outer peripheral end of the wafer is photographed to compare respective photographed images with the first to third reference image data, and to detect mutually coincident positions as a first to third end positions P<SB>1</SB>to P<SB>3</SB>. The plane coordinates of the center Ow of the outer peripheral circle formed by the outer peripheral end of the wafer and the diameter of the same are operated based on respective plane coordinates of the detected first to third end positions. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の半導体チップが格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハの中心検出方法、並びに、上記夫々のウェハより上記半導体チップをピックアップする半導体チップのピックアップ方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の半導体チップのピックアップ方法及び装置においては、ダイシングにより格子状に分割された複数の半導体チップを有する円盤状の一枚のウェハから、上記夫々の半導体チップを個別にその下面より突き上げることによりピックアップ可能な状態として、上記夫々の半導体チップを上記ウェハよりピックアップする(すなわち、取り出す)ような動作が行なわれる。
【0003】
また、このようなウェハは、一般的に伸縮性を有するウェハシート上に貼着された状態でダイシングが行われて、その後、上記ウェハシートを放射状に延伸させた状態で、上記ウェハシートとともに上記ウェハがピックアップ装置に取り付けられる。そのため、上記夫々の半導体チップの配置も、放射状に延伸された状態とされて、いわゆるエキスパンドされた状態とされる。
【0004】
一方、ピックアップ装置においては、このようにエキスパンドされた状態の夫々の半導体チップの配置を正確に認識して、確実なピックアップ動作が行えることが求められる。また、ピックアップ装置への上記ウェハの取付け位置の中心と上記ウェハの中心位置との位置ずれも考慮して、上記夫々の半導体チップの配置の認識を行う必要がある。
【0005】
そのため、従来のピックアップ方法及び装置においては、ピックアップ装置に取り付けられた状態のウェハの外周端部により形成される外周円の中心及び半径を算出し、上記夫々の半導体チップの配置座標を正確に認識する様々な方法が用いられている。
【0006】
例えば、特許文献1に記載の方法によれば、ピックアップ装置において、ウェハ保持テーブルの上面にウェハを配置し、上記ウェハ保持テーブルの上面をXY平面として、Y軸方向における最大位置と最小位置となる上記ウェハの外周端部位置を平面座標として認識カメラを用いて検出することにより、上記最大位置と上記最小位置との夫々の平面座標を用いて、上記外周円の中心及び半径の算出を行っている。
【0007】
【特許文献1】
特開平10−12706号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法においては、上記認識カメラにより上記ウェハの外周端部位置を検出することは可能であっても、その検出された外周端部位置が上記Y軸方向における上記最大位置若しくは上記最小位置であるということを認識することは容易でなく、認識処理が複雑となるという問題がある。
【0009】
そのため、上記最大位置若しくは上記最小位置として検出した位置が、実際には上記最大位置若しくは上記最小位置からずれた位置であるような場合も生じ、このような場合にあっては、これらの検出結果に基づいて算出された上記ウェハの外周円の中心及び半径が、実際のものとずれたものとなり、上記夫々の半導体チップの配置を正確に認識できない場合が起り得る。
【0010】
また、上記ウェハの外周円の中心及び半径を、上記最大位置と最小位置との2点により算出しているため、算出誤差が生じやすく、より高精度な認識には対応できない場合があるという問題点がある。
【0011】
また、特に試験や開発段階で用いられる1/2円状のウェハや1/4円状のウェハのように、その外周端部が外周円を部分的にしか形成しないような部分円状のウェハの場合には、上記方法では上記ウェハの外周円の中心及び半径の算出を行うことができず、ピックアップ装置に用いられるウェハの形状に制限があるという問題点もある。
【0012】
また、ウェハの外周端部を認識せずに、ピックアップを行う方法もある。この場合には、ウェハの貼りつけ位置が1ピッチ以上ずれていないことを前提に、予め決められたポジションでの認識動作を行い、その際の部品のズレをウェハの貼りつけ位置ずれとする方法が採られていた。しかしながら、このような方法においては、半導体チップのサイズが小さくなればなるほど、ウェハのシートへの貼付け精度が要求されるという問題点がある。また、1ピッチ以上ずれていた場合には、確実に部品を取り残してしまうこととなるという問題もある。さらには、シートをエキスパンドしているため、周囲温度、シートの品質等により、シートが常に同量の伸びを再現しない場合には、径のばらつきが生じるため、部品の取り残し(設定サイズ以上に伸びていた場合)、もしくは、無駄な認識動作(設定サイズ以下しか伸びていない場合)を行うこととなるという問題がある。
【0013】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、複数の半導体チップが格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハの中心及び径を、高い精度でもって容易に検出することが可能であって、上記ウェハの外周端部が外周円を部分的にしか形成しないような部分円状のウェハにも適用可能なウェハの中心検出方法、並びに、上記ウェハより上記夫々の半導体チップをピックアップする半導体チップのピックアップ方法及び装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【0015】
本発明の第1態様によれば、複数の半導体チップが格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハの中心検出方法において、
予め作成された上記ウェハと同一の円弧を有する仮想ウェハの外周端部の一部を含む第1の基準画像データと、上記ウェハの外周端部の撮像された画像とを照合して、互いに合致する位置を第1の端部位置として検出し、
上記第1の基準画像データが所定の角度だけ回転された第2の基準画像データと、上記ウェハの外周端部の撮像された画像とを照合して、互いに合致する位置を第2の端部位置として検出し、
上記第1の基準画像データが上記所定の角度と異なる角度だけ回転された第3の基準画像データと、上記ウェハの外周端部の撮像された画像とを照合して、互いに合致する位置を第3の端部位置として検出し、
上記検出された第1の端部位置から第3の端部位置までの夫々の上記ウェハの表面沿いの平面座標に基づいて、上記ウェハの外周端部により形成される外周円の中心の上記平面座標及びその径を算出することを特徴とするウェハの中心検出方法を提供する。
【0016】
本発明の第2態様によれば、複数の半導体チップが格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハより、上記半導体チップをピックアップする半導体チップのピックアップ方法において、
予め作成された上記ウェハと同一の円弧を有する仮想ウェハの外周端部の一部を含む基準画像データを読み出して第1の基準画像データとするとともに、上記ウェハの外周端部の画像を撮像して、上記撮像された画像と上記第1の基準画像データとを照合して、互いに合致する位置を第1の端部位置として検出し、
所定の角度だけ回転された上記第1の基準画像データを第2の基準画像データとするとともに、上記ウェハの外周端部の画像を撮像して、上記撮像された画像と上記第2の基準画像データとを照合して、互いに合致する位置を第2の端部位置として検出し、
上記所定の角度と異なる角度だけ回転された上記第1の基準画像データを第3の基準画像データとするとともに、上記ウェハの外周端部の画像を撮像して、上記撮像された画像と上記第3の基準画像データとを照合して、互いに合致する位置を第3の端部位置として検出し、
上記検出された第1の端部位置から第3の端部位置までの夫々の上記ウェハの表面沿いの平面座標に基づいて、上記ウェハの外周端部により形成される外周円の中心の上記平面座標及びその径を算出し、
上記算出結果に基づいて、上記夫々の半導体チップの配置位置における上記平面座標を補正して、上記夫々の半導体チップのピックアップを行う半導体チップのピックアップ方法を提供する。
【0017】
本発明の第3態様によれば、上記夫々の基準画像データと上記夫々の撮像された画像との照合は、上記撮像された画像における上記ウェハの外周端部の全部若しくは一部と、上記基準画像データにおける上記仮想ウェハの外周端部の全部とが、合致する位置を検出することにより行う第2態様に記載の半導体チップのピックアップ方法を提供する。
【0018】
本発明の第4態様によれば、上記第3の基準画像データは、上記第2の基準画像データを回転させることにより作成される第2態様又は第3態様に記載の半導体チップのピックアップ方法を提供する。
【0019】
本発明の第5態様によれば、上記基準画像データは、上記仮想ウェハにおけるダイシング線を表示しないように作成された画像データであって、
上記ウェハのダイシング線がぼかされるように上記撮像の焦点位置がずらされて撮像された上記ウェハの外周端部の夫々の画像と、上記ダイシング線が表示されていない夫々の基準画像データとの照合を行う第2態様から第4態様のいずれか1つに記載の半導体チップのピックアップ方法を提供する。
【0020】
本発明の第6態様によれば、上記ウェハとして、その外周端部が上記外周円の一部を形成している部分円状のウェハが用いられる第2態様から第5態様のいずれか1つに記載の半導体チップのピックアップ方法を提供する。
【0021】
本発明の第7態様によれば、複数の半導体チップが格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハが配置された保持テーブルから、上記夫々の半導体チップをピックアップヘッドによりピックアップする半導体チップのピックアップ装置において、
上記ウェハの表面の画像を撮像する撮像装置と、
上記撮像装置と上記保持テーブルとを、上記ウェハの表面沿いに相対的に移動させる移動装置と、
上記撮像装置及び上記移動装置の動作制御を行う制御装置とを備え、
上記制御装置は、
予め作成された上記ウェハと同一の円弧を有する仮想ウェハの外周端部の一部を含む基準画像データに基づいて、上記基準画像データを第1の基準画像データとして作成し、所定の角度だけ回転された上記第1の基準画像データを第2の基準画像データとして作成し、上記所定の角度と異なる角度だけ回転された上記第1の基準画像データを第3の基準画像データとして作成する基準画像データ作成部と、
上記移動装置及び上記撮像装置を制御して、上記移動装置による上記相対的な移動を行いながら、上記撮像装置により撮像された上記ウェハの外周端部の画像と、上記第1の基準画像データから上記第3の基準画像データの上記夫々の基準画像データとの照合を行い、互いに合致する夫々の端部位置における上記ウェハの表面沿いの平面座標を検出する端部位置検出部と、
上記夫々の端部位置の平面座標に基づいて、上記ウェハの外周端部により形成される外周円の中心の上記平面座標及びその径を算出し、上記算出結果に基づいて、上記夫々の半導体チップの配置位置における上記平面座標を補正する配置位置補正処理部とを備える半導体チップのピックアップ装置を提供する。
【0022】
本発明の第8態様によれば、上記基準画像データ作成部は、上記第2の基準画像データを回転させて、上記第3の基準画像データを作成する第7態様に記載の半導体チップのピックアップ装置を提供する。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0024】
本発明の一の実施形態にかかる半導体チップのピックアップ方法及び装置の一例であるピックアップ装置101の模式的な構成を示す模式説明図を図1に示す。
【0025】
図1に示すように、ピックアップ装置101は、円盤状のウェハ1を保持するウェハ保持部20と、ウェハ1にダイシングが施されて格子状に配列された夫々の半導体チップの一例であるダイ2をその下面から突き上げる動作を行う突き上げノズル14と、この突き上げノズル14により突き上げられた状態のダイ2をその上面にて吸着保持して、ウェハ1より取り出すようなピックアップ動作を行うピックアップヘッド12と、ウェハ保持部20により保持して配置されたウェハ1の夫々のダイ2の画像を撮像することにより、夫々のダイ2の配置位置を認識する撮像装置の一例である撮像カメラ10とを備えている。
【0026】
また、図1に示すように、ウェハ保持部20は、大略コ字状の断面形状を有し、その上面21aにウェハ1を配置して保持可能な保持テーブル21と、この保持テーブル21をウェハ1の表面沿いの一方向であるY軸方向沿いに進退移動させる移動装置の一例であるY軸方向移動装置22とを備えている。
【0027】
また、ウェハ1をその上面に貼着するウェハシート3は伸縮性を有しており、その端部においてウェハプレート4に取り付けられて、このウェハプレート4が保持テーブル21の上面21aに着脱可能に取り付けられている。
【0028】
ここで、このウェハプレート21の拡大模式説明図を図2に示す。図2に示すように、ウェハプレート4によりその端部において延伸された状態のウェハシート3の上面には、ウェハ1が貼着されている。また、ウェハプレート4は、円盤状の中空孔部4aを有しており、この中空孔部4aにウェハ1が配置されている。また、ウェハ1は、ダイシングが施されており、ウェハ1の表面沿いの方向において格子状に配列された複数のダイ2を有している。さらに、ウェハプレート4に取り付けられた状態で、ウェハシート3が放射状に延伸されて、上記格子状に配列されている夫々のダイ2の配置が放射状に延伸されており(すなわち、エキスパンドされて)、その結果として、互いに隣接する夫々のダイ2の端部間には、互いに接触しない程度の隙間が形成されている。このように、隙間が形成されていることにより、夫々のダイ2をウェハ1よりピックアップする際に、ピックアップされるダイ2が隣接するダイ2に接触して夫々の配置に影響を与えてしまうことが防止されている。
【0029】
また、図1に示すように、保持テーブル21の上面21aにおいても、ウェハプレート4の中空孔部4aと同様な円盤状の中空孔部21bが形成されており、ウェハプレート4は、その中空孔部4aの中心が中空孔部21bの中心と平面的に略合致するように、保持テーブル21の上面21aに取り付けられる。
【0030】
また、図1に示すように、突き上げノズル14は、保持テーブル21の上記コ字状の断面の内側に配置されて、その先端部が平面的に中空孔部21bの内側に位置されるように配置されている。さらに、突き上げノズル14には、その先端部の昇降動作を行う昇降装置(図示しない)が備えられており、その先端部が上昇されることにより、ウェハシート4の下面よりダイ2を個別に突き上げることが可能となっている。
【0031】
また、ピックアップヘッド12は、その先端部がダイ2の上面に当接されることにより、ダイ2を吸着保持可能とする吸着ノズル12aを備えており、さらに、この吸着ノズル12aの昇降動作を行う昇降装置(図示しない)を備えている。これにより、突き上げノズル14により突き上げられた状態のダイ2の上面に、吸着ノズル12aの先端部が当接するように、吸着ノズル12aを下降させて、ダイ2を吸着保持し、その後、上昇させることにより、ダイ2をウェハシート3より離脱させて、ピックアップすることが可能となっている。なお、このピックアップ動作が行われる際には、吸着ノズル12aの先端部の鉛直下方に、突き上げノズル14の先端部が位置するように、ピックアップヘッド12と突き上げノズル14とが配置される。
【0032】
また、撮像カメラ10は、CCD等の撮像素子(図示しない)を備えており、ウェハ1の表面又はウェハシート3の表面の画像が撮像可能となっている。また、撮像カメラ10は、ズーム機能を備えており、このズーム機能を用いて、夫々のダイ2を個別に撮像すること、あるいは、複数のダイ2の画像をまとめて撮像することが可能となっている。
【0033】
また、撮像カメラ10、ピックアップヘッド12、及び、突き上げノズル14は、共にウェハ1の表面沿いの一方向であるX軸方向沿いに個別に移動可能となっており、撮像カメラ10は移動装置の一例である撮像カメラ移動装置11により、ピックアップヘッド12は移動装置の一例であるピックアップヘッド移動装置13により、突き上げノズル14は移動装置の一例である突き上げノズル移動装置15により、夫々移動可能となっている(なお、これらの移動装置を総称する場合には、X軸方向移動装置11、13、15と記載するものとする)。なお、このように夫々のX軸方向移動装置11、13、15が、撮像カメラ10、ピックアップヘッド12、及び突き上げノズル14の夫々に個別に備えられているような場合に代えて、一括して一台のX軸方向移動装置が備えられているような場合であってもよい。このような場合にあっては、撮像カメラ10、ピックアップヘッド12、及び突き上げノズル14が、互いの相対的な関係を保ったまま一体的な状態で、上記X軸方向の移動が行なわれることとなる。なお、上記X軸方向とY軸方向とは互いに直交する方向である。
【0034】
また、ピックアップ装置101において、夫々のX軸方向移動装置11、13、15、及びY軸方向移動装置22が備えられていることにより、撮像カメラ10、ピックアップヘッド12、及び突き上げノズル14の夫々を、ウェハ1に対して相対的に、X軸方向又はY軸方向に移動させることが可能となっている。なお、ピックアップ装置101においては、撮像カメラ10、ピックアップヘッド12、及び突き上げノズル14の夫々が、ウェハ1に対して相対的に、X軸方向又はY軸方向に移動可能に構成されていればよく、例えば、ウェハ保持部20が、移動装置としてY軸方向移動装置22のみを備えるような場合に代えて、X軸方向移動装置をも併せて備えるような場合であってもよい。
【0035】
また、図1に示すように、ピックアップ装置101は、撮像カメラ10の撮像動作、ピックアップヘッド12の吸着動作、突き上げノズル14の突き上げ動作、夫々のX軸方向移動装置11、13、15の移動動作、及びY軸方向移動装置22の移動動作の夫々の制御を行う制御装置30を備えている。この制御装置30により、上記夫々の動作が互いに関連付けられて制御されて、ウェハ1の夫々のダイ2のピックアップ動作が行なわれる。
【0036】
次に、この制御装置30の構成について、図6に示すブロック図を用いて説明する。なお、図6に示すブロック図においては、説明の便宜上、主用な構成のみが示されている。
【0037】
図6に示すように、ピックアップ装置101における各構成部の動作の制御を行う制御装置30は、その中核部分として、各構成部の動作を統合的に制御する中央処理部39を備えている。また、中央処理部39には、ピックアップ装置101における各構成部の動作の制御を行うピックアップ制御部40が備えられている。このピックアップ制御部40には、撮像カメラ10の撮像動作の制御を行う撮像制御部36と、夫々のX軸方向移動装置11、13、15の移動動作の制御を行うX軸方向移動制御部37と、Y軸方向移動装置22の移動動作の制御を行うY軸方向移動制御部38とが備えられている。また、中央処理部39は、その演算結果や外部からの入力データを取り出し可能に記憶するメモリ部31を備えている。
【0038】
また、本実施形態においては、画像データを用いて、ウェハ1の複数の外周端部の位置を検出し、上記夫々の検出結果に基づいて、ウェハ1の外周端部により形成される外周円の中心と径として半径の算出を行っている。さらに、この算出結果に基づいて、ウェハ1における夫々のダイ2の配置位置を補正して、夫々のダイ2の実際の配置位置の認識処理を行っている。また、夫々のウェハ1が同サイズであっても、そのダイシングのパターニングによってはウェハ1内にある夫々の部品の位置が異なる場合があるため、上記算出により認識された夫々の部品の配置位置に基づいて、ある1つの部品の認識を行い、その認識結果よりずれ量を検出して、最終的な夫々の部品の配置位置を認識を行っている。
【0039】
このような認識処理を行うため、図6に示すように、中央処理部39は、さらに、ウェハ1の外周端部の検出において、検出の基準となるデータとしての画像データを取り扱う基準画像データ作成部33と、撮像カメラ10により実際に撮像された画像と上記基準画像データとの照合を行って、ウェハ1の外周端部位置の検出を行う端部位置検出部34と、この端部位置検出部34により検出されたウェハ1の外周端部位置に基づいて、ウェハ1の外周端部により形成される外周円の中心及び半径を算出し、その算出結果に基づいて、夫々のダイ2の配置位置を補正する配置位置補正処理部35とを備えている。なお、基準画像データ作成部33、端部位置検出部34、及び配置位置補正処理部35の詳細な動作等については後述するものとする。また、中央処理部39は、メモリ部31や、基準画像データ作成部33、端部位置検出部34、及び配置位置補正処理部35や、ピックアップ制御部40を統合的に制御する制御部32が備えられている。
【0040】
次に、ピックアップ装置101において、保持テーブル21の上面21aに保持されたウェハ1より、夫々のダイ2のピックアップ動作を行う場合において、上記エキスパンドや保持テーブル21へのウェハ1の配置ずれを考慮した夫々のダイ2の配置位置の検出を行う方法について説明する。
【0041】
以下に、このウェハ1の外周円の中心及び半径の検出方法について、図3〜図5を用いて説明する。なお、図3はウェハプレート4に取り付けられた状態のウェハ1の模式的な平面図であり、図4はいくつかの種類の基準画像データであり、図5はウェハ1の外周円の中心及び半径の検出方法の手順を示すフローチャートである。
【0042】
図3に示すように、ウェハプレート4に取り付けられたウェハ1は、保持テーブル21の上面21aに配置されて保持されるが、ウェハ1のウェハプレート4への取り付け状態やウェハプレート4の保持テーブル21への上記配置状態により、ウェハ1の中心Owと保持テーブル21の中心Otとを、平面的に完全に一致させることは困難であり、ウェハ1の中心Owと保持テーブル21の中心Otとの間に平面的な位置ずれが発生する場合が多い。
【0043】
また、ウェハシート3の延伸によりウェハ1はエキスパンドされるため、その外周端部により形成される外周円の半径も、上記エキスパンドの状態により個々に異なってくる。そのため、ウェハ1における夫々のダイ2の平面的な配置位置も、個々のウェハ1ごとに異なるものとなる。
【0044】
一方、ピックアップ装置101においては、保持テーブル21に配置されたウェハ1における夫々のダイ2の平面的な配置位置を正確に認識した上で、ピックアップ動作を行う必要がある。
【0045】
そのため、ピックアップ装置101においては、保持テーブル21に配置されたウェハ1の外周端部における少なくとも3箇所以上の端部位置を検出することにより、ウェハ1により形成される外周円を特定、すなわち、上記外周円の中心及び半径の算出を行っている。さらに、この算出結果に基づいて、予め設定されているウェハ1の中心Owに対する夫々のダイ2の配置位置を、保持テーブル21の中心Otに対する平面座標として認識することにより、夫々のダイ2の配置位置の補正を行っている。
【0046】
また、ウェハ1の外周端部位置の検出においては、保持テーブル21に配置されるウェハ1と同じ円弧を有する仮想ウェハの外周端部を一部に含む画像データを基準画像データとして用い、撮像カメラ10により実際に撮像されたウェハ1の外周端部の画像データと、上記基準画像データとの照合を行うことにより、互いに合致する位置を外周端部位置として検出している。
【0047】
ここで、ウェハ1と同じ円弧を有する仮想ウェハとは、ウェハ1の外周端部により形成される外周円の円弧の一部と同じ円弧を有する仮想ウェハのことである。また、言い換えれば、ウェハ1と同じ径を有する仮想ウェハであり、また、ウェハ1の上記外周円と同じ曲率半径を有する円弧を備える仮想ウェハでもある。なお、実物のある1つのウェハを仮想ウェハとすることもできる。
【0048】
また、ここで、この「基準画像データ」の一例を図4に示す。図4(A)に示すように、「基準画像データ」とは、ウェハ1と同じ円弧を有し、かつ、エキスパンドされた状態の仮想ウェハ51の外周端部の一部を含んだ平面的な画像データである。この基準画像データには、少なくとも仮想ウェハ51の表面部分と、仮想ウェハ51の表面部分以外の部分とが明確に表示されている必要がある。そのため、例えば、図4(A)に示す基準画像データDにおいては、略正方形状の画像領域abcdの対角線付近に、仮想ウェハ51の表面部分と仮想ウェハ51の表面部分以外の部分との境界である仮想ウェハ51の外周端部が表示された画像が用いられている。また、このような基準画像データDは、例えば、予め作成されて、制御装置30に入力して、メモリ部31に記憶させることが可能である。また、ピックアップ装置101において、複数の種類のウェハ1が用いられるような場合にあっては、予め、夫々に応じた基準画像データが夫々作成されて、メモリ部31に記憶させて、取り扱われるウェハ1の種類に応じて、メモリ部31より適切な基準画像データが選択的に読み出されるような場合であってもよい。なお、図4に示す基準画像データDは一例であって、例えば、図4(A)における画像領域abcdをさらに小さくした画像領域を有するような基準画像データDであってもよい。
【0049】
また、基準画像データ作成部33においては、メモリ部31に記憶されている基準画像データDを読み出して、読み出した基準画像データDを所定の角度だけ平面的に回転させることにより、複数の基準画像データを作成することが可能となっている。例えば、基準画像データDをそのまま第1の基準画像データDとし、第1の基準画像データDを所定の角度として反時計方向に90度回転させたものを第2の基準画像データDとし、第1の基準画像データDを上記所定の角度と異なる角度として反時計方向に180度回転させたものを第3の基準画像データDとし、さらに、第1の基準画像データDを上記夫々の角度と異なる角度として反時計方向に270度回転させたものを第4の基準画像データDとして、複数の基準画像データの作成が行われる。すなわち、上記第1から第4の基準画像データD〜Dは、第1の基準画像データDを基準として(あるいは、基準画像データDを基準として)、夫々異なる角度だけ回転されて作成されるため、作成された夫々の基準画像データは互いに異なるデータとなる。従って、上記所定の角度は、少なくとも0度や実質的に0度と同じ結果が得られるような360度の整数倍の角度ではないことは明らかである。また、上記回転方向は、反時計方向又は時計方向のいずれであってもよい。
【0050】
また、このように第1の基準画像データDを基準として夫々の基準画像データを作成していく具体的な方法としては、例えば、基準画像データDをそのまま第1の基準画像データDとし、第1の基準画像データDを所定の角度として反時計方向に90度回転させたものを第2の基準画像データDとし、第2の基準画像データDを反時計方向に90度回転させたものを第3の基準画像データDとし、さらに、第3の基準画像データDを反時計方向に90度回転させたものを第4の基準画像データDとして、複数の基準画像データの作成が行われる。また、基準画像データDを順次回転させて、第2〜第4の基準画像データD〜Dを作成するような場合であってもよい。
【0051】
また、第1から第4の基準画像データD、D、D、Dにおいては、夫々の外周端部上の一点が、検出端部位置として第1の端部位置P、第2の端部位置P、第3の端部位置P、第4の端部位置Pとして設定されている。なお、図3においては、実際のウェハ1の上に、第1から第4の基準画像データD、D、D、Dを重ねて表示したものである。なお、上記基準画像データの回転における回転中心としては、任意の位置を設定することができ、例えば、基準画像データDの画像領域abcdの中央位置を回転中心として用いることができる。また、第1から第4の端部位置P〜Pの夫々は、第1から第4の基準画像データD〜Dの夫々の画像領域の略中央付近に位置されていることが望ましい。夫々の画像領域の端部近傍に位置されている場合よりも、略中央付近に位置されている場合の方が、後述する画像の照合において、より精度よく検出することができるからである。
【0052】
また、端部位置検出部34においては、図3において、ウェハ1の中心Owが保持テーブル21の中心Otと合致しているものとした場合に、夫々の基準画像データと同様な画像を撮像可能と推定される位置におけるウェハ1の外周端部を一部に含む実際の画像を撮像し、この撮像された画像と、上記基準画像データとを取り込んで互いに照合し、上記撮像された画像において上記基準画像データと合致する位置の検出が行なわれる。例えば、上記撮像された画像と第1の基準画像データDとの照合を行うことにより、上記撮像された画像における第1の基準画像データDと合致する位置を検出して、第1の端部位置Pの平面座標(すなわち、図3におけるXY座標)を検出することができる。なお、上記撮像された画像には、少なくともウェハ1の表面と、ウェハシート3の表面との画像が撮像されている必要があり、互いの境界であるウェハ1の外周端部が明確に表示されている必要がある。そのため、本実施形態においては、例えば、画像の撮像におけるウェハ1の表面からの反射光量と、ウェハシート3の表面からの反射光量との差を用いて、上記外周端部を明確に表示させている。また、上記撮像される夫々の画像の画像領域は、夫々の基準画像データの画像領域abcdと同じであるか、若しくはそれ以上である必要がある。これは、上記画像の照合が、上記撮像された画像におけるウェハ1の外周端部の全部若しくは一部と、上記基準画像データにおける仮想ウェハ51の外周端部の全部とが、合致される位置を検出することにより行われるからである。また、この画像の照合においては、作成された夫々の基準画像データの倍率と、上記撮像された画像の倍率とが、同じ倍率とされた状態で行なわれる。倍率の相違による外周端部の曲率が異なることを防止し、正確な照合を行うためである。
【0053】
また、配置位置補正処理部35においては、端部位置検出部34において検出された第1の端部位置Pから第4の端部位置Pまでの夫々の平面座標に基づいて、ウェハ1の外周端部により形成される外周円の中心の平面座標及び半径の算出が行なわれる。これにより、保持テーブル21に配置されたウェハ1の外周円と、保持テーブル21の中心Otとの関係を算出することができ、この算出結果に基づいて、夫々のダイ2の配置位置の補正、すなわち、夫々のダイ2の配置位置を保持テーブル21の中心Otに対する平面座標として認識することができる。
【0054】
次に、具体的なウェハ1の外周円の中心及び半径の検出方法の手順について、図5のフローチャートに基づいて説明する。
【0055】
まず、上記検出を開始するための事前準備として、予め作成された基準画像データDを制御装置30に入力してメモリ部31に記憶させておく。
【0056】
次に、図5のステップS1おいて、メモリ部31から基準画像データDを読み出して、基準画像データ作成部33にて上記読み出された基準画像データDを第1の基準画像データDとして作成する。また、このような場合に代えて、端部位置検出部34にて、メモリ部31から基準画像データDを読み出して、それをそのまま第1の基準画像データDとするような場合であってもよい。
【0057】
次に、ステップS2において、Y軸方向移動装置22により保持テーブル21をY軸方向に、撮像カメラ移動装置11により撮像カメラ10をX軸方向に、夫々移動させて、第1の基準画像データDの第1の端部位置Pが位置していると推定されるウェハ1の外周端部の一部を含む画像が撮像可能な位置に撮像カメラ10を位置させて、撮像カメラ10により当該画像の撮像を行う。
【0058】
その後、ステップS3において、上記撮像された画像と第1の基準画像データDとを、端部位置検出部34に取り込み、互いの画像の照合を行い、互いに合致する位置を検出することにより、第1の端部位置Pの平面座標を検出する。この検出された平面座標は、配置位置補正処理部35に出力される。なお、このような場合に代えて、この平面座標が、一時的にメモリ部31に記憶されるような場合であってもよい。
【0059】
次に、ステップS4において、基準画像データ作成部33にて、第1の基準画像データDを反時計方向に90度だけ平面的に回転させたものを第2の基準画像データDとして作成する。
【0060】
次に、ステップS5において、Y軸方向移動装置22により保持テーブル21をY軸方向に、撮像カメラ移動装置11により撮像カメラ10をX軸方向に、夫々移動させて、第2の基準画像データDの第2の端部位置Pが位置していると推定されるウェハ1の外周端部の一部を含む画像を撮像可能な位置に撮像カメラ10を位置させて、撮像カメラ10により当該画像の撮像を行う。
【0061】
その後、ステップS6において、上記撮像された画像と第2の基準画像データDとを、端部位置検出部34に取り込み、互いの画像の照合を行い、互いに合致する位置を検出することにより、第2の端部位置Pの平面座標を検出する。この検出された平面座標は、配置位置補正処理部35に出力される。
【0062】
さらに、ステップS7において、基準画像データ作成部33にて、第2の基準画像データDを反時計方向に90度だけ平面的に回転させたものを第3の基準画像データDとして作成する。
【0063】
次に、ステップS8において、Y軸方向移動装置22により保持テーブル21をY軸方向に、撮像カメラ移動装置11により撮像カメラ10をX軸方向に、夫々移動させて、第3の基準画像データDの第3の端部位置Pが位置していると推定されるウェハ1の外周端部の一部を含む画像を撮像可能な位置に撮像カメラ10を位置させて、撮像カメラ10により当該画像の撮像を行う。
【0064】
その後、ステップS9において、上記撮像された画像と第3の基準画像データDとを、端部位置検出部34に取り込み、互いの画像の照合を行い、互いに合致する位置を検出することにより、第3の端部位置Pの平面座標を検出する。この検出された平面座標は、配置位置補正処理部35に出力される。
【0065】
さらに同様に、ステップS10において、基準画像データ作成部33にて、第3の基準画像データDを反時計方向に90度だけ平面的に回転させたものを第4の基準画像データDとして作成する。
【0066】
次に、ステップS11において、Y軸方向移動装置22により保持テーブル21をY軸方向に、撮像カメラ移動装置11により撮像カメラ10をX軸方向に、夫々移動させて、第4の基準画像データDの第4の端部位置Pが位置していると推定されるウェハ1の外周端部の一部を含む画像を撮像可能な位置に撮像カメラ10を位置させて、撮像カメラ10により当該画像の撮像を行う。
【0067】
その後、ステップS12において、上記撮像された画像と第4の基準画像データDとを、端部位置検出部34に取り込み、互いの画像の照合を行い、互いに合致する位置を検出することにより、第4の端部位置Pの平面座標を検出する。この検出された平面座標は、配置位置補正処理部35に出力される。
【0068】
そして、最後に、ステップS13において、配置位置補正処理部35にて、夫々入力された第1から第4の端部位置P〜Pの平面座標に基づいて、ウェハ1の外周端部により形成される外周円の中心の平面座標及び半径を算出する。なお、上記夫々の平面座標がメモリ部31に記憶されているような場合にあっては、メモリ部31から上記夫々の平面座標を取り出して、上記算出が行われる。なお、この外周円の中心及び半径の算出にあたっては、一般的な円の方程式を用いて計算できることは言うまでもない。また、算出においては、少なくとも3箇所以上の端部位置の平面座標に基づいて行うことができる。本実施形態においては、4箇所の端部位置の平面座標を検出しているため、例えば、検出ミス等により、上記4箇所のうちの1箇所の平面座標が、他の3箇所により特定される外周円から見て特異な平面座標であるような場合にあっては、当該1箇所の平面座標を無視して、上記他の3箇所の平面座標に基づいて外周円の中心及び半径を算出することもできる。また、配置位置補正処理部35において、このような算出結果に基づいて、夫々のダイ2の配置位置の平面座標の補正が行なわれるのは、上述した通りである。
【0069】
その後、ピックアップ装置101において、このような夫々のダイ2の配置位置の平面座標の補正結果に基づいて、制御装置30により、夫々の構成部の動作制御が行われて、保持テーブル21に保持されたウェハ1から、夫々のダイ2の突き上げノズル14による突き上げ動作が行われて、ピックアップヘッド12の吸着ノズル12aによる夫々のダイ2のピックアップ動作を、確実に行うことができる。なお、上述の夫々のステップにおける動作の制御は、制御装置30における中央処理部39により統合的な制御が行われながら実施される。
【0070】
次に、本実施形態の変形例にかかるウェハの外周円の中心及び半径の検出方法として、ウェハ1が円盤状ではなく、半円状、すなわち、1/2円状であるような場合における上記検出方法について、図7を用いて説明する。
【0071】
図7に示すように、保持テーブル21には、ウェハシート3に貼着された1/2円状のウェハ61が配置されて保持されている。このようなウェハ61の外周円を検出するにあたっては、1/2円状のウェハ61の外周端部が存在している部分に、夫々の基準画像データの端部位置が位置するように、基準画像データの回転角度を調整することにより対処することができる。
【0072】
例えば、図7において、基準画像データDより第1の基準画像データDを作成する。その後、第1の基準画像データDを、例えば、45度だけ反時計方向に回転させたものを、第2の基準画像データDとして作成する。さらに、第2の基準画像データDを、例えば、45度だけ反時計方向に回転させたものを、第3の基準画像データDとして作成する。このようにして作成される第1から第3の基準画像データD〜Dと、夫々の撮像された画像との照合を行うことにより、第1から第3の端部位置P〜Pの平面座標を検出することができ、この検出結果に基づいて、1/2円状のウェハ61の外周端部により形成される外周円の中心の平面座標及び半径を算出することができる。
【0073】
さらに、本実施形態の別の変形例にかかるウェハの外周円の中心及び半径の検出方法として、ウェハが円盤状ではなく、半円状でもなく、1/4円状であるような場合における上記検出方法を図8に示す。
【0074】
図8に示すように、ウェハが1/4円状のウェハ71であるような場合であっても、上述したようにウェハ61が1/2円状であるような場合と同様な手順にて、1/4円状のウェハ71の外周端部が存在している部分に、夫々の基準画像データの端部位置が位置するように、基準画像データの回転角度を調整することにより、上記1/4円状のウェハ71の外周端部により形成される外周円の中心及び半径の算出を行うことができる。
【0075】
また、図3に示すように、ダイシングが施されたウェハ1より取り出される夫々のダイ2は、原則的にウェハ1の外周端部には近傍には位置されておらず、上記外周端部にはダイ2として用いることができないような方形状の形状を有さないダイ2が配置されている。そのため、例えば、ウェハ1において一部のダイ2の取り出しが既に行われているような場合であっても、上記方形状の形状を有さない夫々のダイ2により、ウェハ1の外周端部は形成されたままの状態とされていることとなる。そのため、このような部分的なダイ2の取り出しが先に行われたウェハ1に対しても、その外周端部の画像を撮像して、夫々の基準画像データとの照合を行い、ウェハ1の外周円の検出を行うことができる。ただし、この場合、基準画像データDの画像領域abcdとしては、先に取り出されたダイ2が表示されないような領域として作成する必要がある。
【0076】
次に、基準画像データDについてさらに説明する。本実施形態において用いられる図4(A)に示す基準画像データDは、ウェハ1と同じ円弧を有する仮想ウェハ51に基づいて作成されたものである。そのため、図4(A)に示すように、基準画像データDにおいては、ダイシングにより形成された夫々のダイ間の隙間であるダイシング線Lが表示されている。そのため、上記画像の照合においては、このダイシング線Lが、ウェハ1の外周端部と判断される可能性もあり、このような場合にあっては、正確な画像の照合を行うことができない場合も起こり得る。
【0077】
このような問題を未然に防止するため、例えば、図4(B)に示すように、ダイシング線Lを表示しないような基準画像データDを予め作成し、撮像カメラ10によりウェハ1の外周端部の画像を撮像する際にも、その撮像の焦点位置をずらして、ウェハ1のダイシング線Lがぼかされているような画像の撮像を行って、互いの画像の照合を行うことにより対処することができる。また、このように、焦点位置の調整によりダイシング線Lをぼかすような場合に代えて、撮像の際の照度を調整する、例えば、照明の照度を上げることで、ハレーションを意図的に発生させて、ダイシング線Lが撮像されにくくするような場合であってもよい。
【0078】
また、予め作成される基準画像データDは、その画像領域abcdにおいて表示される仮想ウェハ51の外周端部による円弧が認識することができる範囲で、画像領域abcdを小さくすることができる。このように、画像領域abcdを小さくすることで、そのデータ量を小さくし、基準画像データDの取り扱い性を良好なものとすることができる。
【0079】
また、第1の基準画像データDを所定の角度だけ回転させて第2の基準画像データDを作成する際、さらに、第2の基準画像データDを回転させて第3の基準画像データDを作成する際においては、例えば、夫々の回転の角度を上記所定の角度と同じ角度として、上記所定の角度ずつ順次回転させていくことが好ましい。また、このような場合において、1/4円状のウェハ71の外周円を検出することを考慮した場合には、このウェハ1において余裕をもって3箇所の端部位置を採ることができる角度として、上記夫々の回転の角度は、少なくとも30度程度であることが好ましい。一方、円盤状のウェハ1において、外周円の検出を行うような場合にあっては、例えば、4箇所の端部位置を採ることができる角度であり、その取り扱いが容易な角度として、上記夫々の回転の角度が90度程度であることが好ましい。特に、図3に示すような4箇所の端部位置を採用することのメリットとしては、ウェハ1には通常上下左右のいずれかにオリフラ(ウェハ端を直線にカットした部分)が形成されている場合が多く、このようなオリフラが形成されている位置を逃げて検出することができ、計算誤差の低減や誤認識防止を図ることができるということがある。
【0080】
また、本実施形態においては、メモリ部31に予め記憶された基準画像データDに基づいて、基準画像データ作成部33において、順次第1から第4の基準画像データD〜Dを作成するような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合にのみ、限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、制御装置30以外のところで、第1から第4の基準画像データD〜Dが、上記同様な手順にて作成、すなわち、一の基準画像データを所定の角度だけ回転させることにより順次作成されており、この予め作成された第1から第4の基準画像データD〜Dを、制御装置30に読み取るような場合であってもよい。
【0081】
(実施形態による効果)
上記実施形態によれば、以下のような様々な効果を得ることができる。
【0082】
まず、ピックアップ装置101の保持テーブル21に配置されるウェハ1と同じ円弧を有する仮想ウェハ51の外周端部を一部に含む画像データを基準画像データDとして用い、この基準画像データDを所定の角度あるいは上記所定の角度と異なる角度だけ平面的に回転させることにより、互いに異なる複数の基準画像データとして、第1から第4の基準画像データD〜Dを作成し、これら作成された夫々の基準画像データと、撮像カメラ10により撮像された夫々の実際のウェハ1の外周端部を一部に含む画像との照合を行うことにより、複数の端部位置として、第1から第4の端部位置P〜Pの平面座標を検出することができる。
【0083】
すなわち、予め作成された画像データと実際に撮像された画像との照合、すなわち、画像同士の照合を行っているため、例えば、点と点との照合を行うような場合と比して、上記照合を容易かつ確実に行うことができる。例えば、点と点との照合を行うような場合にあっては、互いの点同士が完全に一致していることを検出することでもって、その照合が行われていることに対して、画像同士の照合においては、画像同士の完全一致が検出されなくても、略一致していることが検出されることでもって、その照合を行うことができる。従って、上記照合を容易かつ確実に行うことができ、上記夫々の端部位置の平面座標の検出を、より容易かつ確実に行うことができる。
【0084】
また、上記夫々の端部位置の平面座標の検出は、少なくとも3箇所以上の端部位置として、第1から第4の端部位置P〜Pの合計4箇所の端部位置の平面座標の検出を行い、この検出結果に基づいてウェハ1の外周円の中心及び半径の算出を行っているため、例えば、従来の検出方法のように、2箇所の端部位置の検出結果に基づいて、外周円の特定を行うような場合と比べて、より高い精度でもって、上記外周円の中心及び半径の算出を行うことができる。
【0085】
また、このような検出方法においては、複数の基準画像データとして、第1から第4の基準画像データD〜Dが用いられるが、これらは、予め作成された一の基準画像データDに基づいて、制御装置30の基準画像データ作成部33にて、所定の角度あるいは上記所定の角度と異なる角度だけ平面的に回転させることでもって、順次互いに異なる夫々の基準画像データの作成が行われるため、予め夫々の基準画像データを作成しておくというような手間もいらない。また、上記一の基準画像データDから第1の基準画像データDを作成し、第1の基準画像データDを所定の角度だけ回転させたものを第2の基準画像データDとするというように、順次夫々の基準画像データを作成して行くため、制御装置30において取り扱われる画像データのデータ容量を少なくすることができる。これにより、ウェハ1の外周円の検出における処理速度の向上を図ることが可能となる。
【0086】
また、基準画像データDを所望の角度だけ回転させて、順次夫々の基準画像データを作成することができるため、円盤状のウェハ1以外として、1/2円状のウェハ61や1/4円状のウェハ71のような部分円状のウェハに対しても、本検出方法を適用することができ、様々な状態のウェハに対応することができるウェハの外周円の中心及び半径の検出方法を提供することができる。さらに、ウェハ1の外周端部近傍に位置される方形状の形状を有さないダイ2が、取り出されないことに着目すれば、部分的に先にダイ2が取り出されたウェハ1に対しても、本検出方法を適用することができる。
【0087】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【0088】
【発明の効果】
本発明の上記第1態様又は第2態様によれば、ダイシングが施されたウェハと同じ円弧を有する仮想ウェハの外周端部を一部に含む画像データを基準画像データとして用い、この基準画像データを所定の角度あるいは上記所定の角度と異なる角度だけ平面的に回転させることにより、互いに異なる複数の基準画像データとして、第1から第3の基準画像データを作成し、これら作成された上記夫々の基準画像データと、撮像された夫々の実際の上記ウェハの外周端部を一部に含む画像との照合を行うことにより、上記ウェハの外周端部における複数の端部位置として、第1から第3の端部位置の平面座標を検出することができる。
【0089】
すなわち、予め作成された上記基準画像データと実際に撮像された上記画像との照合、すなわち、画像同士の照合を行っているため、例えば、点と点との照合を行うような場合と比して、上記照合を容易かつ確実に行うことができる。具体的には、点と点との照合を行うような場合にあっては、互いの点同士が完全に一致していることを検出することでもって、その照合が行われていることに対して、画像同士の照合においては、画像同士の完全一致が検出されなくても、略一致している程度の検出でもって、その照合を行うことができる。従って、上記照合を容易かつ確実に行うことができ、上記夫々の端部位置の平面座標の検出を、より容易かつ確実に行うことができる。
【0090】
また、上記夫々の端部位置の平面座標の検出は、少なくとも3箇所以上の端部位置として、上記第1から第3の端部位置の合計3箇所の端部位置の平面座標の検出を行い、この検出結果に基づいて上記ウェハの外周円の中心及び径の算出を行っているため、例えば、従来の検出方法のように、2箇所の端部位置の検出結果に基づいて、その外周円の特定を行うような場合と比べて、より高い精度でもって、上記外周円の中心及び径の算出を行うことができる。
【0091】
また、上記基準画像データとして、上記第1から第3の基準画像データが用いられるが、これらは、予め作成された一の上記基準画像データに基づいて、夫々所定の角度あるいは上記所定の角度と異なる角度だけ平面的に回転されることでもって作成されているため、予め互いに異なる夫々の基準画像データを作成しておくというような手間もいらず、より容易に上記ウェハの外周円の中心及び径の算出を行うことができる。
【0092】
本発明の上記第3態様によれば、上記夫々の基準画像データと上記夫々の撮像された画像との照合が、上記撮像された画像における上記ウェハの外周端部の全部若しくは一部と、上記基準画像データにおける上記仮想ウェハの外周端部の全部とが、合致する位置を検出することにより行われるため、上記照合を確実に行うことができ、上記外周円の中心及び半径の算出を確実に行うことができる。
【0093】
本発明の上記第4態様によれば、上記第3の基準画像データを作成する方法として、上記第1の基準画像データが上記所定の角度だけ回転されることにより作成された上記第2の基準画像データを、さらに回転させたものを上記第3の基準画像データとして作成することができる。すなわち、上記作成される基準画像データを順次回転させていくことにより、互いに異なる複数の上記基準画像データを作成することができる。従って、上記ウェハの外周円の中心及び径の検出において取り扱われる画像データのデータ容量を少なくすることができ、上記検出における処理速度の向上を図ることが可能となる。
【0094】
本発明の上記第5態様によれば、上記ウェハのダイシング線がぼかされるように上記撮像の焦点位置がずらされて撮像された上記ウェハの外周端部の夫々の画像と、上記ダイシング線が表示されていない夫々の基準画像データとの照合を行うことにより、上記ダイシングが施されたウェハにおける上記ダイシング線の読み取りによる検出ミスを防止することができ、より確実な検出を行うことができる。
【0095】
本発明の上記第6態様によれば、上記ウェハが、1/2円状や1/4円状の部分円状のウェハであるような場合であっても、上記基準画像データの回転の角度を調節することでもって、上記ウェハの外周端部における夫々の端部位置を検出することができる。従って、従来適用することができなかった上記部分円状のウェハに対しても、その外周円の中心及び径の算出を行うことが可能となる。
【0096】
本発明の上記第7態様によれば、半導体チップのピックアップ装置の夫々の構成部の動作制御を行う制御装置において、予め作成された上記ウェハと同一の形状を有する仮想ウェハの外周端部の一部を含む基準画像データに基づいて、第1から第3の基準画像データを夫々作成する基準画像データ作成部と、撮像装置により撮像された上記ウェハの外周端部の夫々の画像と、上記第1から第3の基準画像データとの照合を行い、互いに合致する夫々の端部位置における上記ウェハの表面沿いの平面座標を検出する端部位置検出部と、上記夫々の端部位置の平面座標に基づいて、上記ウェハの外周円の中心の上記平面座標及びその径を算出し、上記算出結果に基づいて、上記夫々の半導体チップの配置位置における上記平面座標を補正する配置位置補正処理部とが備えられていることにより、上記第1態様又は上記第2態様による効果と同様な効果を得ることができる上記ウェハの外周円の中心及び径の算出を行うことができる。従って、このような精度の高い算出結果に基づいて上記夫々の半導体チップの配置位置の平面座標が正確に認識されることとなり、確実な半導体チップのピックアップ動作を行うことができる半導体チップのピックアップ装置を提供することが可能となる。
【0097】
本発明の上記第8態様によれば、上記基準画像データ作成部において、上記第3の基準画像データを作成する手段として、上記第1の基準画像データが上記所定の角度だけ回転されることにより作成された上記第2の基準画像データを、さらに回転させたものを上記第3の基準画像データとして作成することができる。すなわち、上記作成される基準画像データを順次回転させていくことにより、互いに異なる複数の上記基準画像データを作成することができる。従って、上記ウェハの外周円の中心及び径の検出において取り扱われる画像データのデータ容量を少なくすることができ、上記検出における処理速度の向上を図ることが可能となる半導体チップのピックアップ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかるピックアップ装置の模式的な構成を示す模式説明図である。
【図2】上記ピックアップ装置におけるウェハプレートの部分拡大模式図である。
【図3】上記ピックアップ装置に保持された状態のウェハの模式平面図である。
【図4】上記ウェハの外周円の検出に用いられる基準画像データであり、(A)は仮想ウェハのダイシング線が表示されている基準画像データであり、(B)は上記仮想ウェハのダイシング線が表示されていない基準画像データである。
【図5】上記ウェハの外周円の中心及び半径の検出手順を示すフローチャートである。
【図6】上記ピックアップ装置における制御装置の主用な構成を示すブロック図である。
【図7】上記ピックアップ装置に保持された状態の1/2円状のウェハの模式平面図である。
【図8】上記ピックアップ装置に保持された状態の1/4円状のウェハの模式平面図である。
【符号の説明】
1…ウェハ、2…ダイ、3…ウェハシート、4…ウェハプレート、4a…中空孔部、10…撮像カメラ、11…撮像カメラ移動装置、12…ピックアップヘッド、13…ピックアップヘッド移動装置、14…突き上げノズル、15…突き上げノズル移動装置、20…ウェハ保持部、21…保持テーブル、21a…上面、21b…中空孔部、22…Y軸方向移動装置、30…制御装置、31…メモリ部、32…制御部、33…基準画像データ作成部、34…端部位置検出部、35…配置位置補正処理部、36…撮像制御部、37…X軸方向移動制御部、38…Y軸方向移動制御部、39…中央処理部、40…ピックアップ制御部、51…仮想ウェハ、61…1/2円状のウェハ、71…1/4円状のウェハ、101…ピックアップ装置、Ow…ウェハの中心、Ot…保持テーブルの中心、D及びD…基準画像データ、D〜D…第1から第4の基準画像データ、P〜P…第1から第4の端部位置、abcd…画像領域、L…ダイシング線。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of detecting the center of a wafer diced so that a plurality of semiconductor chips are arranged in a lattice, and a method and an apparatus for picking up semiconductor chips from each of the wafers.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in this type of semiconductor chip pickup method and apparatus, each of the semiconductor chips is individually pushed up from the lower surface thereof from a single disk-shaped wafer having a plurality of semiconductor chips divided in a lattice by dicing. As a result, an operation of picking up (ie, taking out) each of the semiconductor chips from the wafer is performed in a state in which the semiconductor chips can be picked up.
[0003]
Further, such a wafer is generally diced in a state of being attached to a stretchable wafer sheet, and thereafter, in a state where the wafer sheet is radially stretched, together with the wafer sheet, The wafer is mounted on the pickup device. Therefore, the arrangement of the respective semiconductor chips is also in a state of being radially extended, that is, in a so-called expanded state.
[0004]
On the other hand, in the pickup device, it is required that the arrangement of each of the semiconductor chips in the expanded state is accurately recognized and a reliable pickup operation can be performed. In addition, it is necessary to recognize the arrangement of the respective semiconductor chips in consideration of the displacement between the center of the mounting position of the wafer to the pickup device and the center position of the wafer.
[0005]
Therefore, in the conventional pickup method and apparatus, the center and radius of the outer circumference formed by the outer circumference of the wafer mounted on the pickup apparatus are calculated, and the arrangement coordinates of the respective semiconductor chips are accurately recognized. Various methods have been used.
[0006]
For example, according to the method described in Patent Literature 1, in a pickup device, a wafer is arranged on an upper surface of a wafer holding table, and the upper surface of the wafer holding table is an XY plane, and the maximum position and the minimum position in the Y-axis direction are obtained. By detecting the outer peripheral end position of the wafer as planar coordinates using a recognition camera, using the respective planar coordinates of the maximum position and the minimum position, the center and radius of the outer peripheral circle are calculated. I have.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-10-12706
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a method, even if it is possible to detect the outer peripheral edge position of the wafer by the recognition camera, the detected outer peripheral edge position is the maximum position in the Y-axis direction or the maximum It is not easy to recognize that the position is the minimum position, and there is a problem that the recognition process is complicated.
[0009]
Therefore, the position detected as the maximum position or the minimum position may actually be a position deviated from the maximum position or the minimum position. The center and radius of the outer circumferential circle of the wafer calculated based on the above may be different from the actual ones, and the arrangement of the respective semiconductor chips may not be accurately recognized.
[0010]
Further, since the center and radius of the outer peripheral circle of the wafer are calculated from the two points of the maximum position and the minimum position, a calculation error is likely to occur, and it may not be possible to cope with higher precision recognition. There are points.
[0011]
In addition, a partially circular wafer whose outer peripheral edge only partially forms an outer peripheral circle, such as a 円 circular wafer or a 4 circular wafer used particularly in a test or development stage. In this case, the above method cannot calculate the center and radius of the outer peripheral circle of the wafer, and there is a problem that the shape of the wafer used in the pickup device is limited.
[0012]
There is also a method of performing pickup without recognizing the outer peripheral edge of the wafer. In this case, the recognition operation is performed at a predetermined position on the assumption that the wafer attachment position is not shifted by one pitch or more, and the deviation of the component at that time is regarded as the wafer attachment position shift. Was taken. However, in such a method, there is a problem that the smaller the size of the semiconductor chip, the higher the accuracy of attaching the wafer to the sheet. In addition, there is also a problem that if the pitch is shifted by one pitch or more, the part is left unreliably. Furthermore, because the sheet is expanded, if the sheet does not always reproduce the same amount of elongation due to ambient temperature, sheet quality, etc., variations in the diameter will occur. Or a wasteful recognition operation (when only the set size is reduced).
[0013]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and to easily detect the center and the diameter of a wafer diced so that a plurality of semiconductor chips are arranged in a lattice with high accuracy. And a method of detecting the center of a wafer that can be applied to a partially circular wafer in which the outer peripheral edge of the wafer only partially forms an outer peripheral circle. An object of the present invention is to provide a semiconductor chip pickup method and apparatus for picking up a semiconductor chip.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
[0015]
According to a first aspect of the present invention, in a method for detecting the center of a wafer diced so that a plurality of semiconductor chips are arranged in a grid,
The first reference image data including a part of the outer peripheral edge of the virtual wafer having the same arc as the previously created wafer is compared with the captured image of the outer peripheral edge of the wafer, and matched with each other. Is detected as a first end position,
The second reference image data obtained by rotating the first reference image data by a predetermined angle is compared with a captured image of an outer peripheral end of the wafer, and positions matching each other are determined by the second end. Detected as a position,
The third reference image data in which the first reference image data is rotated by an angle different from the predetermined angle is compared with an image taken of the outer peripheral end of the wafer, and a position matching each other is determined. 3 detected as the end position,
The plane of the center of the outer circumference formed by the outer peripheral edge of the wafer based on the planar coordinates along the surface of the wafer from the detected first end position to the third end position. A method of detecting a center of a wafer, comprising calculating coordinates and a diameter thereof.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in a semiconductor chip pickup method for picking up the semiconductor chip from a wafer diced so that a plurality of semiconductor chips are arranged in a lattice,
The reference image data including a part of the outer peripheral edge of the virtual wafer having the same arc as the previously created wafer is read out as the first reference image data, and an image of the outer peripheral edge of the wafer is captured. And comparing the captured image with the first reference image data to detect a position that matches each other as a first end position,
The first reference image data rotated by a predetermined angle is used as second reference image data, and an image of the outer peripheral edge of the wafer is captured. The captured image and the second reference image are captured. By comparing the data with the data, a position matching each other is detected as a second end position,
The first reference image data rotated by an angle different from the predetermined angle is used as third reference image data, and an image of an outer peripheral end of the wafer is captured. 3 is compared with the reference image data, a position that matches each other is detected as a third end position,
The plane of the center of the outer circumference formed by the outer peripheral edge of the wafer based on the planar coordinates along the surface of the wafer from the detected first end position to the third end position. Calculate the coordinates and their diameter,
There is provided a semiconductor chip pickup method for correcting the plane coordinates at the arrangement position of each of the semiconductor chips based on the calculation result and picking up each of the semiconductor chips.
[0017]
According to the third aspect of the present invention, the comparison between the respective reference image data and the respective captured images is performed by comparing all or a part of the outer peripheral edge of the wafer in the captured images with the reference image. The semiconductor chip pick-up method according to the second aspect is provided, wherein the method is performed by detecting a position where the entire outer peripheral end of the virtual wafer in the image data matches.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor chip pickup method according to the second or third aspect, wherein the third reference image data is created by rotating the second reference image data. provide.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, the reference image data is image data created so as not to display dicing lines on the virtual wafer,
Collating each image of the outer peripheral end of the wafer imaged with the focal position of the imaging shifted so that the dicing line of the wafer is blurred, and each reference image data in which the dicing line is not displayed The method for picking up a semiconductor chip according to any one of the second to fourth aspects of the present invention is provided.
[0020]
According to the sixth aspect of the present invention, as the wafer, any one of the second aspect to the fifth aspect, in which a partially circular wafer whose outer peripheral edge forms a part of the outer peripheral circle is used. And a method for picking up a semiconductor chip.
[0021]
According to the seventh aspect of the present invention, a semiconductor chip for picking up each of the semiconductor chips by a pickup head from a holding table on which a wafer diced so that a plurality of semiconductor chips are arranged in a lattice pattern is arranged. In the pickup device of
An imaging device for capturing an image of the surface of the wafer,
A moving device that relatively moves the imaging device and the holding table along the surface of the wafer;
A control device for controlling the operation of the imaging device and the moving device,
The control device includes:
The reference image data is created as first reference image data based on the reference image data including a part of the outer peripheral edge of the virtual wafer having the same arc as the previously created wafer, and rotated by a predetermined angle. A reference image for generating the obtained first reference image data as second reference image data, and generating the first reference image data rotated by an angle different from the predetermined angle as third reference image data A data creation unit,
By controlling the moving device and the imaging device, while performing the relative movement by the moving device, the image of the outer peripheral end of the wafer imaged by the imaging device, and from the first reference image data An end position detection unit for comparing the third reference image data with the respective reference image data and detecting plane coordinates along the surface of the wafer at respective end positions that match each other;
The plane coordinates and the diameter of the center of an outer peripheral circle formed by the outer peripheral end of the wafer are calculated based on the plane coordinates of the respective end positions, and the respective semiconductor chips are calculated based on the calculation results. And an arrangement position correction processing unit for correcting the plane coordinates at the arrangement position of the semiconductor chip.
[0022]
According to an eighth aspect of the present invention, the reference image data creation section rotates the second reference image data to create the third reference image data. Provide equipment.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a schematic configuration of a pickup device 101 which is an example of a method and an apparatus for picking up a semiconductor chip according to an embodiment of the present invention.
[0025]
As shown in FIG. 1, a pickup device 101 includes a wafer holding unit 20 that holds a disk-shaped wafer 1 and a die 2 that is an example of each semiconductor chip in which the wafer 1 is diced and arranged in a lattice. A push-up nozzle 14 for pushing up the die 2 from its lower surface, a pick-up head 12 for performing a pick-up operation of sucking and holding the die 2 pushed up by the push-up nozzle 14 on its upper surface and taking it out of the wafer 1. An imaging camera 10 is provided as an example of an imaging device that recognizes an arrangement position of each die 2 by imaging an image of each die 2 of the wafer 1 placed and held by the wafer holding unit 20. .
[0026]
As shown in FIG. 1, the wafer holding unit 20 has a substantially U-shaped cross-section, and has a holding table 21 capable of holding the wafer 1 on its upper surface 21a. And a Y-axis direction moving device 22 that is an example of a moving device that moves forward and backward along the Y-axis direction, which is one direction along the surface of the device.
[0027]
The wafer sheet 3 for attaching the wafer 1 to its upper surface has elasticity, and is attached to the wafer plate 4 at its end, and the wafer plate 4 is detachably attached to the upper surface 21 a of the holding table 21. Installed.
[0028]
Here, an enlarged schematic explanatory view of the wafer plate 21 is shown in FIG. As shown in FIG. 2, the wafer 1 is attached to the upper surface of the wafer sheet 3 in a state where the edge is extended by the wafer plate 4. The wafer plate 4 has a disc-shaped hollow hole 4a, and the wafer 1 is disposed in the hollow hole 4a. The wafer 1 is diced, and has a plurality of dies 2 arranged in a grid in a direction along the surface of the wafer 1. Further, the wafer sheet 3 is radially stretched while being attached to the wafer plate 4, and the arrangement of the respective dies 2 arranged in the lattice pattern is radially stretched (that is, expanded). As a result, a gap is formed between the ends of the dies 2 adjacent to each other so as not to contact each other. As described above, since the gaps are formed, when each of the dies 2 is picked up from the wafer 1, the dies 2 to be picked up contact the adjacent dies 2 and affect the respective arrangements. Has been prevented.
[0029]
As shown in FIG. 1, a disc-shaped hollow hole 21b similar to the hollow hole 4a of the wafer plate 4 is also formed on the upper surface 21a of the holding table 21, and the wafer plate 4 has the hollow hole. The portion 4a is mounted on the upper surface 21a of the holding table 21 such that the center of the portion 4a substantially matches the center of the hollow hole portion 21b in a plane.
[0030]
Further, as shown in FIG. 1, the push-up nozzle 14 is arranged inside the U-shaped cross section of the holding table 21 so that its tip is planarly located inside the hollow hole 21b. Are located. Further, the push-up nozzle 14 is provided with an elevating device (not shown) for performing an ascending / descending operation of the tip thereof, and the tip 2 is individually pushed up from the lower surface of the wafer sheet 4 by raising the tip. It is possible.
[0031]
The pickup head 12 is provided with a suction nozzle 12a that can hold the die 2 by suction by contacting the top end of the pickup head 12 with the upper surface of the die 2. Further, the pickup nozzle 12a moves up and down. An elevating device (not shown) is provided. Thereby, the suction nozzle 12a is lowered so that the top end of the suction nozzle 12a comes into contact with the upper surface of the die 2 pushed up by the push-up nozzle 14, and the die 2 is suction-held and then raised. Thereby, the die 2 can be separated from the wafer sheet 3 and picked up. When this pickup operation is performed, the pickup head 12 and the push-up nozzle 14 are arranged so that the tip end of the push-up nozzle 14 is located vertically below the tip end of the suction nozzle 12a.
[0032]
Further, the imaging camera 10 includes an imaging element (not shown) such as a CCD, and can capture an image of the surface of the wafer 1 or the surface of the wafer sheet 3. Further, the imaging camera 10 has a zoom function, and using this zoom function, it is possible to individually image each die 2 or collectively image the images of a plurality of dies 2. ing.
[0033]
The imaging camera 10, the pickup head 12, and the push-up nozzle 14 can be individually moved along the X-axis direction, which is one direction along the surface of the wafer 1, and the imaging camera 10 is an example of a moving device. The pickup head 12 can be moved by a pickup head moving device 13 which is an example of a moving device, and the push-up nozzle 14 can be moved by a push-up nozzle moving device 15 which is an example of a moving device. (Note that these moving devices are collectively referred to as X-axis direction moving devices 11, 13, and 15). In addition, instead of such a case where the respective X-axis direction moving devices 11, 13, and 15 are individually provided in the imaging camera 10, the pickup head 12, and the push-up nozzle 14, respectively, collectively. It may be the case that one X-axis direction moving device is provided. In such a case, the movement in the X-axis direction is performed in a state where the imaging camera 10, the pickup head 12, and the push-up nozzle 14 are integrated while maintaining a relative relationship with each other. Become. Note that the X-axis direction and the Y-axis direction are directions orthogonal to each other.
[0034]
Further, in the pickup device 101, since the respective X-axis direction moving devices 11, 13, 15 and the Y-axis direction moving device 22 are provided, each of the imaging camera 10, the pickup head 12, and the push-up nozzle 14 can be controlled. , Relative to the wafer 1 in the X-axis direction or the Y-axis direction. In the pickup device 101, each of the imaging camera 10, the pickup head 12, and the push-up nozzle 14 may be configured to be movable in the X-axis direction or the Y-axis direction relative to the wafer 1. For example, instead of a case where the wafer holding unit 20 includes only the Y-axis direction moving device 22 as the moving device, a case where the wafer holding unit 20 also includes an X-axis direction moving device may be used.
[0035]
As shown in FIG. 1, the pickup device 101 includes an imaging operation of the imaging camera 10, an adsorption operation of the pickup head 12, an upward operation of the upward nozzle 14, and a moving operation of each of the X-axis direction moving devices 11, 13, and 15. , And a control device 30 that controls each of the movement operations of the Y-axis direction movement device 22. The control unit 30 controls the above operations in association with each other, and performs the pickup operation of each die 2 of the wafer 1.
[0036]
Next, the configuration of the control device 30 will be described with reference to the block diagram shown in FIG. In the block diagram shown in FIG. 6, only the main configuration is shown for convenience of explanation.
[0037]
As shown in FIG. 6, the control device 30 that controls the operation of each component in the pickup device 101 includes, as a core part thereof, a central processing unit 39 that integrally controls the operation of each component. The central processing unit 39 includes a pickup control unit 40 that controls the operation of each component of the pickup device 101. The pickup control unit 40 includes an imaging control unit 36 that controls the imaging operation of the imaging camera 10, and an X-axis direction movement control unit 37 that controls the movement operation of each of the X-axis direction moving devices 11, 13, and 15. And a Y-axis direction movement control unit 38 that controls the movement operation of the Y-axis direction movement device 22. In addition, the central processing unit 39 includes a memory unit 31 that stores the operation result and external input data in a retrievable manner.
[0038]
Further, in the present embodiment, the positions of a plurality of outer peripheral edges of the wafer 1 are detected using image data, and the outer peripheral circle formed by the outer peripheral edges of the wafer 1 is determined based on the respective detection results. The radius is calculated as the center and diameter. Further, based on the calculation result, the arrangement position of each die 2 on the wafer 1 is corrected, and the recognition processing of the actual arrangement position of each die 2 is performed. Further, even if the respective wafers 1 have the same size, the positions of the respective components in the wafer 1 may be different depending on the dicing patterning. Based on the recognition result, the displacement amount is detected from the recognition result, and the final arrangement position of each component is recognized.
[0039]
In order to perform such recognition processing, as shown in FIG. 6, the central processing unit 39 further generates reference image data for handling image data serving as reference data for detection in detecting the outer peripheral edge of the wafer 1. Unit 33, an end position detecting unit 34 for comparing an image actually picked up by the imaging camera 10 with the reference image data, and detecting an outer peripheral end position of the wafer 1, and an end position detecting unit 34 The center and radius of an outer peripheral circle formed by the outer peripheral end of the wafer 1 are calculated based on the outer peripheral end position of the wafer 1 detected by the unit 34, and the arrangement of each die 2 is calculated based on the calculation result. An arrangement position correction processing unit 35 for correcting the position is provided. The detailed operations of the reference image data creation unit 33, the end position detection unit 34, and the arrangement position correction processing unit 35 will be described later. The central processing unit 39 includes a memory unit 31, a reference image data creation unit 33, an end position detection unit 34, an arrangement position correction processing unit 35, and a control unit 32 that integrally controls the pickup control unit 40. Provided.
[0040]
Next, in the pick-up device 101, when performing the pick-up operation of each die 2 from the wafer 1 held on the upper surface 21a of the holding table 21, the expansion and the dislocation of the wafer 1 to the holding table 21 are considered. A method for detecting the arrangement position of each die 2 will be described.
[0041]
Hereinafter, a method for detecting the center and radius of the outer peripheral circle of the wafer 1 will be described with reference to FIGS. 3 is a schematic plan view of the wafer 1 mounted on the wafer plate 4, FIG. 4 shows some types of reference image data, and FIG. It is a flowchart which shows the procedure of the detection method of a radius.
[0042]
As shown in FIG. 3, the wafer 1 mounted on the wafer plate 4 is arranged and held on the upper surface 21a of the holding table 21, but the mounting state of the wafer 1 on the wafer plate 4 and the holding table of the wafer plate 4 Due to the above arrangement on the center 21, it is difficult to completely match the center Ow of the wafer 1 and the center Ot of the holding table 21 in a planar manner. A planar displacement often occurs between them.
[0043]
Further, since the wafer 1 is expanded by stretching the wafer sheet 3, the radius of the outer peripheral circle formed by the outer peripheral end portion also differs depending on the expanded state. Therefore, the planar arrangement position of each die 2 on the wafer 1 also differs for each individual wafer 1.
[0044]
On the other hand, in the pickup device 101, it is necessary to perform a pickup operation after accurately recognizing the planar arrangement position of each die 2 on the wafer 1 arranged on the holding table 21.
[0045]
For this reason, in the pickup device 101, the outer peripheral circle formed by the wafer 1 is specified by detecting at least three or more end positions at the outer peripheral end of the wafer 1 placed on the holding table 21, ie, The center and radius of the outer circle are calculated. Further, based on the calculation result, the arrangement position of each die 2 with respect to the center Ow of the wafer 1 which is set in advance is recognized as plane coordinates with respect to the center Ot of the holding table 21 so that the arrangement of each die 2 is determined. The position is being corrected.
[0046]
In detecting the position of the outer peripheral edge of the wafer 1, image data including a part of the outer peripheral edge of the virtual wafer having the same arc as the wafer 1 arranged on the holding table 21 is used as the reference image data. By comparing the image data of the outer peripheral edge of the wafer 1 actually imaged by 10 with the reference image data, a position that matches each other is detected as the outer peripheral edge position.
[0047]
Here, the virtual wafer having the same circular arc as the wafer 1 is a virtual wafer having the same circular arc as a part of the circular arc formed by the outer peripheral edge of the wafer 1. In other words, it is a virtual wafer having the same diameter as the wafer 1 and a virtual wafer having an arc having the same radius of curvature as the outer circumference of the wafer 1. Note that one real wafer can be used as a virtual wafer.
[0048]
FIG. 4 shows an example of the “reference image data”. As shown in FIG. 4A, the “reference image data” is a planar image including the same circular arc as the wafer 1 and including a part of the outer peripheral end of the expanded virtual wafer 51. Image data. In the reference image data, at least the surface portion of the virtual wafer 51 and a portion other than the surface portion of the virtual wafer 51 need to be clearly displayed. Therefore, for example, the reference image data D shown in FIG. 0 In the above, an image in which the outer peripheral end of the virtual wafer 51 which is the boundary between the surface portion of the virtual wafer 51 and a portion other than the surface portion of the virtual wafer 51 is displayed near the diagonal of the substantially square image area abcd is used. Have been. Further, such reference image data D 0 Can be created in advance, input to the control device 30, and stored in the memory unit 31. In the case where a plurality of types of wafers 1 are used in the pickup device 101, reference image data corresponding to each of them is created in advance, stored in the memory unit 31, and handled. In some cases, appropriate reference image data is selectively read from the memory unit 31 according to one type. The reference image data D shown in FIG. 0 Is an example. For example, the reference image data D having an image area in which the image area abcd in FIG. 0 It may be.
[0049]
In the reference image data creation unit 33, the reference image data D stored in the memory unit 31 is stored. 0 Is read, and the read reference image data D 0 Is rotated in a plane by a predetermined angle, a plurality of reference image data can be created. For example, the reference image data D 0 To the first reference image data D 1 And the first reference image data D 1 Is rotated by 90 degrees in a counterclockwise direction with a predetermined angle as the second reference image data D 2 And the first reference image data D 1 Is rotated counterclockwise by 180 degrees as an angle different from the above predetermined angle, and the third reference image data D 3 And the first reference image data D 1 Are rotated by 270 degrees counterclockwise as angles different from the above respective angles, and the fourth reference image data D 4 , A plurality of pieces of reference image data are created. That is, the first to fourth reference image data D 1 ~ D 4 Is the first reference image data D 1 (Or the reference image data D 0 ), The reference image data is created by being rotated by different angles, so that the respective created reference image data are different from each other. Therefore, it is clear that the predetermined angle is not an angle that is an integral multiple of 360 degrees so as to obtain the same result as at least 0 degrees or substantially 0 degrees. Further, the rotation direction may be either a counterclockwise direction or a clockwise direction.
[0050]
Also, as described above, the first reference image data D 1 As a specific method for creating each reference image data based on the reference image data, for example, reference image data D 0 To the first reference image data D 1 And the first reference image data D 1 Is rotated by 90 degrees in a counterclockwise direction with a predetermined angle as the second reference image data D 2 And the second reference image data D 2 Is rotated counterclockwise by 90 degrees to obtain third reference image data D 3 And the third reference image data D 3 Is rotated 90 degrees counterclockwise to form the fourth reference image data D 4 , A plurality of pieces of reference image data are created. Also, the reference image data D 0 Are sequentially rotated to obtain the second to fourth reference image data D. 2 ~ D 4 May be created.
[0051]
Further, the first to fourth reference image data D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , One point on each outer peripheral end is defined as a first end position P as a detection end position. 1 , The second end position P 2 , Third end position P 3 , Fourth end position P 4 Is set as In FIG. 3, the first to fourth reference image data D 1 , D 2 , D 3 , D 4 Are superimposed on each other. An arbitrary position can be set as a rotation center in the rotation of the reference image data. 0 Can be used as the center of rotation. In addition, the first to fourth end positions P 1 ~ P 4 Are the first to fourth reference image data D 1 ~ D 4 Are desirably located near the center of each image area. This is because, in the case of being located near the center, a more accurate detection can be made in image collation to be described later than in the case of being located near the end of each image area.
[0052]
Further, in FIG. 3, when it is assumed that the center Ow of the wafer 1 matches the center Ot of the holding table 21 in FIG. 3, the end position detection unit 34 can capture an image similar to each reference image data. An actual image including a part of the outer peripheral edge of the wafer 1 at a position estimated to be captured is captured, and the captured image and the reference image data are captured and compared with each other. A position matching the reference image data is detected. For example, the captured image and the first reference image data D 1 Is compared with the first reference image data D in the captured image. 1 Is detected, and the first end position P 1 (That is, the XY coordinates in FIG. 3) can be detected. In addition, in the captured image, it is necessary that the image of at least the surface of the wafer 1 and the surface of the wafer sheet 3 are captured, and the outer peripheral edge of the wafer 1 which is the boundary between the two is clearly displayed. Need to be. For this reason, in the present embodiment, for example, the outer peripheral edge is clearly displayed by using the difference between the amount of reflected light from the surface of the wafer 1 and the amount of reflected light from the surface of the wafer sheet 3 in capturing an image. I have. Further, the image area of each of the captured images needs to be the same as or larger than the image area abcd of each reference image data. This is because, in the comparison of the image, the position where all or a part of the outer peripheral edge of the wafer 1 in the captured image matches the entire outer peripheral edge of the virtual wafer 51 in the reference image data is matched. This is because the detection is performed. In addition, this image collation is performed in a state where the magnification of each of the created reference image data and the magnification of the captured image are the same. This is for preventing the curvature of the outer peripheral end portion from being changed due to the difference in the magnification and performing the accurate matching.
[0053]
In the arrangement position correction processing unit 35, the first end position P detected by the end position detection unit 34 is used. 1 From the fourth end position P 4 The plane coordinates and the radius of the center of the outer peripheral circle formed by the outer peripheral edge of the wafer 1 are calculated based on the respective planar coordinates up to. Thereby, the relationship between the outer circumference of the wafer 1 placed on the holding table 21 and the center Ot of the holding table 21 can be calculated. Based on the calculation result, the correction of the arrangement position of each die 2 can be performed. That is, the arrangement position of each die 2 can be recognized as plane coordinates with respect to the center Ot of the holding table 21.
[0054]
Next, a specific procedure of a method for detecting the center and radius of the outer peripheral circle of the wafer 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0055]
First, as preparation for starting the above detection, reference image data D created in advance 0 Is input to the control device 30 and stored in the memory unit 31.
[0056]
Next, in step S1 of FIG. 5, the reference image data D 0 And the reference image data D read out by the reference image data 0 To the first reference image data D 1 Create as Instead of such a case, the end position detection unit 34 stores the reference image data D 0 And reads it as it is as the first reference image data D 1 May be adopted.
[0057]
Next, in step S2, the holding table 21 is moved in the Y-axis direction by the Y-axis direction moving device 22, and the imaging camera 10 is moved in the X-axis direction by the imaging camera moving device 11, respectively. 1 First end position P 1 The imaging camera 10 is located at a position where an image including a part of the outer peripheral end of the wafer 1 estimated to be located can be captured, and the imaging camera 10 captures the image.
[0058]
Then, in step S3, the captured image and the first reference image data D 1 Is input to the end position detection unit 34, the images are compared with each other, and the positions that match each other are detected, whereby the first end position P 1 The plane coordinates of are detected. The detected plane coordinates are output to the arrangement position correction processing unit 35. Instead of such a case, the plane coordinates may be temporarily stored in the memory unit 31.
[0059]
Next, in step S4, the first reference image data D 1 Is rotated in the counterclockwise direction by 90 degrees in a plane to obtain the second reference image data D. 2 Create as
[0060]
Next, in step S5, the holding table 21 is moved in the Y-axis direction by the Y-axis direction moving device 22, and the imaging camera 10 is moved in the X-axis direction by the imaging camera moving device 11, respectively. 2 Second end position P of 2 The imaging camera 10 is positioned at a position where an image including a part of the outer peripheral end of the wafer 1 estimated to be located can be captured, and the imaging camera 10 captures the image.
[0061]
Then, in step S6, the captured image and the second reference image data D 2 Are captured by the end position detection unit 34, the images are compared with each other, and the positions that match each other are detected, whereby the second end position P 2 The plane coordinates of are detected. The detected plane coordinates are output to the arrangement position correction processing unit 35.
[0062]
Further, in step S7, the reference image data creation unit 33 causes the second reference image data D 2 Is rotated counterclockwise by 90 degrees in a plane to obtain third reference image data D 3 Create as
[0063]
Next, in step S8, the holding table 21 is moved in the Y-axis direction by the Y-axis direction moving device 22, and the imaging camera 10 is moved in the X-axis direction by the imaging camera moving device 11, respectively. 3 Third end position P of 3 The imaging camera 10 is positioned at a position where an image including a part of the outer peripheral end of the wafer 1 estimated to be located can be captured, and the imaging camera 10 captures the image.
[0064]
Then, in step S9, the captured image and the third reference image data D 3 Is captured by the end position detection unit 34, the images are compared with each other, and a position that matches each other is detected, so that the third end position P 3 The plane coordinates of are detected. The detected plane coordinates are output to the arrangement position correction processing unit 35.
[0065]
Further, similarly, in step S10, the reference image data creation unit 33 causes the third reference image data D 3 Is rotated counterclockwise by 90 degrees in a plane to obtain the fourth reference image data D 4 Create as
[0066]
Next, in step S11, the holding table 21 is moved in the Y-axis direction by the Y-axis direction moving device 22, and the imaging camera 10 is moved in the X-axis direction by the imaging camera moving device 11, respectively. 4 Fourth end position P of 4 The imaging camera 10 is positioned at a position where an image including a part of the outer peripheral end of the wafer 1 estimated to be located can be captured, and the imaging camera 10 captures the image.
[0067]
Then, in step S12, the captured image and the fourth reference image data D 4 Are taken into the end position detection unit 34, the images are compared with each other, and the positions that match each other are detected, so that the fourth end position P 4 The plane coordinates of are detected. The detected plane coordinates are output to the arrangement position correction processing unit 35.
[0068]
Then, finally, in step S13, the arrangement position correction processing unit 35 inputs the first to fourth end positions P respectively input. 1 ~ P 4 The plane coordinates and the radius of the center of the outer circumference circle formed by the outer peripheral edge of the wafer 1 are calculated based on the above-mentioned plane coordinates. In the case where the respective plane coordinates are stored in the memory unit 31, the above-described calculation is performed by extracting the respective plane coordinates from the memory unit 31. In calculating the center and the radius of the outer circle, it is needless to say that the calculation can be performed using a general circle equation. The calculation can be performed based on the plane coordinates of at least three or more end positions. In the present embodiment, since the plane coordinates of the four end positions are detected, the plane coordinates of one of the four places are specified by the other three places due to, for example, a detection error or the like. In the case where the plane coordinates are peculiar to the outer circle, the center and the radius of the outer circle are calculated based on the plane coordinates of the other three places, ignoring the one plane coordinate. You can also. As described above, the arrangement position correction processing unit 35 corrects the plane coordinates of the arrangement position of each die 2 based on such a calculation result.
[0069]
After that, in the pickup device 101, based on the correction result of the plane coordinates of the arrangement position of each die 2, the control device 30 controls the operation of each component and holds the components on the holding table 21. From the wafer 1, the push-up operation of each die 2 by the push-up nozzle 14 is performed, and the pick-up operation of each die 2 by the suction nozzle 12 a of the pickup head 12 can be reliably performed. The control of the operation in each of the above-described steps is performed while the central processing unit 39 of the control device 30 performs integrated control.
[0070]
Next, as a method of detecting the center and the radius of the outer peripheral circle of the wafer according to the modified example of the present embodiment, the method described above is applied to a case where the wafer 1 is not a disk but a semicircle, that is, a half circle. The detection method will be described with reference to FIG.
[0071]
As shown in FIG. 7, a 配置 -circle wafer 61 attached to the wafer sheet 3 is arranged and held on the holding table 21. In detecting such an outer peripheral circle of the wafer 61, the reference position is set such that the end position of each reference image data is located at a portion where the outer peripheral end of the half-circle wafer 61 exists. This can be dealt with by adjusting the rotation angle of the image data.
[0072]
For example, in FIG. 0 More first reference image data D 1 Create Thereafter, the first reference image data D 1 Is rotated counterclockwise by, for example, 45 degrees to obtain the second reference image data D 2 Create as Further, the second reference image data D 3 Is rotated counterclockwise by, for example, 45 degrees to obtain third reference image data D 3 Create as The first to third reference image data D thus created 1 ~ D 3 And the first to third end position P 1 ~ P 3 Can be detected, and the plane coordinates and the radius of the center of the outer peripheral circle formed by the outer peripheral end of the half-circular wafer 61 can be calculated based on the detection result.
[0073]
Further, as a method for detecting the center and the radius of the outer peripheral circle of the wafer according to another modification of the present embodiment, the method described above is applied to a case where the wafer is not a disk, not a semicircle, and is a quarter circle. FIG. 8 shows the detection method.
[0074]
As shown in FIG. 8, even when the wafer is a quarter-circle wafer 71, the same procedure as in the case where the wafer 61 is half-circular as described above is performed. The rotation angle of the reference image data is adjusted by adjusting the rotation angle of the reference image data so that the end position of each reference image data is located at the portion where the outer peripheral end of the 1/4 circular wafer 71 exists. It is possible to calculate the center and radius of the outer peripheral circle formed by the outer peripheral end of the / 4 circular wafer 71.
[0075]
Further, as shown in FIG. 3, the respective dies 2 taken out from the diced wafer 1 are not, in principle, located near the outer peripheral end of the wafer 1 but are located near the outer peripheral end. Is a die 2 having no square shape that cannot be used as the die 2. Therefore, for example, even in a case where some of the dies 2 are already taken out of the wafer 1, the outer peripheral end of the wafer 1 is formed by the respective dies 2 having no rectangular shape. It will be in the state as formed. Therefore, even for the wafer 1 from which such partial removal of the die 2 has been performed first, an image of the outer peripheral end portion is captured and compared with the respective reference image data, and the wafer 1 Detection of the outer circumference circle can be performed. However, in this case, the reference image data D 0 It is necessary to create the image area abcd as an area where the die 2 taken out earlier is not displayed.
[0076]
Next, the reference image data D 0 Will be further described. Reference image data D shown in FIG. 4A used in the present embodiment. 0 Is created based on the virtual wafer 51 having the same arc as the wafer 1. Therefore, as shown in FIG. 0 5, dicing lines L, which are gaps between the dies formed by dicing, are displayed. Therefore, in the image comparison, the dicing line L may be determined to be the outer peripheral edge of the wafer 1. In such a case, if the image cannot be accurately compared. Can also occur.
[0077]
In order to prevent such a problem from occurring, for example, as shown in FIG. a When the image of the outer peripheral edge of the wafer 1 is captured by the imaging camera 10, the focal position of the imaging is shifted to capture an image in which the dicing line L of the wafer 1 is blurred. And then collating the images with each other. Further, instead of the case where the dicing line L is blurred by adjusting the focal position, the illuminance at the time of imaging is adjusted, for example, by increasing the illuminance of illumination, halation is intentionally generated. Alternatively, the dicing line L may be hardly imaged.
[0078]
In addition, reference image data D created in advance 0 Can reduce the image area abcd within a range in which the arc formed by the outer peripheral end of the virtual wafer 51 displayed in the image area abcd can be recognized. As described above, by reducing the image area abcd, the data amount is reduced, and the reference image data D 0 Can be easily handled.
[0079]
Also, the first reference image data D 1 Is rotated by a predetermined angle, and the second reference image data D 2 Is generated, the second reference image data D 2 To rotate the third reference image data D 3 It is preferable that, when creating the images, for example, each of the rotation angles is the same as the above-mentioned predetermined angle, and the rotation is sequentially performed by the above-mentioned predetermined angle. Further, in such a case, in consideration of detecting the outer circumferential circle of the quarter-circular wafer 71, the angle at which three end positions can be taken with a margin in the wafer 1 is defined as: The angle of each rotation is preferably at least about 30 degrees. On the other hand, in the case where the outer peripheral circle is detected in the disc-shaped wafer 1, for example, the angles are positions at which four end positions can be taken. Is preferably about 90 degrees. In particular, the merit of employing the four end positions as shown in FIG. 3 is that the wafer 1 usually has an orientation flat (a portion obtained by cutting the wafer end straight) at one of the upper, lower, left, and right sides. In many cases, the position where such an orientation flat is formed can be detected by escaping, so that calculation errors can be reduced and erroneous recognition can be prevented.
[0080]
In the present embodiment, the reference image data D stored in the memory unit 31 in advance is used. 0 In the reference image data creation unit 33, the first to fourth reference image data D 1 ~ D 4 Has been described, but the present embodiment is not limited only to such a case. In place of such a case, for example, the first to fourth reference image data D 1 ~ D 4 Are created sequentially by the same procedure as above, that is, by sequentially rotating one piece of reference image data by a predetermined angle, and the first to fourth pieces of reference image data D created in advance are created. 1 ~ D 4 May be read by the control device 30.
[0081]
(Effects of Embodiment)
According to the above embodiment, the following various effects can be obtained.
[0082]
First, image data including a part of the outer peripheral edge of the virtual wafer 51 having the same arc as the wafer 1 placed on the holding table 21 of the pickup device 101 is used as the reference image data D. 0 And the reference image data D 0 Is rotated two-dimensionally by a predetermined angle or an angle different from the predetermined angle, so that a plurality of first to fourth reference image data D 1 ~ D 4 By comparing each of the created reference image data with an image partially including the outer peripheral edge of each actual wafer 1 imaged by the imaging camera 10 to obtain a plurality of edge images. The positions are the first to fourth end positions P 1 ~ P 4 Can be detected.
[0083]
That is, since the comparison between the image data created in advance and the actually captured image, that is, the comparison between the images is performed, for example, compared with the case where the comparison between the points is performed, Collation can be performed easily and reliably. For example, in the case where a point-to-point comparison is performed, it is detected that the points are completely coincident with each other. In the collation between the images, even if a complete match between the images is not detected, it is possible to perform the collation by detecting that the images substantially match. Therefore, the collation can be performed easily and reliably, and the plane coordinates of the respective end positions can be detected more easily and reliably.
[0084]
In addition, the detection of the plane coordinates of each of the end positions is performed by setting the first to fourth end positions P as at least three or more end positions. 1 ~ P 4 Are detected on the plane coordinates of the four end positions in total, and the center and radius of the outer circumference of the wafer 1 are calculated based on the detection results. The center and radius of the outer circumference can be calculated with higher accuracy than in the case where the outer circumference is specified based on the detection result of the end position of the location.
[0085]
In such a detection method, the first to fourth reference image data D are used as the plurality of reference image data. 1 ~ D 4 Are used, and these are one of the previously created reference image data D 0 On the basis of the above, the reference image data creation unit 33 of the control device 30 sequentially creates reference image data different from each other sequentially by rotating in a plane at a predetermined angle or an angle different from the predetermined angle. Therefore, there is no need to prepare each reference image data in advance. Further, the one reference image data D 0 To the first reference image data D 1 Is created, and the first reference image data D 1 Is rotated by a predetermined angle to obtain the second reference image data D 2 As described above, since the respective reference image data are sequentially created, the data capacity of the image data handled by the control device 30 can be reduced. This makes it possible to improve the processing speed in detecting the outer circumference of the wafer 1.
[0086]
Also, the reference image data D 0 Can be rotated by a desired angle to create respective reference image data in sequence, so that, other than the disk-shaped wafer 1, the half-shaped wafer 61 and the quarter-shaped wafer 71 can be used. The present detection method can be applied to a wafer having a partially circular shape, and a method for detecting the center and radius of the outer peripheral circle of the wafer that can handle wafers in various states can be provided. Further, if attention is paid to the fact that the die 2 having no square shape located near the outer peripheral end of the wafer 1 is not taken out, the wafer 1 from which the die 2 has been taken out earlier is partially obtained. Also, the present detection method can be applied.
[0087]
Note that by appropriately combining any of the various embodiments described above, the effects of the respective embodiments can be achieved.
[0088]
【The invention's effect】
According to the first aspect or the second aspect of the present invention, image data including a part of the outer peripheral end of a virtual wafer having the same arc as the diced wafer is used as the reference image data. Is rotated in a plane by a predetermined angle or an angle different from the predetermined angle, thereby generating first to third reference image data as a plurality of mutually different reference image data. By performing a comparison between the reference image data and the captured image of the actual part of the outer peripheral edge of the wafer, a plurality of edge positions at the outer peripheral edge of the wafer are defined as first to fourth positions. The plane coordinates of the end position of No. 3 can be detected.
[0089]
That is, since the previously created reference image data is compared with the actually captured image, that is, the images are compared with each other, for example, compared with the case where the points are compared with each other. Thus, the above-mentioned collation can be performed easily and reliably. Specifically, in a case where a point-to-point comparison is performed, it is determined that the points are completely matched by detecting that the points are completely coincident with each other. Therefore, in the collation between images, even when perfect coincidence between images is not detected, the collation can be performed with detection of a degree of almost coincidence. Therefore, the collation can be performed easily and reliably, and the plane coordinates of the respective end positions can be detected more easily and reliably.
[0090]
The detection of the plane coordinates of each of the end positions is performed by detecting the plane coordinates of a total of three end positions of the first to third end positions as at least three or more end positions. Since the center and diameter of the outer circumference of the wafer are calculated based on the detection result, for example, as in the conventional detection method, the outer circumference is determined based on the detection results of the two end positions. The center and the diameter of the outer circumferential circle can be calculated with higher accuracy than in the case where the above is specified.
[0091]
In addition, the first to third reference image data are used as the reference image data. These are based on one piece of the reference image data created in advance, and have a predetermined angle or a predetermined angle, respectively. Since it is created by being rotated by a different angle in a plane, there is no need to create respective reference image data different from each other in advance, and the center of the outer peripheral circle of the wafer and the center can be more easily obtained. Calculation of the diameter can be performed.
[0092]
According to the third aspect of the present invention, the comparison between each of the reference image data and each of the captured images is performed by comparing all or a part of the outer peripheral edge of the wafer in the captured images with the Since the entire peripheral edge of the virtual wafer in the reference image data is performed by detecting a matching position, the collation can be reliably performed, and the calculation of the center and radius of the peripheral circle can be reliably performed. It can be carried out.
[0093]
According to the fourth aspect of the present invention, as a method of creating the third reference image data, the second reference image data created by rotating the first reference image data by the predetermined angle is provided. The image data further rotated can be created as the third reference image data. That is, by sequentially rotating the created reference image data, a plurality of different reference image data can be created. Therefore, the data volume of image data handled in detecting the center and diameter of the outer peripheral circle of the wafer can be reduced, and the processing speed in the detection can be improved.
[0094]
According to the fifth aspect of the present invention, each image of the outer peripheral end of the wafer imaged with the imaging focus position shifted so that the dicing line of the wafer is blurred, and the dicing line is displayed. By performing the comparison with each of the reference image data that has not been performed, it is possible to prevent a detection error due to the reading of the dicing line on the wafer that has been subjected to the dicing, and to perform more reliable detection.
[0095]
According to the sixth aspect of the present invention, even when the wafer is a half circular or quarter circular partial circular wafer, the rotation angle of the reference image data can be obtained. By adjusting the position, the respective end positions at the outer peripheral end of the wafer can be detected. Therefore, it becomes possible to calculate the center and the diameter of the outer peripheral circle even for the partial circular wafer which could not be applied conventionally.
[0096]
According to the seventh aspect of the present invention, in the control device for controlling the operation of each component of the semiconductor chip pickup device, one of the outer peripheral end portions of the virtual wafer having the same shape as the previously created wafer is provided. A reference image data creating unit that creates first to third reference image data based on the reference image data including the unit, an image of an outer peripheral end of the wafer captured by an imaging device, An end position detection unit that performs comparison with first to third reference image data and detects plane coordinates along the surface of the wafer at respective end positions that match each other, and plane coordinates of the respective end positions And calculating the plane coordinates of the center of the outer peripheral circle of the wafer and the diameter thereof based on the above, and correcting the plane coordinates at the arrangement positions of the respective semiconductor chips based on the calculation result. By being provided with the location correction processing unit, it is possible to calculate the center and diameter of the outer circumference of the wafer that can achieve the same effects as according to the first aspect or the second aspect. Therefore, the plane coordinates of the arrangement position of each of the semiconductor chips are accurately recognized based on such a highly accurate calculation result, and a semiconductor chip pickup device capable of performing a reliable semiconductor chip pickup operation. Can be provided.
[0097]
According to the eighth aspect of the present invention, in the reference image data creating section, the first reference image data is rotated by the predetermined angle as means for creating the third reference image data. The rotated second reference image data can be further created as the third reference image data. That is, by sequentially rotating the created reference image data, a plurality of different reference image data can be created. Accordingly, it is possible to provide a semiconductor chip pickup device which can reduce the data capacity of image data handled in the detection of the center and diameter of the outer peripheral circle of the wafer, and can improve the processing speed in the detection. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a schematic configuration of a pickup device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged schematic view of a wafer plate in the pickup device.
FIG. 3 is a schematic plan view of a wafer held by the pickup device.
4A and 4B are reference image data used for detecting the outer circumference of the wafer, wherein FIG. 4A is reference image data displaying a dicing line of a virtual wafer, and FIG. 4B is a dicing line of the virtual wafer; Are reference image data not displayed.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for detecting the center and radius of the outer peripheral circle of the wafer.
FIG. 6 is a block diagram showing a main configuration of a control device in the pickup device.
FIG. 7 is a schematic plan view of a half-circle wafer held by the pickup device.
FIG. 8 is a schematic plan view of a quarter-circle wafer held by the pickup device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer, 2 ... Die, 3 ... Wafer sheet, 4 ... Wafer plate, 4a ... Hollow hole part, 10 ... Imaging camera, 11 ... Imaging camera moving device, 12 ... Pickup head, 13 ... Pickup head moving device, 14 ... Push-up nozzle, 15 Push-up nozzle moving device, 20 wafer holding unit, 21 holding table, 21a upper surface, 21b hollow hole, 22 Y-axis direction moving device, 30 controller, 31 memory unit, 32 ... Control unit, 33 ... Reference image data creation unit, 34 ... End position detection unit, 35 ... Arrangement position correction processing unit, 36 ... Imaging control unit, 37 ... X-axis direction movement control unit, 38 ... Y-axis direction movement control Unit, 39 central processing unit, 40 pickup control unit, 51 virtual wafer, 61 half-circle wafer, 71 quarter-wafer, 101 pickup device, Ow Center of E Ha, Ot ... the center of the holding table, D 0 And D a ... Reference image data, D 1 ~ D 4 ... first to fourth reference image data, P 1 ~ P 4 ... first to fourth end positions, abcd ... image area, L ... dicing line.

Claims (8)

複数の半導体チップ(2)が格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハ(1、61、71)の中心検出方法において、
予め作成された上記ウェハと同一の円弧を有する仮想ウェハ(51)の外周端部の一部を含む第1の基準画像データ(D)と、上記ウェハの外周端部の撮像された画像とを照合して、互いに合致する位置を第1の端部位置(P)として検出し、
上記第1の基準画像データが所定の角度だけ回転された第2の基準画像データ(D)と、上記ウェハの外周端部の撮像された画像とを照合して、互いに合致する位置を第2の端部位置(P)として検出し、
上記第1の基準画像データが上記所定の角度と異なる角度だけ回転された第3の基準画像データ(D)と、上記ウェハの外周端部の撮像された画像とを照合して、互いに合致する位置を第3の端部位置(P)として検出し、
上記検出された第1の端部位置から第3の端部位置までの夫々の上記ウェハの表面沿いの平面座標に基づいて、上記ウェハの外周端部により形成される外周円の中心の上記平面座標及びその径を算出することを特徴とするウェハの中心検出方法。
In the method of detecting the center of a wafer (1, 61, 71) diced so that a plurality of semiconductor chips (2) are arranged in a grid,
First reference image data (D 1 ) including a part of the outer peripheral edge of the virtual wafer (51) having the same arc as the previously created wafer, and a captured image of the outer peripheral edge of the wafer. , And a position that matches each other is detected as a first end position (P 1 ),
The second reference image data (D 2 ) obtained by rotating the first reference image data by a predetermined angle is compared with an image taken of the outer peripheral edge of the wafer, and a position matching each other is determined. 2 as the end position (P 2 ),
The third reference image data (D 3 ) in which the first reference image data is rotated by an angle different from the predetermined angle is compared with a captured image of the outer peripheral edge of the wafer, and the first and second reference image data coincide with each other. Is detected as a third end position (P 3 ),
The plane of the center of the outer circumference formed by the outer peripheral edge of the wafer based on the planar coordinates along the surface of the wafer from the detected first end position to the third end position. A method of detecting a center of a wafer, comprising calculating coordinates and a diameter thereof.
複数の半導体チップ(2)が格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハ(1、61、71)より、上記半導体チップをピックアップする半導体チップのピックアップ方法において、
予め作成された上記ウェハと同一の円弧を有する仮想ウェハ(51)の外周端部の一部を含む基準画像データ(D)を読み出して第1の基準画像データ(D)とするとともに、上記ウェハの外周端部の画像を撮像して、上記撮像された画像と上記第1の基準画像データとを照合して、互いに合致する位置を第1の端部位置(P)として検出し、
所定の角度だけ回転された上記第1の基準画像データを第2の基準画像データ(D)とするとともに、上記ウェハの外周端部の画像を撮像して、上記撮像された画像と上記第2の基準画像データとを照合して、互いに合致する位置を第2の端部位置(P)として検出し、
上記所定の角度と異なる角度だけ回転された上記第1の基準画像データを第3の基準画像データ(D)とするとともに、上記ウェハの外周端部の画像を撮像して、上記撮像された画像と上記第3の基準画像データとを照合して、互いに合致する位置を第3の端部位置(P)として検出し、
上記検出された第1の端部位置から第3の端部位置までの夫々の上記ウェハの表面沿いの平面座標に基づいて、上記ウェハの外周端部により形成される外周円の中心の上記平面座標及びその径を算出し、
上記算出結果に基づいて、上記夫々の半導体チップの配置位置における上記平面座標を補正して、上記夫々の半導体チップのピックアップを行う半導体チップのピックアップ方法。
In a semiconductor chip pickup method for picking up semiconductor chips from a wafer (1, 61, 71) diced so that a plurality of semiconductor chips (2) are arranged in a lattice pattern,
The reference image data (D 0 ) including a part of the outer peripheral end of the virtual wafer (51) having the same arc as the previously created wafer is read out and used as first reference image data (D 1 ). An image of the outer peripheral edge of the wafer is captured, the captured image is compared with the first reference image data, and a position that matches each other is detected as a first edge position (P 1 ). ,
The first reference image data rotated by a predetermined angle is used as second reference image data (D 2 ), and an image of the outer peripheral edge of the wafer is captured. 2 is compared with the reference image data, a position that matches each other is detected as a second end position (P 2 ),
The first reference image data rotated by an angle different from the predetermined angle is used as third reference image data (D 3 ), and an image of the outer peripheral end of the wafer is captured. By comparing the image with the third reference image data, a position that matches each other is detected as a third end position (P 3 ),
The plane of the center of the outer circumference formed by the outer peripheral edge of the wafer based on the planar coordinates along the surface of the wafer from the detected first end position to the third end position. Calculate the coordinates and their diameter,
A semiconductor chip pick-up method for correcting the plane coordinates at the arrangement position of each of the semiconductor chips based on the calculation result and picking up each of the semiconductor chips.
上記夫々の基準画像データと上記夫々の撮像された画像との照合は、上記撮像された画像における上記ウェハの外周端部の全部若しくは一部と、上記基準画像データにおける上記仮想ウェハの外周端部の全部とが、合致する位置を検出することにより行う請求項2に記載の半導体チップのピックアップ方法。The comparison between each of the reference image data and each of the captured images is performed by comparing all or a part of the outer peripheral edge of the wafer in the captured image with the outer peripheral edge of the virtual wafer in the reference image data. 3. The method for picking up a semiconductor chip according to claim 2, wherein all of the steps are performed by detecting a matching position. 上記第3の基準画像データは、上記第2の基準画像データを回転させることにより作成される請求項2又は3に記載の半導体チップのピックアップ方法。4. The semiconductor chip pickup method according to claim 2, wherein the third reference image data is created by rotating the second reference image data. 上記基準画像データは、上記仮想ウェハにおけるダイシング線(L)を表示しないように作成された画像データであって、
上記ウェハのダイシング線がぼかされるように上記撮像の焦点位置がずらされて撮像された上記ウェハの外周端部の夫々の画像と、上記ダイシング線が表示されていない夫々の基準画像データとの照合を行う請求項2から4のいずれか1つに記載の半導体チップのピックアップ方法。
The reference image data is image data created so as not to display a dicing line (L) on the virtual wafer,
Verification of each image of the outer peripheral edge of the wafer imaged with the focus position of the imaging shifted so that the dicing line of the wafer is blurred, and respective reference image data in which the dicing line is not displayed The method for picking up a semiconductor chip according to claim 2, wherein the method is performed.
上記ウェハとして、その外周端部が上記外周円の一部を形成している部分円状のウェハ(61、71)が用いられる請求項2から5のいずれか1つに記載の半導体チップのピックアップ方法。The semiconductor chip pickup according to claim 2, wherein a partially circular wafer whose outer peripheral edge forms a part of the outer peripheral circle is used as the wafer. 7. Method. 複数の半導体チップ(2)が格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハ(1、61、71)が配置された保持テーブル(21)から、上記夫々の半導体チップをピックアップヘッド(12)によりピックアップする半導体チップのピックアップ装置(101)において、
上記ウェハの表面の画像を撮像する撮像装置(10)と、
上記撮像装置と上記保持テーブルとを、上記ウェハの表面沿いに相対的に移動させる移動装置(11及び22)と、
上記撮像装置及び上記移動装置の動作制御を行う制御装置(30)とを備え、
上記制御装置は、
予め作成された上記ウェハと同一の円弧を有する仮想ウェハ(51)の外周端部の一部を含む基準画像データ(D)に基づいて、上記基準画像データを第1の基準画像データ(D)として作成し、所定の角度だけ回転された上記第1の基準画像データを第2の基準画像データ(D)として作成し、上記所定の角度と異なる角度だけ回転された上記第1の基準画像データを第3の基準画像データ(D)として作成する基準画像データ作成部(33)と、
上記移動装置及び上記撮像装置を制御して、上記移動装置による上記相対的な移動を行いながら、上記撮像装置により撮像された上記ウェハの外周端部の画像と、上記第1の基準画像データから上記第3の基準画像データの上記夫々の基準画像データとの照合を行い、互いに合致する夫々の端部位置(P、P、P)における上記ウェハの表面沿いの平面座標を検出する端部位置検出部(34)と、
上記夫々の端部位置の平面座標に基づいて、上記ウェハの外周端部により形成される外周円の中心の上記平面座標及びその径を算出し、上記算出結果に基づいて、上記夫々の半導体チップの配置位置における上記平面座標を補正する配置位置補正処理部(35)とを備える半導体チップのピックアップ装置。
From a holding table (21) on which wafers (1, 61, 71) diced so that a plurality of semiconductor chips (2) are arranged in a lattice pattern, the respective semiconductor chips are picked up by a pickup head (12). ), A semiconductor chip pickup device (101)
An imaging device (10) for capturing an image of the surface of the wafer;
Moving devices (11 and 22) for relatively moving the imaging device and the holding table along the surface of the wafer;
A control device (30) for controlling the operation of the imaging device and the moving device,
The control device includes:
Based on the reference image data (D 0 ) including a part of the outer peripheral end of the virtual wafer (51) having the same arc as the previously created wafer, the reference image data is converted to the first reference image data (D 1 ), the first reference image data rotated by a predetermined angle is generated as second reference image data (D 2 ), and the first reference image data rotated by an angle different from the predetermined angle is generated. A reference image data creation unit (33) for creating the reference image data as third reference image data (D 3 );
By controlling the moving device and the imaging device, while performing the relative movement by the moving device, the image of the outer peripheral end of the wafer imaged by the imaging device, and from the first reference image data The third reference image data is compared with the respective reference image data, and plane coordinates along the surface of the wafer at respective end positions (P 1 , P 2 , P 3 ) that match each other are detected. An end position detection unit (34);
The plane coordinates and the diameter of the center of an outer peripheral circle formed by the outer peripheral end of the wafer are calculated based on the plane coordinates of the respective end positions, and the respective semiconductor chips are calculated based on the calculation results. A semiconductor chip pickup device comprising: an arrangement position correction processing unit (35) for correcting the plane coordinates at the arrangement position.
上記基準画像データ作成部は、上記第2の基準画像データを回転させて、上記第3の基準画像データを作成する請求項7に記載の半導体チップのピックアップ装置。8. The semiconductor chip pickup device according to claim 7, wherein the reference image data creation unit creates the third reference image data by rotating the second reference image data.
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