JP2007035937A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、十分な照明光を得ることにより、半導体チップの形状を測定することができる新規な半導体製造装置を提供する。
【解決手段】 半導体チップ１を搭載するウェハシート２と、前記ウェハシートの半導体チップ非搭載面より吸着する吸着ノズル４と、光源を有しその光を前記ウェハシートに照射する照明装置６と、この照明装置６の透過光を撮像するために前記半導体チップの搭載側に設置された撮像装置８と、この撮像装置から取りこんだ画像を認識し前記半導体チップの位置を計測する画像処理装置とを有する半導体製造装置において、前記吸着ノズルの内部に照明導光板３を備え、前記照明装置は前記吸着ノズルの支持部材５に配置され、前記照明導光板に照射されて発光し、前記撮像装置に対して前記半導体チップを投影するように構成してあることを特徴とする半導体製造装置。
【選択図】図１

Description

本発明は半導体製造装置に関するものであり、特にダイボンド工程における半導体製造装置に関するものである。

従来、半導体チップを金属フレームに搭載するダイボンド装置において、半導体チップを透明又は半透明のウェハシート上に搭載し、ウェーハシートの反対側から半導体チップを個々に分離する分離ステージ上の半導体チップの照明を行い、半導体チップをシルエットの状態で撮像し、半導体チップの位置と形状を認識する方法が提案されている（特許文献１参照）。

しかし、この従来技術では、光源からの光は支持部材に向けて照射されるが、照射された光の一部は上方へ向かうものや、水平又は下方に向かうものがある。光源の近くでは上方へ向かう光量が比較的多いが、光源から離れるに従い光量は減少する。

このような課題を解決するために、吸着ノズルに対して側面照明装置と内部反射材を付加する方法と、吸着ノズルのウェーハ設置面に対して発光体を付加する方法を提案している（特許文献２参照）。
特開平１１−３４５８６５号公報 特開２００２− ７６０３１公報

しかし、従来技術では、突き上げ針の通過クリアランスを十分な照明光を得ることができないため、半導体チップの形状を計測することができなかった。さらに、吸着ノズルが大きくなる上、大きさや形状の異なる半導体チップを同一のダイボンダ装置にて運用する場合には、それぞれの形状に適した吸着ノズルを、照明装置と一対で用意しなければならなかった。また、従来の半導体製造装置において画像処理すると、図３に示すように、例えば半田面のような凹凸がマーキングのように黒くなるため、マーキングが誤検出される問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、十分な照明光を得ることにより、半導体チップの形状を測定することができる新規な半導体製造装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明に係る半導体製造装置は、半導体チップを搭載する透明若しくは半透明のウェハシートと、前記ウェハシートの半導体チップ非搭載面より吸着する透明な吸着ノズルと、光源を有しその光を前記ウェハシートに照射する照明装置と、この照明装置の透過光を撮像するために前記半導体チップの搭載側に設置された撮像装置と、この撮像装置から取りこんだ画像を認識し前記半導体チップの位置を計測する画像処理装置とを有する半導体製造装置において、前記吸着ノズルの内部に照明導光板を備え、前記照明装置は前記吸着ノズルの支持部材に配置され、前記照明導光板に照射されて発光し、前記撮像装置に対して前記半導体チップを投影するように構成してあることを特徴とする。

前記半導体チップにマーキングを施し、このマーキングの検出を目印とする同軸落射照明装置を前記撮像装置と前記ウェハシートとの間に設けてあることを特徴とする。
前記半導体チップにマーキングを施し、このマーキングの検出を目印とする半球形導光照明装置を前記同軸落射照明装置と前記ウェハシートとの間に設けてあることを特徴とする。
前記照明装置は発光ダイオードを有することを特徴とする。

本発明によれば、透明な吸着ノズルの内部に、ウェーハから半導体チップを剥離するための突き上げ針に対して照明導光板を取り付け、吸着ノズルの支持部品において同心円状に配置された照明装置を備え、上記照明導光板に対して照明光を照射することで、突き上げ針の通過クリアランスを含む吸着ノズル全体を、照明導光板により発光させ、半導体チップの投影画像を画像処理装置に与えることを可能にしている。さらに、半導体チップの形状に対しては、吸着ノズルのみを交換するのみで対応可能となる。

本発明によれば、半導体チップにマーキングを施し、このマーキングの検出を目印とする同軸落射照明装置及び半球形導光照明装置を組み合わせることによって、例えば半田面のような凹凸を含む面に捺印されたマーキングを確実に検出することが可能である。

発明を実施するための最良の形態の断面図を図１に示す。図１図示の半導体製造装置は、ウェハシート２を備え、このウェハシート２に半導体チップ１を搭載するように構成してある。また、本実施形態に係る半導体製造装置は、円筒状に構成した吸着ノズル４を備え、この吸着ノズル４はウェハシート２の半導体チップ非搭載面より吸着するように構成してある。また、本実施形態に係る半導体製造装置は、照明装置６を備え、この照明装置６は光源を有し、光源から発する光をウェハシート２に照射するように構成してある。本実施形態に係る半導体製造装置は、撮像装置８を備え、この撮像装置８は、照明装置６の透過光を撮像するために半導体チップ１の搭載側に設置されている。また、本実施形態に係る半導体製造装置は、画像処理装置を備え、この画像処理装置は、撮像装置８から取りこんだ画像を認識し、半導体チップ１の位置を計測するように構成してある。

本実施形態に係る半導体製造装置は、吸着ノズル４の内部に昇降ロッド７を挿入し、昇降ロッド７の上端部にて突き上げ針７Ａを保持してある。また、吸着ノズル４の内部上部に照明導光板３を備えてあり、照明導光板３に突き上げ針７Ａが貫通する孔を形成し、昇降ロッド７の昇降動作によって、突き上げ針７Ａが照明導光板３の貫通孔内を移動できるように構成してある。また、突き上げ針７Ａに突き上げられた半導体チップ１をピックアップして、半導体チップ１をウェハシート２から取り出すピックアップ装置（図示しない）を設けてある。このピックアップ装置は、取り出した半導体チップ１をリードフレームのボンディング作業位置へと搬送し、リードフレームにボンディングするように構成してある。

この照明導光板３は、吸着ノズル４を支持する支持部材５に配置された照明装置６が照射することにより発光し、撮像装置８に対して半導体チップ１を投影するように構成してある。照明装置６は円筒状に構成してある支持部材５の上面に発光ダイオードを等間隔に配置し、各々の発光ダイオードが照明導光板３に均等に照射するように構成してある。

本実施例においては、撮像装置８とウェハシート２との間に、同軸落射照明装置９を設け、同軸落射照明装置９とウェハシート２との間に、半球形導光照明装置１０を設けてある。同軸落射照明装置９及び半球形導光照明装置１０とを設けたことにより、半導体チップ１にマーキングを施し、このマーキングの検出を目印とするように構成してある。

以上のように構成されている半導体製造装置は以下のように作用する。先ず、ウェハシート２に半導体チップ１を搭載する。突き上げ針７Ａが照明導光板３の貫通孔内を移動し、半導体チップ１を突き上げる。円筒状に構成してある支持部材５の上面に発光ダイオードを等間隔に配置して構成した照明装置６は、光をウェハシート２に照射する。具体的には、照明装置６が、吸着ノズル４の内部上部に備えた照明導光板３に照射することにより、照明導光板３が発光する。照明導光板３で光は屈折し、屈折した光は効率良く半導体チップ１を照射する。本実施形態においては、照明導光板３から光を発すると同様の作用をするため、光源からの光を確実にウェハシート２の表面に照射することができる。このように、発する光をウェハシート２の表面に照射することにより、半導体チップ１を投影し、この投影した半導体チップ１を撮像装置８が撮像する。

本実施形態では、撮像装置８とウェハシート２との間に、同軸落射照明装置９を設け、同軸落射照明装置９とウェハシート２との間に、半球形導光照明装置１０を設けてある。そのため、発する光をウェハシート２の表面に照射することにより、半導体チップ１を投影し、この投影した半導体チップ１を撮像装置８が撮像する際、検査対象に対して全方向から均一な照明光が入射されるようになり、図２に示すように、例えば半田面のような凹凸の影響をあまり受けずに、マーキングを確実に検出することができる。

本発明によれば、透明な吸着ノズルの内部に、ウェーハから半導体チップを剥離するための突き上げ針に対して照明導光板を取り付け、吸着ノズルの支持部品において同心円状に配置された照明装置を備え、上記照明導光板に対して照明光を照射することで、突き上げ針の通過クリアランスを含む吸着ノズル全体を、照明導光板により発光させ、半導体チップの投影画像を画像処理装置に与えることを可能にしている。さらに、半導体チップの形状に対しては、吸着ノズルのみを交換するのみで対応可能であり、産業上利用可能である。

本発明によれば、半導体チップにマーキングを施し、このマーキングの検出を目印とする同軸落射照明装置及び半球形導光照明装置を組み合わせることによって、例えば半田面のような凹凸を含む面に捺印されたマーキングを確実に検出することが可能であり、産業上利用可能である。

本発明に係る半導体製造装置の一実施形態を示した断面図である。 本発明に係る半導体製造装置における画像処理した際の半導体チップの表示画面を示す図である。 従来の半導体製造装置における画像処理した際の半導体チップの表示画面を示す図である。

符号の説明

１ 半導体チップ
２ ウェハシート
３ 照明導光板
４ 吸着ノズル
５ 支持部材
６ 照明装置
７ 昇降ロッド
７Ａ 突き上げ針
８ 撮像装置
９ 落射照明装置
１０ 半球形導光照明装置

Claims (4)

1. 半導体チップを搭載する透明若しくは半透明のウェハシートと、前記ウェハシートの半導体チップ非搭載面より吸着する透明な吸着ノズルと、光源を有しその光を前記ウェハシートに照射する照明装置と、この照明装置の透過光を撮像するために前記半導体チップの搭載側に設置された撮像装置と、この撮像装置から取りこんだ画像を認識し前記半導体チップの位置を計測する画像処理装置とを有する半導体製造装置において、
   前記吸着ノズルの内部に照明導光板を備え、前記照明装置は前記吸着ノズルの支持部材に配置され、前記照明導光板に照射されて発光し、前記撮像装置に対して前記半導体チップを投影するように構成してあることを特徴とする半導体製造装置。
2. 前記半導体チップにマーキングを施し、このマーキングの検出を目印とする同軸落射照明装置を前記撮像装置と前記ウェハシートとの間に設けてあることを特徴とする請求項１記載の半導体製造装置。
3. 前記半導体チップにマーキングを施し、このマーキングの検出を目印とする半球形導光照明装置を前記同軸落射照明装置と前記ウェハシートとの間に設けてあることを特徴とする請求項２記載の半導体製造装置。
4. 前記照明装置は発光ダイオードを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体製造装置。

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