JPH06265332A

JPH06265332A - 半導体チップのマウント精度測定方法

Info

Publication number: JPH06265332A
Application number: JP5078893A
Authority: JP
Inventors: Taizo Takachi; 泰三高地; Hiroshi Ishiyama; 弘石山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-03-11
Filing date: 1993-03-11
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】【目的】パッケージにマウントされた半導体チップの
傾きを高精度に測定することができるマウント精度測定
方法を提供する。【構成】載置テーブルにパッケージをセットして、そ
のパッケージにマウントされた半導体チップの上面に少
なくとも３箇の測定ポイントを指定するステップＳ１
と、測定ポイントの指定情報を基に駆動装置を駆動させ
て、各測定ポイントにおける光学カメラのフォーカス位
置を検出するとともに、その検出したフォーカス位置で
駆動装置の高さ方向のスケール値を読み取るステップＳ
２〜Ｓ４と、その読み取ったスケール値を基に半導体チ
ップの上面の傾きを算出するステップＳ６とから成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パッケージにマウント
された半導体チップの傾きを測定する際に用いて好適な
マウント精度測定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＣＤデバイスの製造工程で
は、ウエハから個片に分離された半導体チップがＡｇペ
ースト等の接合材料を用いてセラミック製のパッケージ
にマウントされる。その際、マウンティング装置の設定
条件によっては、図５に示すようにパッケージ１の基準
面１ａ（下面）に対して半導体チップ２が若干の傾きα
を生じてマウントされることがある。

【０００３】そこで従来は、パッケージ１の基準面１ａ
に対して半導体チップ２がどのような傾き具合でマウン
トされているかを測定し、その測定結果をマウンティン
グ装置の制御系にフィードバックして設定条件の補正処
理を行っていた。また、そのためのマウント精度の測定
方法としては、オートコリメータやレーザジオジメータ
などの測定器を用いて、半導体チップ２の上面２ａに照
射した光の反射光を利用した半導体チップ２の傾き測定
が採用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のマウント精度測定方法では、ＣＣＤデバイスなどの半
導体チップの場合、その上面に数μｍの凹凸があったり
オンチップレンズが形成されていたりするため、そこに
照射された光が分散されて測定値に大きな誤差が生じて
しまう不都合があった。そのため、従来ではマウンティ
ング装置の設定条件に対して必ずしも適切な補正処理が
行われず、これが半導体チップのマウント精度を向上さ
せるうえで障害になっていた。

【０００５】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、パッケージにマウントされた半導体チップ
の傾きを高精度に測定することができるマウント精度測
定方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、半導体チップがマウント
されたパケージをセットするための載置テーブルと、載
置テーブルの上方に所定の高さを隔てて設置された光学
カメラと、載置テーブルと光学カメラの相対位置を可変
するための駆動装置とを備えた検査装置を用いて、パッ
ケージの下面を基準に半導体チップの傾きを測定する方
法であって、載置テーブルにパッケージをセットして、
そのパッケージにマウントされた半導体チップの上面に
少なくとも３箇の測定ポイントを指定するステップと、
測定ポイントの指定情報を基に駆動装置を駆動させて、
各測定ポイントにおける光学カメラのフォーカス位置を
検出するとともに、その検出したフォーカス位置で駆動
装置の高さ方向のスケール値を読み取るステップと、そ
の読み取ったスケール値を基に半導体チップの上面の傾
きを算出するステップとから成るものである。また、半
導体チップの上面の四隅にそれぞれ一個の測定ポイント
を指定するようにしたものである。

【０００７】

【作用】本発明のマウント精度測定方法においては、半
導体チップの上面に指定した各測定ポイント毎に光学カ
メラのフォーカス位置が検出される。そして、それぞれ
のフォーカス位置では駆動装置の高さ方向のスケール値
が読み取られ、それらのスケール値を基に半導体チップ
の上面の傾きが算出される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本実施例で使用した検査
装置の構成を示す斜視図である。図示した検査装置の構
成において、１０は載置テーブルであり、この載置テー
ブル１０は被測定物となるパッケージをセットするため
のものである。すなわち、載置テーブル１０上にはセッ
ティング冶具１１が取り付けられており、このセティン
グ冶具１１によって、半導体チップ（不図示）がマウン
トされたパッケージ１２が保持されるようになってい
る。一方、載置テーブル１０の上方には所定の高さを隔
てて高倍率の光学カメラ１３が設置されており、この光
学カメラ１３によって取り込まれた画像はモニター１４
上に映し出されるようになっている。

【０００９】また、上述した載置テーブル１０は駆動装
置１５に取り付けられており、この駆動装置１５は第１
の駆動部１６と第２の駆動部１７及び第３の駆動部１８
とから構成されている。このうち、第１の駆動部１６は
パルスモータ１９の駆動によって載置テーブル１０を高
さ方向に移動させるもので、第２、第３の駆動部１７、
１８はパルスモータ２０、２１の駆動によって載置テー
ブル１０を水平方向に移動させるものである。さらに、
駆動装置１５の構成の中で、第１の駆動部１６にはマイ
クロスケール２２が取り付けられており、第１の駆動部
１６を駆動した際には載置テーブル１０の高さ方向の位
置がマイクロスケール２２によって検出されるようにな
っている。なお、検査装置の駆動開始等については、操
作パネル２３上のボタン操作によって行われるようにな
っている。

【００１０】続いて、本発明に係わるマウント精度測定
方法の一実施例を図２のフローチャートに基づいて説明
する。まず、最初のステップＳ１では、先の図１で示し
たように検査装置の載置テーブル１０上にパッケージ１
２をセットするとともに、そのパッケージ１２にマウン
トされた半導体チップの上面に少なくとも３個の測定ポ
イントを指定する。本実施例では、例えば図３に示すよ
うにパッケージ（不図示）にマウントされた半導体チッ
プ２４に対して、その上面２４ａの四隅にそれぞれ一個
の測定ポイントＰ１〜Ｐ４を指定するようにした。

【００１１】次にステップＳ２では、上記ステップＳ１
で指定した測定ポイントＰ１〜Ｐ４のうち、先ず測定ポ
イントＰ１の指定情報を基に駆動装置１５を駆動させ
て、載置テーブル１０とともに半導体チップ２４を水平
（ＸＹ）方向及び高さ（Ｚ）方向に移動させる。さらに
詳述すると、はじめは半導体チップ２４を水平方向に移
動させて光学カメラ１３の真下に測定ポイントＰ１を配
置する。そしてステップＳ３では、半導体チップ２４を
光学カメラ１３の焦点距離よりも離れた位置から徐々に
上昇させながら、測定ポイントＰ１における光学カメラ
１３のフォーカス位置を検出する。

【００１２】フォーカス位置の具体的な検出手段につい
ては、例えば図４に示すように光学カメラ１３から送出
される映像信号の強弱を電圧の変化でとらえ、光学カメ
ラに対して半導体チップ２４を近づけていった際に映像
信号の電圧が最大値Ｖｍａｘに達した時点で光学カメラ
１３のフォーカス位置を検出する。

【００１３】さらにステップＳ４では、上記ステップＳ
３で検出したフォーカス位置において、第１の駆動部１
６に取り付けたマイクロスケール２２から駆動装置１５
の高さ方向のスケール値を読み取る。続いてステップＳ
５では、上記ステップＳ１で指定した全ての測定ポイン
トＰ１〜Ｐ４に対する処理が終了したかどうかの判定を
行い、未だ終了していない場合はステップＳ２に戻って
上記同様の動作を繰り返す。

【００１４】ステップＳ６では、上記ステップＳ４で読
み取った測定ポイントＰ１〜Ｐ４毎のスケール値を基に
所定の演算処理を行い、測定面つまり半導体チップ２４
の上面２４ａの傾きを算出する。本実施例では、先ず図
３で示した各測定ポイントＰ１〜Ｐ４のうちの任意の一
点、例えば測定ポイントＰ１を特定してこの測定ポイン
トＰ１を基準に、「測定ポイントＰ３、Ｐ４のスケール
値の平均値」と「測定ポイントＰ１、Ｐ２のスケール値
の平均値」の差からＸ方向における測定面２４ａの傾き
を算出するとともに、「測定ポイントＰ２、Ｐ３のスケ
ール値の平均値」と「測定ポイントＰ１、Ｐ４のスケー
ル値の平均値」の差からＹ方向における測定面２４ａの
傾きを算出した。なお、ここで算出される測定面２４ａ
の傾きは、半導体チップ２４がマウントされたパッケー
ジの下面を基準としたものである。

【００１５】最後にステップＳ７では、上記ステップＳ
６で算出した演算結果、すなわち半導体チップ２４の傾
き具合をマウンティング装置の制御系にフィードバック
し、これを基にマウンティング装置の設定条件の補正を
行う。

【００１６】このように本実施例のマウント精度測定方
法においては、光学系のオートフォーカス技術を利用し
て半導体チップ２４の傾き測定を行うようにしたので、
光学カメラ１３のフォーカス位置が半導体チップ２４の
表面状態にかかわらず常に一定の離間距離で検出される
ことから、従来方法（反射方式による傾き測定方法）の
ように半導体チップの表面状態に影響されて測定値に誤
差が生じることがなく、これにより半導体チップの傾き
を高精度に測定することが可能となる。

【００１７】なお、上記実施例の説明では、半導体チッ
プ２４の上面の四隅にそれぞれ一個の測定ポイントを指
定するようにしたが、本発明はこれに限らず、半導体チ
ップの傾き測定には一般的な平面精度の測定と同様に最
低３個の測定ポイントを指定すればよい。ただし、後工
程での演算処理を考慮すると本実施例のように測定ポイ
ントを指定した方が簡単な計算で済むため好適である。

【００１８】また、本実施例で用いた検査装置の構成で
は、光学カメラ１３を常に固定状態とし、これに対して
載置テーブル１０側を移動させることで載置テーブル１
０と光学カメラ１３の相対位置を可変するようにした
が、これ以外にも例えば載置テーブル１０を常に固定状
態とし、これに対して光学カメラ１３側を移動させて互
いの相対位置を可変するようにしてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
光学系のオートフォーカス技術を利用して半導体チップ
の傾き測定を行うようにしたので、従来方法のように半
導体チップの表面状態によって測定値に誤差が生じるこ
とがなく、これにより半導体チップの傾きを高精度に測
定することが可能になる。その結果、マウンティング装
置の設定条件に対して常に適正な補正処理を行うことが
可能となり、もって半導体チップのマウント精度の向上
が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で使用した検査装置の構成を示す斜視図
である。

【図２】本発明に係わるマウント精度測定方法の一実施
例を説明するフローチャートである。

【図３】測定ポイントの配置状態を示す斜視図である。

【図４】光学カメラのフォーカス位置の検出手段を説明
する図である。

【図５】半導体チップのマウント状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１０載置テーブル１２パッケージ１３光学カメラ１５駆動装置２２マイクロスケール２４半導体チップ２４ａ測定面（半導体チップの上面）Ｐ１〜Ｐ４測定ポイント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体チップがマウントされたパケージ
をセットするための載置テーブルと、前記載置テーブル
の上方に所定の高さを隔てて設置された光学カメラと、
前記載置テーブルと前記光学カメラの相対位置を可変す
るための駆動装置とを備えた検査装置を用いて、前記パ
ッケージの下面を基準に前記半導体チップの傾きを測定
する方法であって、前記載置テーブルに前記パッケージをセットして、その
パッケージにマウントされた半導体チップの上面に少な
くとも３箇の測定ポイントを指定するステップと、前記測定ポイントの指定情報を基に前記駆動装置を駆動
させて、前記各測定ポイントにおける前記光学カメラの
フォーカス位置を検出するとともに、その検出したフォ
ーカス位置で前記駆動装置の高さ方向のスケール値を読
み取るステップと、前記読み取ったスケール値を基に前記半導体チップの上
面の傾きを算出するステップとから成ることを特徴とす
る半導体チップのマウント精度測定方法。
【請求項２】前記半導体チップの上面の四隅にそれぞ
れ一個の測定ポイントを指定したことを特徴とする請求
項１記載の半導体チップのマウント精度測定方法。