JPS6177335A - 半導体ペレツト不良マ−ク検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路いわゆるＩＣの拡散工程の終
りにプローブテストの結果つけられているチップ不良マ
ークの存否を１組立工程の始めであって、チップ切断後
ダイボンディング直前の選別工程に流すためのチップ不
良マーク存否検出装置に係り、とくに一般に多く用いら
れる黒インクドツトによる半導体ペレット不良マークの
検出装置に関すや。

〔発明の背景〕

半導体集積回路いわゆるＩＣ，Ｌ８工などは、原材料０
半導体基板“わゆ７″”パに不一物を選択的にドーピン
グしたり、電極のアル電層を形成したす、ｔた絶縁酸化
膜をつける等のいわゆるウニハエ程を行なう工場（ウエ
ノ・工場）から、ウェハ状態の１１出荷され、組立工場
でこれが入荷してから夕°イシングと呼ばれる切断作業
によシ各１枚ずつのチップに切シ分けられる。

しかし、との工程において切ｐ分けたチップはウェハ状
態と同じ配列のまま、１個ずつ良否を検査しながら、良
チップのみをピックアップして。

チップボンディング以下の組立工程に流さなければなら
ない。

このウニハエ場では最終工程で各チップ毎にプローブテ
ストを行ない、電気特性の不良なチップには不良マーク
をつけている。マークの種類は種種あるが、黒インクド
ツトが一般に用いられている。箔切はこのマークを人が
顕微鏡を用いて観察していたが、現在では産業用テレビ
いわゆる工ＴＶを顕微鏡に取９つけることによυ、画像
を拡大し。

テレビの画面走査線（１画面５２５本あるいはそれを２
回〈シ返す）Ｋよシ時系列信号に変換し。

さらにに／Ｄ変換器で時系列２値信号に変化させる。そ
の信号をカウンタで計数し予め記憶させておいた数と比
較し、マークの有無を判定している。

この方法による欠点の一つは顕微鏡・テレビ・信号変換
器・信号処理器など複雑な装置のため高価になることに
ある。また、第２の欠点は１以上の処理かられかるよう
ＶＣ５判定に数百ミリ秒の時間がかかることである。チ
ップ１個についての時間は、わずか数百ミリ秒でも、何
万個もの積算になるから１組立工場の時間ａｈ生産量に
直接影響する。そして第３の最大の欠点は１画像の光学
的拡大を行なうため、画像が薄れ、マークの影響とＩＣ
チップのパターンとの区別に関する８Ｎ比が下が如、そ
の結果誤判定が生ずること、すなわち信頼性が低いこと
である。

これに対し１例えば、投影器を用いて拡大した画像を複
数個のセンナで検査するととにより、画面走査・信号変
換を省く改良がなされている。この方法では時間は短縮
されるけれども１画像拡大のため装置が高価であること
と、信頼度の改良が万全でないことが問題となっている
。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、信頼度が高く、検出・判定を瞬時に行
なうことができ、かつ、安価な半導体ペレット不良マー
ク検出装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、たとえば６５２．８關の波長を有し。

光束の拡がシが１．涌ｒａａ程度と小さく、安価なヘリ
ウム・ネオンレーザと簡単な光学系によシ、半導体チッ
プを照射し、その反射光を１個の半導体受光素子で受け
、簡単な増幅・比較回路のみで直接リレーを駆動するよ
うにしたものである。

そして、本発明は、直径５００〜６ｏｏ＋Ａｍのマーク
を検出するのに、前記のような画像拡大光学系を用いる
代わ如に、光束径２５０μｍ程度の細いレーザビームを
使用する。このため拡大による画像のうすれ・８Ｍ比低
下がなく信頼度が高い。

また、画面の走査や時系列信号の処理を行なうことはな
いので、瞬時に作動し判定時間が極めて短くなるし、ま
た簡単な光学系で構成中きるので価格が安くなる。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明による半導体ペレット不良マーク検出装
置の一実施例を示す構成図である。同図において、ヘリ
ウム・ネオンレーザ光源１がアリ。

このヘリウム・ネオンレーザ光源１はビーム直径が０．
７１１１１程度、広が９角１．２翼ｒａｄ程度のレーザ
光を照射するようになっている。このヘリウム・ネオン
レーザ光源１からのレーザ光はフィルタ２を介して反射
鏡３へ入射するようになっている。

前記フィル／２は後述する受光素子７の種類に応じて光
量の調整ができるようになっているものである。そして
、前記反射鏡５からのレーザ光はピンホール板４を介し
、かつ１５〜２０°程度の入射角で半導体ペレット５に
入射するように□なっている。なお、前記反射鏡３はそ
の必要に応じて角度調整ができるものである。前記ピン
ホール板４は板体に直径０．５　ｍ程度の孔が形成され
たもので、前記ヘリウム・ネオンレーザ光源１からのレ
ーザ光の光束径を回折現象を利用してたとえば光径０．
２５−程度に絞如強度を上げている。

第２図は、ピンホール板４によって光束を絞ることかで
亀る実験結果を示すグラフであシ、ピンホール板のない
状態と比べてピンホール板がある場合、チップ面照度が
大きくなっていることが判るＯ したがって、とのよ５にチップ面照度を上げ光束を絞る
ためには、必ずしも前記ピンホール板４を用いる必要は
なくたとえばレンズを用いて亀よい。

なお、上述したヘリウム・ネオンレーザ光源１、フィル
タ２、反射鏡５およびピンホール板４はそれぞれペレッ
トボンディング装置に組み込まれておシ、これらは、ダ
イボンディングのための真空ピックアップアーム８の上
下及び回転運動のためのスペース、具体的には半導体ペ
レット５の上方的５０ｍｍの空間を確保して配置されて
いる。

そして、レーザ光の半導体ペレットに対する反射光はホ
ルダ６内に組み込まれた受光素子７に入射されるように
なっている。

このようにして構成した半導体ペレット不良マーク検出
装置の作用を以下説明する。

ピックアップアーム８の真空吸着コレット９の真下に被
検査テツゾとなる半導体ペレット５が送られてくると、
レーザ光はペレットの中心部に０．２５ｎ＋程度のスポ
ット径で照射され、その部分に直径５００〜６００μｍ
の黒インクドツト（マーク）があれば、第３図に示すよ
うに、マーク部分の反射は非常に小さくなる。ここで、
マークがない場合においても、半導体ペレットのＩＣ／
譬ターンによっては中心部の反射が、低いとともある。

しかし、一枚のペレット中の一中心線上に沿った反射率
の分布を第５図に示しているように画像の光学的拡大を
しない上、拡がシや減衰の少ないレーザ光を使用すると
いう理由から、工Ｃａ４ターンの明暗と黒インクドツト
の有無による明暗に関する８Ｎ比は極めて大きくしたが
って誤判定が起こ如にくい。このために、工Ｃｌｆター
ンに拘わらずマークを適確に検出することができる。第
４図は、ペレット中心部を１列のペレットについて走査
してみた結果を示す。なお、実際には前述のように、コ
レットの真下にチップが来て静止したとき判定すればよ
い。良と判定した時はピックアップがそのチップをコレ
ットに吸着してダイボンディングの位置に持ち去る。不
良と判定すればそのまま残す。いずれにしても判定が完
了すれば次のチップをコレットの真下まで送る。つマ如
、チツ！１個ずつこの動作が〈シ返される。同図はピッ
クアップの操作を略し、直線送如を続けながら連続的に
良否判定を行なったものである。マークがあると図のよ
うに受光部出力電圧が大きく低下し、リレーが働くので
判定回路出力電圧が下がる。同図における高さの低いノ
ヤルスはＩＣマークの暗部によって生ずるもので、８Ｎ
比の大きいことは同図からもよくわかる。

〔発明の効果〕

以上説明したことから明らかなように、本発明によれば
、安価で１判定時間が短く、かつ信頼度の高い半導体チ
ップ不良マークの検出装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による半導体チップ不良マークの検出装
置の一実施例を示す構成図、第２図はピンホールの集光
効果を示す説明図、第３図はマーク無しチップとマーク
有りチップの中心線に沿ったレーザ光反射率の分布を示
す説明図、第４図はあるチップの列を等速運動によ多連
続的に走査した場合の良否判定状況を示す説明図である
。 １・・・ヘリウム・ネオンレーザ発振器１２・・・フィ
ルタ、　　　　５・・・反射鏡、４・・−ピンホール板
、　５・・・被検半導体公し・ｌ・Ｆ。 ６・・・受光素子ホルダー、 ７・・・半導体受光素子、 ８・・・ダイボンダのピックアップアーム。 ９・・・真空吸着コレット、 １０、・・・半導体チップ（ウエノ・）送υ台。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　インクドットによるペレット不良マークの存否を検出
   する半導体ペレット不良マーク検出装置において、ヘリ
   ウムネオンレーザ光源と、この光源の照射光束を前記イ
   ンクドットの大きさに絞る手段と、この手段を通過した
   光の前記半導体ペレットに対する反射光を入射させる受
   光素子と、この受光素子の出力電流が予め定めた電流値
   と比較して前記半導体ペレットの良否を判定する手段と
   、を有することを特徴とする半導体ペレット不良マーク
   検出装置。