KR20230106501A - 반도체 제조 장치, 검사 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

반도체 제조 장치, 검사 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

흠집의 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능한 기술을 제공하는 것이다.
반도체 제조 장치는, 다이를 촬상하는 촬상 장치와, 점광원 또는 선광원인 광원을 갖는 조명 장치와, 광원에 의해 다이의 일부에 대하여 광을 조사하여 명시야 영역을 다이 상에 형성하고, 소정 피치에서의 명시야 영역의 이동과 다이의 촬상을 반복하여 명시야 영역 내를 검사하도록 구성되는 제어부를 구비한다.

Description

반도체 제조 장치, 검사 장치 및 반도체 장치의 제조 방법{SEMICONDUCTOR MANUFACTURING APPARATUS, INSPECTION APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 개시는 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 예를 들어 다이의 표면 검사를 행하는 다이 본더에 적용 가능하다.
반도체 장치의 제조 공정의 일부에 반도체 칩(이하, 다이라고 함)을 배선 기판이나 리드 프레임 등(이하, 기판이라고 함)에 탑재하여 패키지를 조립하는 공정이 있고, 패키지를 조립하는 공정의 일부에, 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 웨이퍼라고 함)로부터 다이를 분할하는 공정(다이싱 공정)과, 분할한 다이를 기판 상에 탑재하는 다이 본드 공정이 있다. 다이 본드 공정에 사용되는 반도체 제조 장치가 다이 본더 등이다. 이때, 다이 본드 공정이나 그것보다도 앞의 공정, 예를 들어 다이싱 공정에 있어서, 다이에 크랙이나 스크래치 등(이하, 흠집이라고 함)이 발생하는 경우가 있다.
일본 특허 공개 제2020-13841호 공보
본 개시의 과제는 흠집의 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능한 기술을 제공하는 것이다. 그 밖의 과제와 신규의 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 밝혀질 것이다.
본 개시 중 대표적인 것의 개요를 간단하게 설명하면 하기와 같다.
즉, 반도체 제조 장치는, 다이를 촬상하는 촬상 장치와, 점광원 또는 선광원인 광원을 갖는 조명 장치와, 광원에 의해 다이의 일부에 대하여 광을 조사하여 명시야 영역을 다이 상에 형성하고, 소정 피치에서의 명시야 영역의 이동과 다이의 촬상을 반복하여 명시야 영역 내를 검사하도록 구성되는 제어부를 구비한다.
본 개시에 의하면, 흠집의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은, 제1 실시 형태에 있어서의 다이 본더의 구성예를 도시하는 개략 상면도이다.
도 2는, 도 1에 있어서 화살표 A 방향으로부터 보았을 때의 개략 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은, 도 1에 도시되는 다이 본더의 제어계 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4는, 비교예에 있어서의 암시야 검사 시스템의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 5의 (a) 및 도 5의 (b)는, 도 4에 도시하는 암시야 검사 시스템에 있어서의 촬상 화상을 도시하는 도면이다.
도 6의 (a) 내지 도 6의 (c)는, 명시야 시스템에 의한 흠집 검출의 원리를 설명하는 도면이다. 도 6의 (d)는, 명시야 검사 시스템에 있어서의 촬상 화상을 도시하는 도면이다. 도 6의 (e)는, 비교예에 있어서의 명시야 검사 시스템의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 7의 (a)는, 비교예에 있어서의 명시야 검사 시스템의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 7의 (b)는, 도 7의 (a)에 도시하는 명시야 시스템에 있어서의 촬상 화상을 도시하는 도면이다.
도 8의 (a)는, 평행광에 의해 오목부에 그림자가 형성되는 것을 도시하는 도면이고, 도 8의 (b)는, 점광원에 의해 오목부에 그림자가 형성되는 것을 도시하는 도면이다.
도 9는, 면광원의 경우에 오목부에 그림자가 형성되지 않는 것을 도시하는 도면이다.
도 10의 (a)는, 제1 실시 형태에 있어서의 명시야 검사 시스템의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 10의 (b)는, 도 10의 (a)에 도시하는 명시야 시스템에 있어서의 촬상 화상을 도시하는 도면이다.
도 11의 (a)는, 도 10의 (a)에 도시하는 명시야 검사 시스템에 있어서 점광원을 이동하는 경우를 도시하는 도면이다. 도 11의 (b)는, 점광원을 이동한 경우의 명시야 영역의 이동을 설명하는 도면이다. 도 11의 (c)는, 도 10의 (a)에 도시하는 명시야 검사 시스템에 있어서 다이를 이동하는 경우를 도시하는 도면이다. 도 11의 (d)는, 도 10의 (a)에 도시하는 명시야 검사 시스템에 있어서 카메라를 이동하는 경우를 도시하는 도면이다.
도 12는, 명시야 영역의 오버랩에 대하여 설명하는 도면이다.
도 13은, 도 10에 도시하는 명시야 검사 시스템에 의한 암시야 검사를 설명하는 도면이다.
도 14는, 웨이퍼 인식 카메라 및 조명 장치의 배치, 그리고 조명 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 15는, 웨이퍼 인식 카메라에 의한 촬상과 제어부에 의한 화상 처리의 타이밍을 도시하는 타이밍도이다.
도 16은, 면 발광 조명에 확산판을 갖는 동축 조명의 구성을 도시하는 도면이다.
도 17의 (a)는, 제1 실시 형태의 제1 변형예에 있어서의 면 발광 조명의 구성을 도시하는 도면이다. 도 17의 (b)는, 제1 실시 형태의 제2 변형예에 있어서의 면 발광 조명의 구성을 도시하는 도면이다.
도 18은, 제1 실시 형태의 제3 변형예에 있어서의 명시야 검사 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 19의 (a)는, 제1 실시 형태에 있어서의 명시야 검사 시스템의 동작을 도시하는 흐름도이다. 도 19의 (b)는, 제1 실시 형태의 제4 변형예에 있어서의 명시야 검사 시스템의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 20은, 도 4에 도시하는 암시야 검사 시스템에 있어서의 촬상 화상 및 밝기를 도시하는 도면이다.
도 21은, 제2 실시 형태에 있어서의 암시야 검사 시스템의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 22의 (a)는, 도 21에 나타내는 (a)의 위치에 조명 장치가 이동한 경우의 검사 대상의 다이를 촬상한 화상을 도시하는 도면이다. 도 22의 (b)는, 도 21에 나타내는 (b)의 위치에 조명 장치가 이동한 경우의 촬상 화상을 도시하는 도면이다.
도 23은, 제2 실시 형태의 제1 변형예에 있어서의 암시야 검사 시스템의 동작을 도시하는 도면이다.
도 24의 (a)는, 제2 실시 형태의 제2 변형예에 있어서의 암시야 검사 시스템의 동작을 도시하는 도면이다. 도 24의 (b)는, 제2 실시 형태의 제3 변형예에 있어서의 암시야 검사 시스템의 동작을 도시하는 도면이다.
도 25는, 제2 실시 형태의 제4 변형예에 있어서의 암시야 검사 시스템의 구성 및 동작을 도시하는 도면이다.
도 26의 (a)는, 도 25에 나타내는 (a)의 위치에 조명 장치가 이동한 경우의 촬상 화상을 도시하는 도면이다. 도 26의 (b)는, 도 25에 나타내는 (b)의 위치에 조명 장치가 이동한 경우의 촬상 화상을 도시하는 도면이다. 도 26의 (c)는, 도 25에 나타내는 (c)의 위치에 조명 장치가 이동한 경우의 촬상 화상을 도시하는 도면이다. 도 26의 (d)는, 도 25에 나타내는 (d)의 위치에 조명 장치가 이동한 경우의 촬상 화상을 도시하는 도면이다.
도 27은, 제2 실시 형태의 제5 변형예에 있어서의 암시야 검사 시스템의 구성 및 동작을 도시하는 도면이다.
도 28은, 제2 실시 형태의 제6 변형예에 있어서의 암시야 검사 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
이하, 실시 형태 및 변형예에 대해서, 도면을 사용하여 설명한다. 단, 이하의 설명에 있어서, 동일 구성 요소에는 동일 부호를 붙여 반복의 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확하게 하기 위해서, 실제의 양태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 표시되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 개시의 해석을 한정하는 것은 아니다.
<제1 실시 형태>
본 실시 형태에 있어서의 다이 본더의 구성에 대하여 도 1 및 도 2를 사용하여 설명한다.
다이 본더(10)는, 크게 구별하여, 다이 공급부(1)와, 픽업부(2), 중간 스테이지부(3)와, 본드부(4)와, 반송부(5), 기판 공급부(6)와, 기판 반출부(7)와, 각 부의 동작을 감시하고 제어하는 제어부(8)를 갖는다. Y축 방향이 다이 본더(10)의 전후 방향이고, X축 방향이 좌우 방향이다. 다이 공급부(1)가 다이 본더(10)의 전방측에 배치되고, 본드부(4)가 안측에 배치된다. 여기서, 기판 S에는 최종적으로 하나의 패키지가 되는, 하나 또는 복수의 제품 에어리어(이하, 패키지 에어리어 P라고 함)가 프린트되어 있다.
다이 공급부(1)는, 웨이퍼(11)를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지대(12)와, 웨이퍼(11)로부터 다이 D를 밀어올리는 점선으로 나타내는 밀어올림 유닛(13)을 가진다. 웨이퍼 보유 지지대(12)는 도시하지 않은 구동 수단에 의해 XY 방향으로 이동하고, 픽업하는 다이 D를 밀어올림 유닛(13)의 위치로 이동시킨다. 밀어올림 유닛(13)은 도시하지 않은 구동 수단에 의해 상하 방향으로 이동한다. 웨이퍼(11)는 다이싱 테이프(16) 상에 접착되어 있고, 복수의 다이 D로 분할되어 있다. 웨이퍼(11)는 도시하지 않은 웨이퍼 링에 보유 지지되어 있다. 또한, 웨이퍼(11)와 다이싱 테이프(16) 사이에 다이 어태치 필름(DAF)이라고 불리는 필름상의 접착 재료가 첩부되어 있다.
픽업부(2)는, 다이 D를 픽업하는 픽업 헤드(21)와, 픽업 헤드(21)를 Y 방향으로 이동시키는 픽업 헤드의 Y 구동부(23)와, 콜릿(22)을 승강, 회전 및 X 방향 이동시키는 도시하지 않은 각 구동부와, 웨이퍼(11) 상의 다이 D의 자세를 인식하기 위한 웨이퍼 인식 카메라(24)를 갖는다. 픽업 헤드(21)는, 밀어올려진 다이 D를 선단에 흡착 보유 지지하는 콜릿(22)을 갖고, 다이 공급부(1)로부터 다이 D를 픽업하고, 중간 스테이지(31)에 적재한다. 픽업 헤드(21)는, 콜릿(22)을 승강, 회전 및 X 방향 이동시키는 도시하지 않은 각 구동부를 갖는다.
중간 스테이지부(3)는, 다이 D를 일시적으로 적재하는 중간 스테이지(31)와, 중간 스테이지(31) 상의 다이 D를 인식하는 위한 스테이지 인식 카메라(32)를 갖는다.
본드부(4)는, 본드 헤드(41)와, Y 구동부(43)와, 기판 인식 카메라(44)를 갖는다. 본드 헤드(41)는 픽업 헤드(21)와 마찬가지로 다이 D를 선단에 흡착 보유 지지하는 콜릿(42)을 구비한다. Y 구동부(43)는 본드 헤드(41)를 Y축 방향으로 이동시킨다. 기판 인식 카메라(44)는 기판 S의 패키지 에어리어 P의 위치 인식 마크(도시하지 않음)를 촬상하고, 본드 위치를 인식한다. 본드부(4)는, 중간 스테이지(31)로부터 다이 D를 픽업하고, 반송되어 오는 기판 S의 패키지 에어리어 P 상에 다이를 본드하고, 또는 이미 기판 S의 패키지 에어리어 P 상에 본드된 다이 상에 적층하는 형태로 다이를 본드한다. 이와 같은 구성에 의해, 본드 헤드(41)는, 스테이지 인식 카메라(32)의 촬상 데이터에 기초하여 픽업 위치·자세를 보정하고, 중간 스테이지(31)로부터 다이 D를 픽업한다. 그리고, 본드 헤드(41)는, 기판 인식 카메라(44)의 촬상 데이터에 기초하여 기판의 패키지 에어리어 P 상에, 또는 이미 기판 S의 패키지 에어리어 P 상에 본드된 다이 상에 적층하는 형태로, 다이 D를 본딩한다.
반송부(5)는, 기판 S를 파지하고 반송하는 기판 반송 갈고리(51)와, 기판 S가 이동하는 반송 레인(52)을 갖는다. 기판 S는, 반송 레인(52)에 마련된 기판 반송 갈고리(51)의 도시하지 않은 너트를 반송 레인(52)을 따라 마련된 도시하지 않은 볼 나사로 구동함으로써 이동한다. 이와 같은 구성에 의해, 기판 S는, 기판 공급부(6)로부터 반송 레인(52)을 따라 본드 위치까지 이동하고, 본드 후, 기판 반출부(7)까지 이동하여, 기판 반출부(7)에 기판 S를 전달한다.
웨이퍼 인식 카메라(24), 스테이지 인식 카메라(32) 및 기판 인식 카메라(44)는 후술하는 조명 장치와 함께 사용되어서 다이 D의 표면 검사가 행해진다. 표면 검사에 사용하는 조명 장치는 다이 D의 자세 인식 등에 사용되는 조명 장치와 동일해도 되고, 달라도 된다.
이어서, 제어부(8)에 대하여 도 3을 사용하여 설명한다.
제어계(80)는 제어부(제어 장치)(8)와 구동부(86)와 신호부(87)와 광학계(88)를 구비한다. 제어부(8)는, 크게 구별하여, 주로 CPU(Central Processing Unit)로 구성되는 제어·연산 장치(81)와, 기억 장치(82)와, 입출력 장치(83)와, 버스 라인(84)과, 전원부(85)를 갖는다. 기억 장치(82)는, 처리 프로그램 등을 기억하고 있는 RAM(Random Access Memory)으로 구성되어 있는 주기억 장치(82a)와, 제어에 필요한 제어 데이터나 화상 데이터 등을 기억하고 있는 HDD(Hard Disk Drive)나 SSD(Solid State Drive) 등으로 구성되어 있는 보조 기억 장치(82b)를 갖는다.
입출력 장치(83)는, 장치 상태나 정보 등을 표시하는 모니터(83a)와, 오퍼레이터의 지시를 입력하는 터치 패널(83b)과, 모니터(83a)를 조작하는 마우스(83c)와, 광학계(88)로부터의 화상 데이터를 도입하는 화상 도입 장치(83d)를 갖는다. 또한, 입출력 장치(83)는, 다이 공급부(1)의 XY 테이블(도시하지 않음)이나 본드 헤드 테이블의 ZY 구동축 등의 구동부(86)를 제어하는 모터 제어 장치(83e)와, 여러가지 센서나 후술하는 조명 장치(26) 등의 밝기를 제어하는 스위치나 볼륨 등을 포함하는 신호부(87)로부터 신호를 도입 또는 제어하는 I/O 신호 제어 장치(83f)를 갖는다. 광학계(88)에는, 웨이퍼 인식 카메라(24), 스테이지 인식 카메라(32), 기판 인식 카메라(44)가 포함된다. 제어·연산 장치(81)는 버스 라인(84)을 통해 필요한 데이터를 도입하여, 연산하고, 픽업 헤드(21) 등의 제어나, 모니터(83a) 등에 정보를 보낸다.
제어부(8)는 화상 도입 장치(83d)를 통해 웨이퍼 인식 카메라(24), 스테이지 인식 카메라(32) 및 기판 인식 카메라(44)로 촬상한 화상 데이터를 기억 장치(82)에 보존한다. 보존한 화상 데이터에 기초하여 프로그램한 소프트웨어에 의해, 제어·연산 장치(81)를 사용하여 다이 D 및 기판 S의 패키지 에어리어 P의 위치 결정, 그리고 다이 D 및 기판 S의 표면 검사를 행한다. 제어·연산 장치(81)가 산출한 다이 D 및 기판 S의 패키지 에어리어 P의 위치에 기초하여 소프트웨어에 의해 모터 제어 장치(83e)를 통해 구동부(86)를 움직이게 한다. 이 프로세스에 의해 웨이퍼 상의 다이의 위치 결정을 행하고, 픽업부(2) 및 본드부(4)의 구동부에서 동작시켜 다이 D를 기판 S의 패키지 에어리어 P 상에 본드한다. 사용하는 웨이퍼 인식 카메라(24), 스테이지 인식 카메라(32) 및 기판 인식 카메라(44)는, 광 강도나 색을 수치화한다. 웨이퍼 인식 카메라(24), 스테이지 인식 카메라(32) 및 기판 인식 카메라(44)는 촬상 장치라고도 한다.
이어서, 다이 본더(10)를 사용한 반도체 장치의 제조 방법의 일 공정인 다이 본드 공정에 대하여 설명한다.
먼저, 웨이퍼가 내장된 웨이퍼 링을 준비하고, 다이 본더(10)에 반입한다(P1 공정). 제어부(8)는, 웨이퍼 링을 웨이퍼 보유 지지대(12)에 적재하고, 웨이퍼 보유 지지대(12)를 다이 D의 픽업이 행해지는 기준 위치까지 반송한다(P2 공정). 그리고, 기판 S를 준비하고, 다이 본더(10)에 반입한다(P3 공정). 제어부(8)는, 기판 공급부(6)에서 기판 S를 반송 레인(52)에 적재한다. 제어부(8)는, 기판 S를 파지 반송하는 기판 반송 갈고리(51)를 본드 위치까지 이동시킨다(P4 공정).
공정 P2에 이어, 제어부(8)는, 웨이퍼(11)가 적재된 웨이퍼 보유 지지대(12)를 소정 피치로 피치 이동시키고, 수평하게 보유 지지함으로써, 최초에 픽업되는 다이 D를 픽업 위치에 배치한다(P5 공정).
P5 공정에 이어, 제어부(8)는, 웨이퍼 인식 카메라(24)에 의해 픽업 대상의 다이 D의 주면(상면)을 촬영하고, 취득한 화상으로부터 픽업 대상의 다이 D의 상술한 픽업 위치로부터의 위치 어긋남 양을 산출한다. 제어부(8)는, 이 위치 어긋남 양을 기초로 웨이퍼(11)가 적재된 웨이퍼 보유 지지대(12)를 이동시키고, 픽업 대상의 다이 D를 픽업 위치에 정확하게 배치한다(P6 공정). 그리고, 제어부(8)는, 웨이퍼 인식 카메라(24)에 의해 픽업 대상의 다이 D의 주면(상면)을 촬영하고, 취득한 화상으로부터, 다이 D의 표면 검사를 행한다(P7 공정).
P4 공정에 이어, 제어부(8)는, 기판 인식 카메라(44)에 의해 기판 S를 촬상하여 촬상 화상에 기초하여 기판 S의 위치 결정을 행한다(P8 공정). 그리고, 제어부(8)는, 기판 인식 카메라(44)에 의해 기판 S를 촬상하고, 취득한 화상으로부터, 기판 S의 패키지 에어리어 P의 표면 검사를 행한다(P9 공정).
P8 공정에 이어, 제어부(8)는, 콜릿(22)을 포함하는 픽업 헤드(21)에 의해 다이 D를 다이싱 테이프(16)로부터 픽업하고, 중간 스테이지(31)에 적재한다(P10 공정). 이후, 마찬가지의 수순을 따라서 다이 D가 1개씩 다이싱 테이프(16)로부터 박리된다. 불량품을 제외한 모든 다이 D의 픽업이 완료되면, 그것들 다이 D를 웨이퍼(11)의 외형으로 보유 지지하고 있었던 다이싱 테이프(16) 및 웨이퍼 링 등을 반출한다.
P10 공정에 이어, 제어부(8)는, 중간 스테이지(31)에 적재한 다이 D의 자세 어긋남의 검출을 스테이지 인식 카메라(32)로 촬상하여 행한다. 제어부(8)는, 자세 어긋남이 있는 경우에는 중간 스테이지(31)에 마련된 구동 장치(도시하지 않음)에 의해 실장 위치를 갖는 실장면에 평행한 면으로 중간 스테이지(31)를 구동시켜서 자세 어긋남을 보정한다(P11 공정). 그리고, 제어부(8)는, 스테이지 인식 카메라(32)에 의해 중간 스테이지(31)에 적재한 다이 D를 촬상하고, 취득한 화상으로부터, 다이 D의 표면 검사를 행한다(P12 공정).
P12 공정에 이어, 제어부(8)는, 콜릿(42)을 포함하는 본드 헤드(41)에 의해 중간 스테이지(31)로부터 다이 D를 픽업하고, 기판 S의 패키지 에어리어 P 또는 이미 기판 S의 패키지 에어리어 P에 본드되어 있는 다이에 다이 본드한다(P13 공정).
P13 공정에 이어, 제어부(8)는, 다이 D를 본드한 후, 그 본드 위치가 정확하게 이루어져 있는지를 기판 인식 카메라(44)에 의해 다이 D 및 기판 S를 촬상하여 검사한다(P14 공정). 이때, 다이의 중심과, 탭의 중심을 구하여, 상대 위치가 바른지를 검사한다. 그리고, 제어부(8)는, 기판 인식 카메라(44)에 의해 다이 D 및 기판 S를 촬상하고, 취득한 화상으로부터, 다이 D 및 기판 S의 표면 검사를 행한다(P15 공정).
이후, 마찬가지의 수순을 따라서 다이 D가 1개씩 기판 S의 패키지 에어리어 P에 본드한다. 하나의 기판의 본드가 완료되면, 기판 반송 갈고리(51)로 기판 S를 기판 반출부(7)까지 이동하고, 기판 반출부(7)에 기판 S를 전달한다(P16 공정). 그리고, 다이 본더(10)로부터 기판 S를 반출한다(P17 공정).
상술한 바와 같이, 다이 D는, 다이 어태치 필름을 통해 기판 S 상에 실장되고, 다이 본더로부터 반출된다. 그 후, 와이어 본드 공정에서 Au 와이어를 통해 기판 S의 전극과 전기적으로 접속된다. 적층 패키지를 제조하는 경우에는, 계속해서, 다이 D가 실장된 기판 S가 다이 본더에 반입되어서 기판 S 상에 실장된 다이 D 상에 다이 어태치 필름을 통해 제2 다이 D가 적층된다. 그리고, 다이 본더로부터 반출된 후, 와이어 본드 공정에서 Au 와이어를 통해 기판 S의 전극과 전기적으로 접속된다. 제2 이후의 다이 D는, 상술한 방법으로 다이싱 테이프(16)로부터 박리된 후, 본드 위치에 반송되어서 다이 D 상에 적층된다. 상기 공정이 소정 횟수 반복된 후, 기판 S를 몰드 공정에 반송하고, 복수개의 다이 D와 Au 와이어를 몰드 수지(도시하지 않음)로 밀봉함으로써, 적층 패키지가 완성된다.
흠집의 표면 검사는, 다이 위치 인식을 행하는 장소인 다이 공급부(1), 중간 스테이지부(3) 및 본드부(4)의 적어도 1군데에서 행해도 되지만, 모든 개소에서 행하는 것이 보다 바람직하다. 다이 공급부(1)에서 행하면, 흠집을 빨리 검출할 수 있다. 중간 스테이지부(3)에서 행하면, 다이 공급부(1)에서 검출할 수 없었던 흠집 또는 픽업 공정 이후에서 발생한 흠집(다이 본드 공정보다도 앞에 현재화되지 않았던 흠집)을 본드 전에 검출할 수 있다. 또한, 본드부(4)에서 행하면, 다이 공급부(1) 및 중간 스테이지부(3)에서 검출할 수 없었던 흠집(다이 본드 공정보다도 앞에 현재화되지 않았던 흠집) 또는 다이 본드 공정 이후에서 발생한 흠집을, 다음의 다이를 적층하는 본드 전에 또는 기판 배출 전에 검출할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서의 표면 검사의 조명을 보다 명확히 하기 위해서, 흠집을 검출하기 위한 조명의 문제점에 대하여 설명한다.
카메라에 의한 촬상 화상에서의 흠집의 검사 기능을 설계하는 경우, 그 조명 구성은 「배경을 어둡게 하여, 보고 싶은 것을 밝게 비추는」 암시야 방식과, 「배경을 밝게 하여 보고 싶은 것을 어둡게 비추는」 명시야 방식이 있다.
(1) 암시야 검사 시스템
암시야 방식을 사용한 암시야 검사 시스템에 대하여 도 4, 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)를 사용하여 설명한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 렌즈(102)가 설치된 카메라(101)를 검사 대상의 다이 D의 표면에 대하여 상방에 배치한다. 카메라(101)의 시야 CV에는 검사 대상의 다이 D 및 그것에 인접하는 주변의 다이 Dp의 일부 또는 전부가 포함된다. 조명 장치(103)는 사광 바 등의 사광 조명이고, 광학 축 OA에 대하여 소정의 각도로 검사 대상의 다이 D의 외측 근방에 조명광 IL을 조사한다. 여기에서는, 조명광 IL은 다이 D의 좌측에 인접하는 다이 Dp를 향하여 조사된다. 조명 장치(103)의 조사면은 Y축 방향으로 연신하고 있다. 수평 방향에 있어서의 조명광 IL의 조사 방향은 X축 방향이다.
암시야 검사 시스템에 있어서의 표면 검사(암시야 검사)는, 사광 바 조명의 설치 위치에서 도출되는 정반사 영역 SRA 이외의 영역에서 행해진다. 여기서, 정반사 영역 SRA는 경면 반사 특성을 나타내는 다이 D 등의 표면에 비치는 조명의 정반사상이다. 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 정반사 영역 SRA는 Y축 방향의 길이가 X축 방향의 길이보다도 긴 직사각 형상이다. 정반사 영역 SRA는 검사 대상의 다이 D의 좌측에 인접하는 다이 Dp에 형성된다. 암시야 검사에 있어서, 흠집의 가시화는 미세한 흠집(의 내부의) 측면에서의 광의 반사에 의해 행해진다. 크랙 등, 흠집이 연속하여 직선상으로 발생하고 있는 경우, 측면도 연속하고 있고, 조명광 IL의 조사 방향에 의존하여 흠집이 가시화된다. 이 때문에, 수평 방향에 있어서, 흠집이 연신하는 방향과는 다른 방향으로부터 조명광 IL을 조사함으로써 측면에 광이 닿는다.
도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 수평 방향에 있어서, 흠집 Ka가 연신하는 방향(Y축 방향)과 수직인 방향(X축 방향)으로부터 조명광 IL을 조사하면 효율적으로 광을 반사할 수 있고, 흠집 Ka는 밝아지므로 보인다(인식할 수 있다). 한편, 수평 방향에 있어서, 흠집 Kc의 연신 방향(X축 방향)과 평행한 방향으로부터 광을 대면 측면에 효율적으로 광이 닿지 않고, 흠집 Kc는 어두워지므로 보이지 않는다(인식할 수 없다). 또한, X축 방향과 Y축 방향의 양쪽 성분을 갖는 방향을 따라서 연신하는 흠집 Kb는 보기 어렵다(인식할 수 없다). 즉, 도 4에 도시하는 암시야 검사 시스템에서는, 흠집이 연신하는 방향에 의해 흠집의 검출 감도가 다르다. 따라서, 검출할 수 있는 흠집은 조명광 IL의 조사 방향에 영향을 받아, 검출할 수 있는 흠집에 제한이 생겨 버린다.
또한, 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, Y축 방향을 따라서 연신하는 흠집 Ka는 인식할 수 있지만, 화살표 방향(X축 방향)을 향함에 따라서 차차 어두워진다. 즉, 정반사 영역 SRA로부터의 상대적인 위치 관계에 의해 검출 감도에 큰 차이를 발생시켜 버린다.
(2) 명시야 검사 시스템(텔레센트릭 렌즈)
명시야 방식을 사용한 명시야 검사 시스템에 대하여 도 6의 (a)로부터 도 6의 (e)를 사용하여 설명한다.
암시야 검사 시스템은 상술한 바와 같은 과제가 있기 때문에, 표면 검사에서는 명시야 검사 시스템이 사용되는 경우가 많다. 명시야 검사 시스템은, 평면 표면 또한 경면 반사의 특성을 갖는 피사체 표면(다이 D의 표면)에 평행광인 조명광 IL을 조사하고, 경면 반사한 반사광 RL이 조명광 IL과 같은 궤적을 더듬어 가서 렌즈(104)에 집광하고, 피사체 표면을 밝게 찍어 내는 시스템이다. 도 6의 (a)에 도시하는 조명광 IL의 궤적과 같이, 평행광이 다이 D의 표면에 조사된다. 그리고, 도 6의 (b)에 도시하는 반사광 RL의 궤적과 같이, 조사된 평행광이 다이 D의 표면에 있어서 반사되고, 그 반사광 RL도 평행광이다. 도 6의 (c)에 도시하는 반사광과 같이, 피사체 평면 표면 상에 흠집 등에 의해 오목부 RE가 생긴 경우, 그 오목부 RE의 반사광 RLu는 렌즈(104)에서 회수되지 않기 때문에, 암 영역으로서 촬상되고, 이 암 영역을 화상 처리에 의해 흠집으로서 검출한다.
도 6의 (d)에 도시하는 바와 같이, Y축 방향을 따라서 연신하는 흠집 Ka는 어두워지므로 보인다(인식할 수 있다). X축 방향과 Y축 방향의 양쪽 성분을 갖는 방향을 따라서 연신하는 흠집 Kb도 어두워지므로 보인다(인식할 수 있다). X축 방향을 따라서 연신하는 흠집 Kc도 어두워지므로 보인다(인식할 수 있다). 즉, 명시야 검사 시스템은 검출할 수 있는 흠집에 방위성은 없고, 임의의 방향으로 연신하는 흠집도 검출할 수 있다. 또한, 조명의 상대 위치 관계에서 감도의 차이도 발생하지 않는다. 예를 들어, 동축 조명의 경우, 웨이퍼 표면의 흠집에 의한 오목부 RE를 검출할 수 있기 때문에, 명시야 방식은 조명의 조사 방향과 흠집의 방향을 의식할 필요는 없다. 또한, 흠집 이외의 영역을 밝게 빈틈없이 칠하기 때문에, 다이 D에 전사되고 있는 마스크 패턴의 영향도 받기 어렵다.
그러나, 명시야 검사 시스템은 피사체에 평행광을 조사하고, 또한 반사광을 렌즈에서 집광시킬 때도 평행광으로 한정할 필요가 있기 때문에, 렌즈에는 텔레센트릭 렌즈를 사용해야만 한다. 도 6의 (e)에 도시하는 바와 같이, 렌즈(104)의 결상면(105)측에 하프 미러(106)를 설치하고, 광원(107)을 초점 위치에 설치하는 동축 조명을 사용함으로써 다이 D에 평행광을 조사하고, 반사광을 렌즈(104)에 의해 집광시킨다. 텔레센트릭 렌즈는 필요한 시야 사이즈보다도 렌즈 직경을 크게 할 필요가 있다. 직경이 큰 렌즈는 공간적 또한 중량의 제약이 크고, 매우 고비용이 된다.
(3) 명시야 검사 시스템(매크로 렌즈)
카메라의 고화소화가 진행된 최근의 상황에서는, 고정밀의 화소 분해능을 유지하면서, 광 시야화를 할 수 있다. 이 때문에, 비텔레센트릭 렌즈인 매크로 렌즈로 와이드 에어리어를 일괄 검사하고, 카메라의 시야 이동을 저감시켜서 고속화하는 방법이 주류이다. 여기서, 매크로 렌즈는 자신의 렌즈 직경보다도 넓은 범위의 시야를 갖는다.
이렇게 광 시야를 획득하기 위하여 고화소 카메라와 매크로 렌즈가 사용되게 되지만, 평행광 조사에 의한 명시야 외관 검사를 할 수 없게 된다. 이에 대해서 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)를 사용하여 설명한다.
다이 D 등의 자세를 인식하여 얼라인먼트(위치 정렬)를 행하는 것이 주 목적인 시스템에서는, 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 렌즈(102)에 매크로 렌즈를 사용하여, 렌즈(102)보다 물체(다이 D)측에 두는 면광원(108)을 사용하는 면 발광 타입의 동축 조명을 설치하고, 다이 D의 표면 전체를 균일하게 비추게 된다. 매크로 렌즈는 집광 광의 궤적이 역방사상으로 되고 있기 때문에, 그 궤적 확장을 보충하기 위해서, 동축 조명의 광원을 면 발광으로 해야 한다.
면 발광 타입의 동축 조명의 경우, 검사 대상으로 되는 흠집의 바로 위로부터의 광을, 바로 위로 반사시켰다고 해도, 흠집으로의 조명광의 입사 각도는 일정한 범위가 있고, 어느 것의 입사 각도의 광이 바로 위로 반사되고, 결과로서 흠집의 영역도 밝게 되어 버린다. 이것은 면 발광 타입의 동축 조명의 발광면이 넓기 때문이고, 돔 조명의 성질을 갖는다. 즉, 면 발광 타입의 동축 조명은 돔 조명의 성질을 갖기 때문에, 흠집 등에 의해 발생하는 미약한 요철 정도에서는 그림자를 발생시킬 수 없고, 명 영역에 매립되어 버린다. 따라서, 흠집 등의 표면 검사에는 암시야 방식을 사용하지 않으면 안 되게 된다. 이 면 발광 타입의 동축 조명에 있어서, 면 발광 조명과 하프 미러 사이에 렌즈를 배치하여 무리하게 평행광을 부여해도, 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 중심이 밝고 주변이 어두워져 버려, 균일한 밝기의 명시야를 획득할 수 없다.
본 실시 형태에 있어서의 명시야 검사 시스템의 원리에 대하여 도 8의 (a), 도 8의 (b) 및 도 9를 사용하여 설명한다.
명시야 방식(명시야 광학계)은, 하기의 3개의 구조(기능)로 구성된다.
(A) 요철이 있는 흠집 등의 그림자를 떠오르게 하는 기능
(B) 그림자를 찾기 위하여 주위를 밝게 비추는 기능
(C) 검사 에어리어를 확보하기 위하여 전체를 균일하게 밝게 비추는 기능
그 때문에, 일반적으로는 평행광의 조사와 집광이 필요해진다. 도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이, 평평한 표면(평면)에 비스듬히 입사한 평행광 PL은 그 평면에 있어서 정반사되고, 그 반사광 RL(실선으로 나타내는 상향의 화살표)은 관측 가능하다. 또한, 오목부 RE에서는 평면이 아니므로 평행광이 되는 반사광 RL은 존재하지 않는다. 그 대신에 비스듬히 입사한 평행광 PL은 오목부 RE에 있어서 반사되고, 그 반사광 RL'(점선으로 나타내는 상향의 화살표)은, 예를 들어 반사광 RL과는 반대의 방향으로 진행되므로 관측 불가이다. 즉, 평행광 PL에 의해 오목부 RE의 그림자 SH를 생성할 수 있다.
또한, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이, 평면에 비스듬히 입사한 점광원 PLS로부터의 방사상의 광 DL은 그 평면에 있어서 정반사되고, 그 반사광 RL(실선으로 나타내는 상향의 화살표)은 관측 가능하다. 또한, 오목부 RE에서는 평면이 아니므로 평행광이 되는 반사광 RL은 존재하지 않는다. 그 대신에 비스듬히 입사한 방사상의 광 DL은 오목부 RE에 있어서 반사되고, 그 반사광 RL'(점선으로 나타내는 상향의 화살표)은, 예를 들어 반사광 RL과는 반대의 방향으로 진행되므로 관측 불가이다. 또한, 반사광 RL과 동 방향으로 진행되는 반사광 RL'은 적다. 즉, 점광원 PLS(방사상의 광)에 의해서도 오목부 RE의 그림자 SH를 생성할 수 있다.
그러나, 도 9에 도시하는 바와 같이, 평면에 입사한 면광원 SLS로부터의 방사상의 광 DL이 그 평면에 있어서 정반사된 반사광 RL(실선으로 나타내는 상향의 화살표)과, 오목부 RE에 입사한 방사상의 광 DL이 오목부 RE에 있어서 반사된 반사광 RL'(점선으로 나타내는 상향의 화살표)은 혼잡되어 있고, 그림자의 존재는 확인되지 않는다. 즉, 면광원 SLS(방사상의 광)에서는 오목부 RE에 그림자를 생성할 수 없다.
명시야 방식의 상기 (A) (B)의 기능만으로 생각하면 평행광은 오히려 점광원 또는 선광원으로서 인식할 수 있다. 완전한 평행광은 피사체가 있는 1점으로부터 관측하면 광원은 점광원으로서 보인다. 피사체의 관측 위치를 바꾸어도 광이 오는 방향(광원 방향)은 일절 변함없는 상태가 된다. 여기서 주목해야 할 것은 흠집 등에 의한 오목부의 그림자를 발생시키기 위해서는 광원 광은 평행할 필요는 없고, 오히려 점광원 또는 선광원이면 된다.
본 실시 형태에 있어서의 점광원을 사용하는 명시야 검사 시스템에 대하여 도 10의 (a), 도 10의 (b) 및 도 11의 (a)로부터 도 11의 (d)를 사용하여 설명한다.
본 실시 형태에 있어서의 명시야 검사 시스템에 있어서는, 예를 들어 촬상 장치로서의 카메라(101)에 설치되는 렌즈(102)에 매크로 렌즈를 사용한다. 그리고, 도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이, 렌즈(102)와 다이 D 사이에, 조명 장치(110)를 설치한다. 조명 장치(110)는, 하프 미러(106) 및 점광원(109)에 의해 구성되는 점광원 타입의 동축 조명(동축 낙사 조명)이다. 그리고, 카메라(101)가 평면 또한 경면 반사의 성질을 갖는 다이 D의 표면을 촬상하는 경우, 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, 스폿적인 명시야 영역 BFA가 생성된다. 명시야 영역 BFA 이외의 다이 D 상의 영역은 암시야 영역이다. 명시야 영역 BFA는 대략 원 형상이고, 다이 D의 평면적인 크기에 비해 작은 영역이다. 즉, 복수의 명시야 영역 BFA에 의해 다이 D의 표면 전체가 커버된다. X축 방향 및 Y축 방향에 각각 적어도 2개의 명시야 영역 BFA에 의해 다이 D의 표면 전체가 커버된다. 명시야 영역 BFA 내에 흠집 K가 있으면, 흠집 K를 암, 흠집 K의 주위를 명으로 한 명시야 방식에 의한 표면 검사(명시야 검사)가 가능하게 된다.
점광원에서는 명시야 방식의 상기 (C)의 기능을 실현할 수 없다. 그래서, 도 11의 (a)에 도시하는 바와 같이, 점광원(109)을 화살표로 나타내는 방향(상하 방향)으로 이동시킨다. 이에 의해, 도 11의 (b)에 도시하는 바와 같이, 명시야 영역 BFA가 이동한다. 소정의 피치에서의 점광원(109)의 이동과 카메라(101)에 의한 다이 D의 촬상을 반복하고, 명시야 영역 BFA만을 검사한다. 이에 의해, 다이 D 전체를 명시야 검사할 수 있다.
도 11의 (a)에 도시하는 명시야 검사 시스템에서는, 명시야 영역 BFA의 위치 이동을 행하기 위해서, 점광원(109)이 이동하도록 제어되어 있다. 그러나, 명시야 영역 BFA의 위치 이동은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 11의 (c)에 도시하는 바와 같이, 피사체인 다이 D가 이동하도록 제어되어도 되고, 도 11의 (d)에 도시하는 바와 같이, 카메라(101)가 이동하도록 제어되어도 된다. 또한, 도 11의 (c)에 도시하는 바와 같이, 다이 D를 이동시키는 경우에는, 하프 미러(106)를 사용하지 않고, 점광원(109)을 카메라(101)의 시야에 들어가지 않는 위치에 고정하도록 해도 된다. 또한, 도 11의 (a), 도 11의 (c) 및 도 11의 (d)에 도시하는 점광원(109)은 선광원이어도 된다.
명시야 영역 BFA에 대하여 도 12를 사용하여 설명한다.
다이 D의 표면의 검사 에어리어 IA를 직사각 형상으로 설정하는 경우, 다이 D의 표면에 있어서의 명시야 영역 BFA는 원 형상이므로, 검사 에어리어 IA를 명시야 영역 BFA 중에 설정하고 명시야 영역 BFA를 오버랩시켜서 이동시킨다. 또한, 명시야 영역 BFA가 역치에 대하여 충분히 밝은 경우에는 문제없지만, 점광원의 경우, 다이 D의 표면의 검사 에어리어 IA는 명시야 영역 BFA의 명도의 균일성이 텔레센트릭 렌즈의 시스템에 비해 떨어지는 경우가 있다. 명시야 영역 BFA 내의 위치(좌표)에 의한 명도 변동의 영향이 있는 경우에는 점광원의 이동 피치 MP와 검사 에어리어 IA를 조정하고, 명시야 영역 BFA의 오버랩 양을 많게 하여 균일성을 높이게 해도 된다.
또한, 스폿에서 비추는 명시야 영역 BFA 주변에는 고감도의 암시야 방식에 의한 표면 검사(암시야 검사)가 가능한 영역이 발생하는 경우가 있다. 이것을 사용한 암시야 검사에 대하여 도 13을 사용하여 설명한다.
명시야 영역 BFA에 대하여 동심원의 원주 접선 방향으로 연신하는 흠집 K가 가시화된다. 고정의 포지션으로부터 보면 명시야 영역 BFA의 이동에 따라, 임의의 방향으로 연신하는 흠집을 암시야 검사에서도 찾는 것이 가능해진다. 이에 의해, 상술한 암시야 검사 시스템의 흠집 연신 방향에 의한 검출 감도의 불균일성 문제도 해결할 수 있다. 또한, 명확히 요철이 발생하지 않은 흠집, 예를 들어 금(미세한 갈라진 금)은 있지만 면이 접합하고 있는 흠집 등, 오목부의 폭이 매우 좁다(폭이 1 내지 2 화소 미만) 흠집을 검출할 수 있다. 명시야 검사에서는, 명확히 요철이 발생하지 않은 흠집은, 그림자의 상이 엷어져 버려 검출이 어렵다.
명시야 영역 BFA의 주변에 의한 암시야 검사와 명시야 영역 BFA에 의한 명시야 검사를 병행하여 처리하게 해도 된다. 이에 의해, 명시야 검사에서 명확한 요철이 발생하지 않은 흠집 및 일반적인 암시야 검사의 명확하지 않은 스크래치 등의 움푹 파인 형상의 흠집 등을 동시에 검출할 수 있게 되고, 보다 고감도의 검사 시스템을 실현할 수 있다.
요즘의 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서를 사용한 카메라(CMOS 카메라)의 고속화가 진행되고, 예를 들어 화소수가 5M 클래스의 카메라에서도 프레임 레이트 100 이상이 존재한다. 이것에 ROI(Region of Interest) 처리(부분 도입 처리)를 부가하면 프레임 레이트는 1000을 초과하는 것이 가능하고, 에어리어를 분할한 도입을 반복해도 도입에 요하는 시간이 걸리지 않게 되어 있다. 따라서, 카메라(101)에 CMOS 카메라를 사용하는 경우, 상술한 스폿적인 명시야 영역 BFA에 있어서의 촬상을 반복해도 도입에 요하는 시간은 걸리지 않는다.
또한, 요즘의 CMOS 카메라는 이면 조사형으로 이행하고 있고, 감도가 비약적으로 좋아지고 있다. 이에 의해 노광 시간도 단축화할 수 있기 때문에, 다중 도입을 행해도 이것에 요하는 시간은 걸리지 않는다. 고속 처리가 필요한 경우에는 고속 촬상이 가능한 CMOS 카메라를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 촬상 장치는 CMOS 카메라에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 CCD(Charge Coupled Devices) 이미지 센서를 사용한 카메라여도 된다.
또한, 점광원 타입의 동축 조명을 사용한 조명은 정반사 영역을 보고 있기 때문에, 반사율이 높고, 암시야 방식보다 짧은 노광 시간으로 촬상할 수 있다.
도 10의 (a)에 도시하는 명시야 검사 시스템의 구체예에 대해서, 본 실시 형태에 있어서의 픽업부(2)의 광학계를 예로 도 14 및 도 15를 사용하여 설명한다.
도 14에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 인식 카메라(24)에는 매크로 렌즈로 구성되는 대물 렌즈(25)가 설치되고, 이 대물 렌즈(25)를 통하여 다이 D의 주면의 화상을 촬영하는 구성으로 되어 있다. 웨이퍼 인식 카메라(24)와 다이 D를 연결하는 선 상의 대물 렌즈(25)와 다이 D 사이에는, 면 발광 조명(광원)(261) 및 하프 미러(반투과 거울)(262)를 내부에 구비하는 조명 장치(26)가 배치되어 있다. 면 발광 조명(261)으로부터의 조사광은, 하프 미러(262)에 의해 웨이퍼 인식 카메라(24)와 동일 광축에서 반사되어, 다이 D에 조사된다. 웨이퍼 인식 카메라(24)와 같은 광축에서 다이 D에 조사된 그 산란광은, 다이 D에서 반사하고, 그 중 정반사광이 하프 미러(262)를 투과하여 웨이퍼 인식 카메라(24)에 달하고, 다이 D의 영상을 형성한다. 즉, 조명 장치(26)는 동축 낙사 조명(동축 조명)의 기능을 갖는다.
조명 장치(26) 내의 면 발광 조명(261)은 면 발광 타입의 LED 광원이고, 격자상으로 평면 배열한 점광원으로서의 LED(261a)를 복수 갖는 LED 기판(261b)을 구비한다. 각 LED(261a)는 개별로 점등(ON) 및 소등(OFF)이 가능하게 구성되어 있다. 즉, 면 발광 조명(261)의 일부를 순차 점등함으로써 발광 위치를 이동시키는 것이 가능하다.
제어부(8)는, 표면 검사 시, 조명 장치(26)의 LED(261a)를 개별로 순차 점등시킴으로써 점광원을 형성하고, 마치 점광원을 이동하도록 구성된다. 또한, 제어부(8)는, 얼라인먼트(위치 정렬) 시, 조명 장치(26)의 LED(261a)를 모두 점등하도록 구성된다. 또한, 제어부(8)는, 표면 검사 시, LED(261a)를 1열마다 또는 1행마다 순차 점등시킴으로써 선광원을 형성하고, 그 선광원을 이동하도록 구성해도 된다.
ROI(명시야 영역 BFA, 검사 에어리어 IA)를 이동시키면서 조명과 촬상을 반복하기 위해서, 웨이퍼 인식 카메라(24)로부터 제어부(8)로의 전송은 ROI마다 실시할 수 있다. 이에 의해, 도 15에 도시하는 바와 같이, 최초의 ROI(i)의 화상 데이터를 전송 종료 후, 다음 ROI(ii)를 전송 중에 최초의 ROI(i)의 화상 처리를 실시할 수 있다. 즉, 웨이퍼 인식 카메라(24)로부터 제어부(8)로의 화상 데이터 전송과, 제어부(8)에 있어서의 화상 처리 및 판정 처리를 병행하여 실시할 수 있다.
조명 장치(26)의 광원의 파장은 한정되는 것은 아니지만, 조명 장치(26)를 표면 검사에 특화하는 경우에는, 청색, 자색, 자외선(UV) 등의 단파장 광원을 사용하는 것이 바람직하다.
텔레센트릭 렌즈의 명시야 검사 시스템에 비해, 명시야 영역의 명도 안정성이 다소 떨어지는 경우, 제어부(8)는, 화상 처리에 있어서 미분 필터나 2차 미분 필터 등의 에지 검출 필터를 사용하고, 농담 낙차의 신호로서 하이패스 처리를 행하여, 농담의 변동 영향을 받기 어렵게 해도 된다.
픽업부(2)의 광학계(웨이퍼 인식 카메라(24) 및 그 조명 장치(26))에 대하여 설명했지만, 중간 스테이지부(3)의 광학계(스테이지 인식 카메라(32) 및 그 조명 장치) 및 본드부(4)의 광학계(기판 인식 카메라(44) 및 그 조명 장치)도 마찬가지의 구성이다.
본 실시 형태에 따르면, 하기의 하나 또는 복수의 효과가 얻어진다.
(1) 명시야 방식에 의해 검사하므로, 흠집의 연신 방향에 의한 검출 감도의 불균일성을 저감할 수 있다. 이에 의해, 흠집의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(2) 명시야 방식에 의해 검사하므로, 정반사 영역으로부터의 상대적인 위치 관계에 의한 검출 감도의 불균일성을 저감할 수 있다. 이에 의해, 흠집의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(3) 매크로 렌즈를 사용하는 경우에는, 광 시야화가 가능해진다.
(4) 명시야 검사 시스템에 있어서 동축 조명을 사용하므로, 사광 조명에서 떠오르는 다이의 회로 모양의 영향을 저감할 수 있다.
(5) 흠집의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있으므로, 다이 본더가 조립하는 제품의 수율의 향상이 가능하게 된다.
<제1 실시 형태의 변형예>
이하, 본 실시 형태의 대표적인 변형예에 대해서, 몇 가지 예시한다. 이하의 변형예의 설명에 있어서, 상술한 본 실시 형태에서 설명되어 있는 것과 마찬가지의 구성 및 기능을 갖는 부분에 대해서는, 상술한 본 실시 형태와 마찬가지의 부호가 사용될 수 있는 것으로 한다. 그리고 이러한 부분의 설명에 대해서는, 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에 있어서, 상술한 본 실시 형태에 있어서의 설명이 적절히 원용될 수 있는 것으로 한다. 또한, 상술한 본 실시 형태의 일부 및 복수의 변형예의 전부 또는 일부가, 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에 있어서, 적절히, 복합적으로 적용될 수 있다.
(제1 변형예)
제1 변형예에 있어서의 동축 조명에 대하여 도 16 및 도 17의 (a)를 사용하여 설명한다.
도 16에 도시하는 바와 같이, 얼라인먼트용의 동축 조명에는, LED 기판(261b)과 하프 미러(262) 사이에 확산판(261c)을 설치하는 경우가 있다. 여기서, 확산판이란, 광원으로부터 나오는 광을 확산하고, 조명 불균일을 저감시키는 유백색 등의 색의 필터 또는 투광성의 판상 부재를 말한다. 이러한 동축 조명을 표면 검사용의 조명 장치로서 사용하는 경우, LED(261a)를 개별 점등해도 충분히 작은 점광원을 얻을 수 없는 경우가 있다. 그래서, 도 17의 (a)에 도시하는 바와 같이, LED 기판(261b)과 확산판(261c) 사이에 밑판(261d)을 마련하고, LED(261a)의 조사광이 넓어지지 않도록 하여 확산판(261c)에서의 번짐을 억제하게 해도 된다.
(제2 변형예)
제2 변형예에 있어서의 동축 조명에 대하여 도 16 및 도 17의 (b)를 사용하여 설명한다.
도 17의 (b)에 도시하는 바와 같이, 도 16에 도시하는 확산판(261c) 대신에 동적 확산판으로서의 액정 패널(261e)을 설치해도 된다. 얼라인먼트시는, 확산 발광시키기 위해서, 액정 패널(261e)을 백탁하도록 제어한다. 표면 검사 시는, LED를 개별 점등시켜서 점광원으로 하기 위해서, 액정 패널(261e)을 투명하게 하도록 제어한다. 이에 의해, 얼라인먼트 시와 표면 검사 시에 동일 조명 장치를 사용할 수 있다.
(제3 변형예)
제3 변형예에 있어서의 동축 조명에 대하여 도 18을 사용하여 설명한다.
도 14에 도시하는 박스 타입의 동축 조명과 도 16에 도시하는 박스 타입의 얼라인먼트용의 동축 조명을 상하로 겹치는 2층 구조로 해도 된다. 도 14에 도시하는 동축 조명은 도 16에 도시하는 동축 조명 하에 배치되어도 되고, 위에 배치되어도 된다.
(제4 변형예)
제4 변형예에 있어서의 명시야 검사 시스템의 동작에 대하여 도 19의 (a) 및 도 19의 (b)를 사용하여 설명한다.
도 15 및 도 19의 (a)에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 촬상(S1), 전송(S2), 화상 처리 및 판정 처리(S3)를 검사 에어리어의 수(數) 분 반복하고 있다. 제4 변형예에서는, 도 19의 (b)에 도시하는 바와 같이, 촬상(S1), 전송(S2)을 검사 에어리어의 수 분 반복하고, 각 검사 에어리어의 화상을 서로 연결시킨(S4) 후, 화상 처리 및 판정 처리(S3)를 하여 일괄 검사한다. 단, 그때는 각 도입 시의 피검사 에어리어의 데이터(화소값)를 가산하는 합산 합성을 해서는 안 된다. 피검사 에어리어의 데이터를 섞어 버리면 단순하게 면 발광의 동축 조명을 조사했을 때의 화상을 생성해 버리기 때문이다.
<제2 실시 형태>
본 실시 형태에 있어서의 다이 본더의 구성 (제어계를 포함하는) 구성은 제1 실시 형태에 있어서의 다이 본더와 마찬가지의 구성이다. 본 실시 형태에 있어서의 다이 본드 공정은 제1 실시 형태에 있어서의 다이 본드 공정과 마찬가지의 공정이다.
본 실시 형태에 있어서의 표면 검사의 조명을 보다 명확히 하기 위해서, 흠집을 검출하기 위한 조명의 문제점에 대하여 설명한다.
본 실시 형태의 비교예에 있어서의 암시야 방식을 사용한 암시야 검사 시스템에 대하여 도 4 및 도 20을 사용하여 설명한다.
도 4에 도시하는 암시야 검사 시스템에 있어서의 표면 검사(암시야 검사)는, 제1 실시 형태에 있어서 설명한 바와 같이, 사광 바 조명의 설치 위치에서 도출되는 정반사 영역 SRA 이외의 영역에서 행해진다. 도 20에 도시하는 바와 같이, 정반사 영역 SRA는 Y축 방향의 길이가 X축 방향의 길이보다도 긴 직사각 형상이다. 정반사 영역 SRA는 검사 대상의 다이 D의 좌측에 인접하는 주변의 다이 Dp에 형성된다. 암시야 검사에 있어서, 흠집의 가시화는 미세한 흠집(의 내부의) 측면에서의 광의 반사에 의해 행해진다. 크랙 등의 흠집이 연속하여 직선상으로 발생하고 있는 경우, 측면도 연속하고 있고, 조명광 IL의 조사 방향에 의존하여 흠집이 가시화된다. 이 때문에, 수평 방향에 있어서, 흠집이 연신하는 방향과는 다른 방향으로부터 조명광 IL을 조사함으로써 측면에 광이 닿는다.
도 20의 상측 화상에 도시하는 바와 같이, Y축 방향을 따라서 연신하는 흠집 K는 인식할 수 있지만, X축 방향을 향함에 따라서 차차 어두워진다. 도 20의 하측의 명도(BR)의 그래프에 나타내는 바와 같이, 배경 BG와 흠집 K의 명도비(콘트라스트비)는 정반사 영역 SRA에 가까울수록 커지기 때문에, 정반사 영역 SRA에 근접하는 영역에서 가장 감도가 높아진다. 바꾸어 말하면, 정반사 영역 SRA로부터 이격됨에 따라 검사 감도가 떨어져 버린다.
본 실시 형태에 있어서의 암시야 검사 시스템에 대하여 픽업부의 광학계를 예로 도 21, 도 22의 (a) 및 도 22의 (b)를 사용하여 설명한다.
도 21에 도시하는 바와 같이, 렌즈(25)가 설치된 웨이퍼 인식 카메라(24)를 웨이퍼(11)(다이 D)의 표면에 대하여 수직으로 배치한다. 즉, 광학 축 OA를 다이 D의 표면에 대하여 수직으로 한다. 단, 웨이퍼 인식 카메라(24)는 촬상 대상의 다이 D의 중심으로부터 이격된 위치에 배치된다. 조명 장치(26)는 바 조명이고, 그 조사면은 웨이퍼(11)의 표면과 대향하도록 배치된다. 조명 장치(26)는 광학 축 OA를 따른 방향으로 조사하지만, 조사되는 조명광은 확산광이므로, 조사 방향(웨이퍼(11)의 표면에 있어서의 조사 영역)으로 퍼짐이 있다. 조명 장치(26)의 조사면은 Y축 방향의 길이는 X축 방향의 길이보다도 긴 직사각 형상이다. 바꾸어 말하면, 조명 장치(26)는 Y축 방향으로 연신하고 있다. 조명 장치(26)의 조사면의 폭(X축 방향의 길이)은 렌즈(25)의 폭보다도 작다. 조명 장치(26)는 웨이퍼 인식 카메라(24)의 시야 CV 내에 들어가지 않는 위치, 예를 들어 렌즈(25)의 하면과 동등한 높이의 위치에 배치된다. 조명 장치(26)는 X축 방향을 따라서 이동 가능하다. 웨이퍼 인식 카메라(24)의 시야는 다이 D보다도 넓은 범위이다.
도 21에 도시하는 바와 같이, 제어부(8)는, 조명 장치(26)를 도시하지 않은 구동부에 의해 X축 방향을 따라서 움직이게 하고 정반사 영역 SRA의 위치를 이동시킨다. 도 21에 도시하는 (a)의 위치에 조명 장치(26)가 이동하면, 도 22의 (a)에 도시하는 바와 같이, 정반사 영역 SRA가 이동하고, 제어부(8)는 그 위치에 있어서 다이 D를 촬상한다. 제어부(8)는, 촬상한 화상 중, 정반사 영역 SRA의 우측(정반사 영역 SRA의 이동 방향측)에 인접하는 검사 영역 IA를 화상 처리하여 검사한다. 소정 영역으로서의 검사 영역 IA는 소정의 크기이고 암시야 검사의 고감도 영역이다. 검사 영역 IA는 다이 D 상에 형성된 암시야 영역의 일부이고, 예를 들어 정반사 영역 SRA와 동등한 크기이다. 또한, 다이 D의 좌측의 단부 부근을 검사 영역 IA로 하는 경우에는, 정반사 영역 SRA는 다이 D의 좌측의 외측 근방에 위치한다.
도 21에 도시하는 (a)와 (b) 사이의 위치에 조명 장치(26)가 이동하면, 정반사 영역 SRA는 다이 D의 중앙부로 이동하고, 제어부(8)는 그 위치에 있어서 다이 D를 촬상한다. 제어부(8)는, 촬상한 화상 중, 정반사 영역 SRA에 근접하여 정반사 영역 SRA를 사이에 두는 2개의 검사 영역 IA를 화상 처리하여 검사한다.
도 21에 도시하는 (b)의 위치에 조명 장치(26)가 이동하면, 도 22의 (b)에 도시하는 바와 같이, 정반사 영역 SRA가 이동하고, 제어부(8)는 그 위치에 있어서 다이 D를 촬상한다. 제어부(8)는, 촬상한 화상 중, 정반사 영역 SRA의 좌측(정반사 영역 SRA의 이동 방향의 반대측)에 인접하는 검사 영역 IA를 화상 처리하여 검사한다. 또한, 다이 D의 우측의 단부 부근을 검사 영역 IA로 하는 경우에는, 정반사 영역 SRA는 다이 D의 우측의 외측 근방에 위치한다.
제어부(8)는, 조명 장치(26)의 이동, 웨이퍼 인식 카메라(24)에 의한 다이 D의 촬영 및 화상 처리에 의한 검사를 반복함으로써, 가장 감도가 높은 영역을 다이 D 전체에 마련하여 검사할 수 있다.
픽업부(2)의 광학계(웨이퍼 인식 카메라(24) 및 그 조명 장치(26))에 대하여 설명했지만, 중간 스테이지부(3)의 광학계(스테이지 인식 카메라(32) 및 그 조명 장치) 및 본드부(4)의 광학계(기판 인식 카메라(44) 및 그 조명 장치)도 마찬가지의 구성이다.
본 실시 형태에 따르면, 정반사 영역을 이동하여 검사를 할 수 있으므로, 흠집의 검출 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 흠집의 검출 감도가 향상되므로, 다이 본더가 조립하는 제품의 수율의 향상이 가능하게 된다.
<제2 실시 형태의 변형예>
이하, 본 실시 형태의 대표적인 변형예에 대해서, 몇 가지 예시한다. 이하의 변형예의 설명에 있어서, 상술한 본 실시 형태에서 설명되어 있는 것과 마찬가지의 구성 및 기능을 갖는 부분에 대해서는, 상술한 본 실시 형태와 마찬가지의 부호가 사용될 수 있는 것으로 한다. 그리고, 이러한 부분의 설명에 대해서는, 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에 있어서, 상술한 본 실시 형태에 있어서의 설명이 적절히 원용될 수 있는 것으로 한다. 또한, 상술한 본 실시 형태의 일부 및 복수의 변형예의 전부 또는 일부가, 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에 있어서, 적절히, 복합적으로 적용될 수 있다.
(제1 변형예)
제1 변형예에 있어서의 암시야 검사 시스템에 대하여 도 23을 사용하여 설명한다.
본 실시 형태에서는, 정반사 영역 SRA의 위치를 이동시키기 위해서, 조명 장치(26)를 수평 방향으로 이동시키지만, 제1 변형예에서는, 웨이퍼 인식 카메라(24)를 수평 이동시킨다. 웨이퍼 인식 카메라(24)가 이동한 경우, 웨이퍼 인식 카메라(24)의 시야 CV 중에서 웨이퍼(11)(다이 D)의 위치가 이동하고, 웨이퍼 인식 카메라(24)에 도달하는 조명광의 웨이퍼(11)(다이 D) 상에서의 정반사 위치도 변화한다.
(제2 변형예)
제2 변형예에 있어서의 암시야 검사 시스템에 대하여 도 24의 (a)를 사용하여 설명한다.
본 실시 형태에서는, 정반사 영역 SRA의 위치를 이동시키기 위해서, 조명 장치(26)를 수평 방향으로 이동시키지만, 제2 변형예에서는, 도 24의 (a)에 도시하는 바와 같이, 피사체인 웨이퍼(11)(다이 D)를 수평 이동시킨다. 이에 의해, 웨이퍼 인식 카메라(24)에 도달하는 조명광의 웨이퍼(11)(다이 D) 상에서의 정반사 위치가 변화한다.
(제3 변형예)
제3 변형예에 있어서의 암시야 검사 시스템에 대하여 도 24의 (b)를 사용하여 설명한다.
제3 변형예에서는, 도 24의 (b)에 도시하는 바와 같이, 조명 장치(26)를 광학 축 OA를 따른 방향(웨이퍼(11)(다이 D)의 표면에 대하여 수직 방향)으로 이동시킨다. 이에 의해, 웨이퍼 인식 카메라(24)에 도달하는 조명광의 웨이퍼(11)(다이 D) 상에서의 정반사 위치가 변화한다.
(제4 변형예)
제4 변형예에 있어서의 암시야 검사 시스템에 대하여 도 25 및 도 26의 (a)로부터 도 26의 (d)를 사용하여 설명한다.
본 실시 형태에서는, 웨이퍼 인식 카메라(24)는 촬상 대상의 다이 D의 중심으로부터 이격된 위치에 배치되어 있지만, 제4 변형예에서는, 도 25에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 인식 카메라(24)는 촬상 대상의 다이 D의 중심 부근에 배치되고, 조명 장치(26)는 웨이퍼 인식 카메라(24)(렌즈(25)) 아래를 통과할 수 있는 위치에 배치된다.
조명 장치(26)가 웨이퍼 인식 카메라(24)의 좌측으로부터 X축 방향을 따라서(좌우 방향으로) 우측으로 이동하여 웨이퍼 인식 카메라(24) 아래를 통과하는 경우의 동작에 대해서, 이하 설명한다.
먼저, 정반사 영역 SRA는 다이 D의 좌측의 외측 근방에 위치하도록 조명 장치(26)가 배치된다. 이 경우, 다이 D의 좌측의 단부 부근, 즉, 정반사 영역 SRA의 우측을 검사 영역 IA로 한다.
좌측으로부터 이동해 온 조명 장치(26)가 도 25에 도시하는 (a)의 위치로 이동하면, 도 26의 (a)에 도시하는 바와 같이, 정반사 영역 SRA는 다이 D의 좌측 단부 부근에 형성된다. 이 위치에서는 정반사 영역 SRA의 우측을 검사 영역 IA로 한다.
그리고, 조명 장치(26)가 도 25에 도시하는 (b)의 위치(렌즈(25)의 좌단부 근방의 위치)까지 이동하는 동안에는, 도 26의 (b)에 도시하는 바와 같이, 정반사 영역 SRA의 우측을 검사 영역 IA로 한다. 여기서, 도 25에 도시하는 (b)의 위치는 검사 영역 IA가 조명 장치(26)에 의해 차폐되지 않는 한계의 위치이다.
도 25에 도시하는 (b)의 위치로부터 (c)의 위치까지는, 조명 장치(26)가 웨이퍼 인식 카메라(24)의 시야 내에 들어가므로, 조명 장치(26)의 이동만으로 다이 D의 촬상을 행하지 않는다.
계속해서, 조명 장치(26)가 도 25에 도시하는 (c)의 위치(렌즈(25)의 좌단부 근방의 위치)로 이동하면, 도 26의 (c)에 도시하는 바와 같이, 정반사 영역 SRA의 좌측을 검사 에어리어로 한다. 여기서, 도 25에 도시하는 (c)의 위치는 검사 영역 IA가 조명 장치(26)에 의해 차폐되지 않는 한계의 위치이다.
그리고, 조명 장치(26)가 도 25에 도시하는 (d)의 위치로 이동하면, 도 26의 (d)에 도시하는 바와 같이, 정반사 영역 SRA는 다이 D의 우측 단부 부근에 형성된다. 이 경우도, 정반사 영역 SRA의 좌측을 검사 영역 IA로 한다.
마지막으로, 정반사 영역 SRA는 다이 D의 우측의 외측 근방에 위치하도록 조명 장치(26)가 배치된다. 이 경우도, 다이 D의 우측의 단부 부근, 즉, 정반사 영역 SRA의 좌측을 검사 영역 IA로 한다. 이에 의해 다이 D 전체 면의 검사가 가능하게 된다.
(제5 변형예)
제5 변형예에 있어서의 암시야 검사 시스템에 대하여 도 27을 사용하여 설명한다.
제4 변형예에서는, 조명 장치(26)가 웨이퍼 인식 카메라(24)의 하방에 위치하기 때문에, 웨이퍼 인식 카메라(24)의 시야 내에 들어가는 경우가 있다. 그 경우, 정반사 영역 SRA에 인접하는 2개의 영역의 한쪽이 검사 영역으로 할 수 없다. 예를 들어, 도 25에 도시하는 (b)의 위치에 조명 장치(26)가 이동하는 경우, 도 26의 (b)에 도시하는 정반사 영역 SRA의 우측은 검사 영역 IA로 할 수 있지만, 정반사 영역 SRA의 좌측은 검사 영역으로 할 수 없다.
제5 변형예에서는, 렌즈(25)가 설치된 웨이퍼 인식 카메라(24)를 촬상 대상의 다이 D의 표면에 대하여 수직으로 배치한다. 즉, 다이 D의 표면의 중심 부근에 광학 축 OA가 위치함과 함께, 광학 축 OA가 다이 D의 표면에 대하여 수직이 되도록 웨이퍼 인식 카메라(24)를 설치한다. 그리고, 렌즈(25)와 다이 D 사이에, 웨이퍼 인식 카메라(24)의 광학 축 OA에 대하여 45도 기운 하프 미러(27)를 설치한다. 그리고, 조명 장치(26)를 웨이퍼 인식 카메라(24)의 시야 외에 배치함과 함께, 조명 장치(26)의 조사면이 하프 미러(27)와 대향하도록 배치한다. 조명 장치(26)는 광학 축 OA 방향을 따라서 이동 가능하다.
가상 조명 장치(26')가 도 25에 도시하는 조명 장치(26)와 마찬가지로 이동하도록, 제어부(8)는, 조명 장치(26)가 상하 방향으로 이동하도록 제어한다. 조명 장치(26)는 웨이퍼 인식 카메라(24)의 시야 외에 위치하므로, 정반사 영역 SRA에 인접하는 2개의 영역의 한쪽이 검사 영역으로 할 수 있다. 또한, 가상 조명 장치(26')가 렌즈(25)의 바로 아래 및 좌우 단부의 외측 근방에 위치하는 경우도 촬상 가능하다.
(제6 변형예)
제6 변형예에 있어서의 암시야 검사 시스템에 대하여 도 28을 사용하여 설명한다.
제6 변형예에서는, 웨이퍼 인식 카메라(24)와 다이 D를 연결하는 선 상의 렌즈(25)와 다이 D 사이에는, 면 발광 조명(광원)(261) 및 하프 미러(반투과 거울)(262)를 내부에 구비하는 조명 장치(260)가 배치되어 있다. 면 발광 조명(261)으로부터의 조사광은, 하프 미러(262)에 의해 웨이퍼 인식 카메라(24)와 같은 광축에서 반사되어, 다이 D에 조사된다. 웨이퍼 인식 카메라(24)와 동일 광축에서 다이 D에 조사된 그 산란광은, 다이 D에서 반사하고, 그 중의 정반사광이 하프 미러(262)를 투과하여 웨이퍼 인식 카메라(24)에 달하고, 다이 D의 영상을 형성한다. 즉, 조명 장치(260)는 동축 낙사 조명(동축 조명)의 기능을 갖는다.
조명 장치(260) 내의 면 발광 조명(261)은 면 발광 타입의 LED 광원이고, 격자상으로 평면 배열한 점광원으로서의 LED(261a)를 복수 갖는 LED 기판(261b)을 구비한다. 각 LED(261a)는 개별로 점등(ON) 및 소등(OFF)이 가능하게 구성되어 있다.
제어부(8)는, 표면 검사 시, LED(261a)를 1열마다 또는 1행마다 순차 점등시킴으로써 선광원을 형성하고, 그 선광원을 이동하도록 구성된다. 면 발광 조명(261)의 하프 미러(262)의 조사 에어리어를 좁힘으로써 정반사 영역 SRA 및 암시야의 검사 영역 IA를 마련한다. 또한, 제어부(8)는, 얼라인먼트(위치 정렬) 시, 조명 장치(26)의 LED(261a)를 모두 점등하도록 구성된다.
이상, 본 개시자들에 의해 이루어진 개시를 실시 형태 및 변형예에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 개시는, 상기 실시 형태 및 변형예에 한정되는 것은 아니고, 여러가지 변경 가능한 것은 말할 필요도 없다.
예를 들어, 실시 형태에서는, 동축 조명에 있어서 매트릭스상으로 배열한 LED를 순차 점등시키는 예를 설명했지만, 점광원으로서의 LED를 이동하도록 해도 된다.
또한, 실시 형태에서는, 동축 조명에 있어서 매트릭스상으로 배열한 LED를 순차 점등시켜서 선광원을 이동하는 예를 설명했지만, 선광원으로서의 바 조명을 이동하는 것으로 해도 된다.
또한, 실시 형태에서는, 매크로 렌즈를 사용하는 예를 설명했지만, 텔레센트릭 렌즈를 사용해도 된다.
또한, 실시 형태에서는, 다이를 기판에 적재하는 다이 본더(반도체 제조 장치)를 예로 들어 설명했지만, 다이 본더에 반입되기 전의 웨이퍼(다이)의 표면을 검사하는 검사 장치 또는 다이 본더로부터 반출된 기판에 적재된 다이의 표면을 검사하는 검사 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 실시 형태에서는 다이 위치 인식 후에 다이 외관 검사 인식을 행하고 있지만, 다이 외관 검사 인식 후에 다이 위치 인식을 행해도 된다.
또한, 실시 형태에서는 웨이퍼의 이면에 DAF가 첩부되어 있지만, DAF는 없어도 된다.
또한, 실시 형태에서는 픽업 헤드 및 본딩 헤드를 각각 1개 구비하고 있지만, 각각 2개 이상이어도 된다. 또한, 실시 형태에서는 중간 스테이지를 구비하고 있지만, 중간 스테이지가 없어도 된다. 이 경우, 픽업 헤드와 본딩 헤드는 겸용해도 된다.
또한, 실시 형태에서는 다이의 표면을 위로 하여 본딩되지만, 다이를 픽업 후 다이의 표리를 반전시켜서, 다이의 이면을 위로 하여 본딩해도 된다. 이 경우, 중간 스테이지는 마련하지 않아도 된다. 이 장치는 플립 칩 본더라고 한다.
또한, 실시 형태에서는, 다이를 기판에 적재하는 다이 본더(반도체 제조 장치)를 예로 들어 설명했지만, 다이 본더에 반입되기 전의 웨이퍼(다이)의 표면을 검사하는 검사 장치 또는 다이 본더로부터 반출된 기판에 적재된 다이의 표면을 검사하는 검사 장치에도 적용할 수 있다.
8: 제어부
10: 다이 본더(반도체 제조 장치)
101: 카메라(촬상 장치)
109: 점광원
110: 조명 장치
D: 다이

Claims (17)

  1. 다이를 촬상하는 촬상 장치와,
    점광원 또는 선광원인 광원을 갖는 조명 장치와,
    상기 광원에 의해 상기 다이의 일부에 대하여 광을 조사하여 명시야 영역을 상기 다이 상에 형성하고, 소정 피치에서의 상기 명시야 영역의 이동과 상기 다이의 촬상을 반복하여 상기 명시야 영역 내를 검사하도록 구성되는 제어부
    를 구비하는 반도체 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 광원의 발광 위치를 이동함으로써 상기 명시야 영역을 이동하도록 구성되는 반도체 제조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 다이를 이동함으로써 상기 명시야 영역을 이동하도록 구성되는 반도체 제조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 촬상 장치를 이동함으로써 상기 명시야 영역을 이동하도록 구성되는 반도체 제조 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 명시야 영역을 오버랩하여 이동시키도록 구성되는 반도체 제조 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 명시야 영역에 의해 명시야 검사를 행함과 함께, 상기 명시야 영역에 인접하는 암시야 영역에 의해 암시야 검사를 행하도록 구성되는 반도체 제조 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 촬상 장치에 의한 최초의 명시야 영역의 화상 데이터의 전송 후, 상기 촬상 장치에 의한 다음의 명시야 영역의 화상 데이터의 전송과 병행하여 상기 최초의 명시야 영역의 화상 처리 및 판정 처리를 실시하도록 구성되는 반도체 제조 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촬상 장치와 상기 다이 사이에 배치되는 하프 미러를 더 구비하고,
    상기 광원은 상기 하프 미러를 통해 상기 다이 상에 조사하도록 구성되는 반도체 제조 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 조명 장치는, 상기 촬상 장치와 상기 다이 사이에 배치되고, 면 발광 조명과 하프 미러를 구비하고,
    상기 면 발광 조명은, 매트릭스상으로 평면 배치된 복수의 LED를 구비하고, 상기 LED 각각은 개별로 점등 및 소등이 가능하고,
    상기 제어부는, 상기 복수의 LED의 일부를 점등시켜서 상기 점광원 또는 상기 선광원을 형성하도록 구성되는 반도체 제조 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 LED의 점등 개소를 변경함으로써 상기 점광원 또는 상기 선광원을 이동하도록 구성되는 반도체 제조 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는, 위치 정렬 시에 있어서, 상기 복수의 LED의 전부를 점등하도록 구성되는 반도체 제조 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 조명 장치는, 또한,
    상기 면 발광 조명과 상기 하프 미러 사이에 마련되는 확산판과,
    상기 면 발광 조명과 상기 확산판 사이에 마련되는 밑판
    을 구비하는 반도체 제조 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 조명 장치는 또한, 상기 면 발광 조명과 상기 하프 미러 사이에 마련되는 액정 패널을 구비하는 반도체 제조 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    또한, 상기 촬상 장치와 상기 다이 사이에 배치되고, 면 발광 조명과 하프 미러와 상기 면 발광 조명과 상기 하프 미러 사이에 마련되는 확산판을 갖는 제2 조명 장치를 구비하는 반도체 제조 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 촬상 장치가 명시야 영역의 촬상 및 화상 데이터의 전송을 명시야 영역의 수(數) 분 반복한 후, 각 명시야 영역의 화상을 서로 연결시키고, 서로 연결시킨 화상의 화상 처리 및 판정 처리를 하여 일괄 검사하도록 구성되는 반도체 제조 장치.
  16. 다이를 촬상하는 촬상 장치와,
    점광원 또는 선광원인 광원을 갖는 조명 장치와,
    상기 광원에 의해 상기 다이의 일부에 대하여 광을 조사하고, 암시야 영역을 상기 다이 상에 형성함과 함께 상기 암시야 영역보다도 작은 명시야 영역을 상기 다이 상에 형성하고, 소정 피치에서의 상기 명시야 영역의 이동과 상기 다이의 촬상을 반복하여 상기 명시야 영역 내를 검사하도록 구성되는 제어부
    를 구비하는 검사 장치.
  17. 다이를 촬상하는 촬상 장치와, 점광원 또는 선광원인 광원을 갖는 조명 장치를 구비하는 반도체 제조 장치에 복수의 다이를 웨이퍼 형상으로 보유 지지하는 웨이퍼 링을 반입하는 공정과,
    상기 광원에 의해 상기 다이의 일부에 대하여 광을 조사하여 명시야 영역을 상기 다이 상에 형성하고, 소정 피치에서의 상기 명시야 영역의 이동과 상기 다이의 촬상을 반복하여 상기 명시야 영역 내를 검사하는 공정
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
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