TWI603077B - Map matching device, comparison method and comparison program - Google Patents

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TWI603077B
TWI603077B TW103105271A TW103105271A TWI603077B TW I603077 B TWI603077 B TW I603077B TW 103105271 A TW103105271 A TW 103105271A TW 103105271 A TW103105271 A TW 103105271A TW I603077 B TWI603077 B TW I603077B
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Kazunari Shiraishi
Wataru Hirata
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Ueno Seiki Co Ltd
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Description

對映圖比對裝置，比對方法及比對程式
本發明係有關對於從貼附於切割片(dicing sheet)的晶圓上拾取切片的晶片(divided chips)之結果予以檢驗之技術。
半導體之製造工程當中，經晶圓貼附工程、切割工程後，會實施黏晶(mounting)工程及固晶(die bonding)工程。晶圓貼附工程，是將被裁斷成切片之前的晶圓，貼附於表面具有黏著性之切割片，再將其貼附於環上之工程。
切割工程，是將貼附於切割片之晶圓予以裁斷，藉此分割成切片之半導體元件(以下稱為晶片)之工程。黏晶工程，是將被切分之晶片依序拾取，並黏著於引線框(lead frame)或基板之工程。固晶工程，是將引線與晶片藉由金線等予以接合之工程。
對於黏晶工程前的晶圓中所包含之各晶片，會事先藉由觸針來進行檢查電氣特性之探針(probe)檢査，並將其結果亦即各晶片為良品、不良品及其位置之相 關資訊保持於控制裝置。藉由這樣的探針檢査而得到之資訊，稱為對映圖資料(map data)。
此外，對於拾取前的各晶片，有時也會依據藉由相機等攝像部所拍攝之圖像來進行外觀檢査。除探針檢査外還進行外觀檢査的情形下，有時也會把探針檢査的結果與外觀檢査的結果合併稱為對映圖資料。
又，黏晶工程中的拾取，係針對探針檢査之結果(視情況還包含外觀檢査之結果)中判定為良品之晶片來進行。這是為了防止不良品的晶片流出成為製品。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特開2011-61069公報
晶圓中包含之晶片，由於非常的微細化，故拾取時有發生失誤的可能性。此時，最為嚴重的問題是，由於拾取失誤造成實際上拾取晶片之處和作為基準的對映圖資料上的晶片之位置資訊發生了錯位，即對映圖錯位，而此後的晶片在錯位的狀況下被拾取，導致不良品被當作良品而流出。
因此，必須檢驗是否拾取了不良品，當有不良品流出的情形下採取停止裝置等對策。作為該檢證方 法，係進行以下事項，即，於拾取後，將拍攝切割片上殘存之晶片而成之圖像予以複印而成之膜片，和將基於檢査結果之對映圖資料的良品、不良品位置之圖像予以複印而成之膜片疊合，並以目視來比對。
不過，這樣的檢證方法存在以下的問題。首先，前提是，切割後被切分的晶片間是幾乎無間隙地緊貼。因此切割後，於拾取前為了便於拾取，會實施下述事項，即，使切割片伸張(擴展)，在切分的晶片間拉開間隙。
因此，以上述目視進行比對時，是將拾取後的切割片從環卸除，解除擴展狀態之後，再拍攝切割片上殘存之晶片，並將該圖像用來和基於對映圖資料之圖像做比對。
不過，擴展後的切割片及解除擴展狀態後的切割片之間，會發生部分的形變。因此，拍攝拾取後之切割片而得之圖像上的晶片位置，和基於對映圖資料之圖像上的晶片位置之間，可能會發生部分的錯位。是故，依上述這樣的比對方法，有可能會無法正確檢驗。此外，比對是以目視來進行，因此也有可能發生漏看。
又，目視之比對，是將切割片從環卸下，解除擴展狀態後進行，因此是在遠離裝置之產線外(offline)實施。因此，該比對方法會花費勞力與時間，而成為生產性降低之因素。
另，專利文獻1中提出一種技術，係進行因 切割片伸張而產生之切割溝的檢測、及進行晶片有無之判別，藉以考量晶片間之間隙後進行比對。但，晶片與切割片之間的對比度(contrast)雖然較為明瞭，但切割片上形成之微細的切割溝，不容易靠圖像正確地判定。
而且，擴展後之切割片的伸張量及其方向，會因為切割片的位置及晶片的有無而有所差異。因此，切割溝及晶片的位置會發生部分的形變，無法正確檢驗。
本發明係為了解決上述般習知技術之問題點而提出，其目的在於提供一種對映圖比對裝置、比對方法及比對程式，能夠僅靠晶片之特徵便高速查明其位置，並考慮切割片伸張造成之晶片的變位方向及變位量後做演算，藉此即使像是當切割片上有部分的形變之情形下，仍能高速且正確地進行晶片之拾取狀態檢驗。
為達成上述目的，本發明之對映圖比對裝置，其特徵為，具有：變位演算部，係依據合成圖像資料及對映圖排列資料，來演算切割片伸張所造成之晶片的變位方向及變位量，其中該合成圖像資料是用來生成藉由將貼附著被切割之晶圓的切割片予以伸張來拾取晶圓被分成切片而成之晶片後的切割片圖像，該對映圖排列資料是表示應拾取或不應拾取之晶片的排列；修正部，依據藉由前述變位演算部演算之變位方向及變位量，來修正前述合成圖像資料及前述對映圖排列資料的至少其中一方；及判定 部，在前述合成圖像資料及前述對映圖排列資料當中，將被修正的一方之資料與未被修正的另一方之資料予以比對，藉此判定一致或不一致。
前述變位演算部，亦可將切割片上的晶圓區隔成複數個區域，對於複數個區域的每一個，演算變位方向及變位量。
前述合成圖像資料，亦可為基於藉由從包圍前述晶圓之圓的內側朝向外側的方向之力而伸張之切割片的圖像資料。
亦可具有特徵抽出部，係依據前述合成圖像資料及前述對映圖排列資料，抽出各晶片的特徵點，以便以前述變位演算部進行演算。
亦可具有合成圖像生成部，係依據對應於各晶片之拾取而拍攝之圖像資料，來生成前述合成圖像資料。
亦可具有檢查部，係依據對應於各晶片之拾取而拍攝之圖像資料，來進行各晶片的外觀檢査。
亦可具有對映圖排列作成部，係依據對映圖資料來作成前述對映圖排列資料，該對映圖資料含有關於晶圓中的晶片的良品及其位置、以及晶圓中的晶片的不良品及其位置之至少一者之資訊。
前述修正部，亦可修正前述合成圖像資料。
亦可具有顯示資料生成部，生成使前述判定部所做的判定結果顯示於顯示部之顯示資料。
前述顯示資料，亦可為針對切割片上的晶片，將前述合成圖像資料與前述對映圖排列資料之間一致或不一致之處予以區別顯示之圖像資料。
前述顯示資料，亦可為將切割片上不應拾取的晶片卻被拾取之處予以區別顯示之圖像資料。
前述特徵點，亦可訂為各晶片的角。
亦可針對前述複數個區域當中任一區域的變位方向及變位量，依據其他區域的變位方向及變位量來演算。
亦可具有分析部，係藉由分析前述判定部所做的判定結果，來判定拾取結果之傾向。
另，藉由電腦或電子電路來執行上述各部功能之方法及令電腦執行之程式，亦為本發明的一個態樣。
按照本發明，能提供一種對映圖比對裝置、比對方法及比對程式，能夠僅靠晶片之特徵便高速查明其位置，並考慮切割片伸張造成之晶片的變位方向及變位量後做演算，藉此即使像是當切割片上有部分的形變之情形下，仍能高速且正確地進行晶片之拾取狀態檢驗。
D‧‧‧切割片
R‧‧‧環
S‧‧‧晶片
W‧‧‧晶圓
1‧‧‧拾取裝置
2‧‧‧環移動機構
3‧‧‧擴展機構
4‧‧‧分離機構
5‧‧‧拾取機構
6‧‧‧攝像機構
21‧‧‧環托座
30‧‧‧輸入部
31‧‧‧拉伸部
40‧‧‧輸出部
41‧‧‧銷
51‧‧‧吸附噴嘴
61‧‧‧攝像部
62‧‧‧稜鏡
100‧‧‧對映圖比對裝置
101‧‧‧機構控制部
102‧‧‧檢査部
103‧‧‧合成圖像生成部
104‧‧‧對映圖排列作成部
105‧‧‧比對部
105a‧‧‧調整部
105b‧‧‧特徵抽出部
105c‧‧‧變位演算部
105d‧‧‧修正部
105e‧‧‧比對處理部
105f‧‧‧判定部
106‧‧‧顯示資料生成部
107‧‧‧記憶部
[圖1]本發明實施形態所使用之拾取裝置構成示意簡略側面圖。
[圖2]本發明實施形態中的環及貼附於其之切割片構成示意平面圖。
[圖3]本發明實施形態中的對映圖比對裝置構成示意方塊圖。
[圖4]圖3之比對部構成示意方塊圖。
[圖5]對映圖比對功能概要示意說明圖。
[圖6]以由對映圖資料作成之對映圖排列資料為基礎的對映圖圖像示意說明圖。
[圖7]本發明實施形態中的對映圖比對裝置處理手續示意流程圖。
[圖8]圖7中的比對處理手續示意流程圖。
[圖9]拾取後的擷取圖像與合成圖像示意說明圖。
[圖10]特徵點抽出處理示意說明圖。
[圖11]角的方向檢測處理示意說明圖。
[圖12]被檢測之特徵點示意說明圖。
[圖13]表示變位方向及變位量之向量的演算處理結果示意說明圖。
[圖14]合成圖像與對映圖圖像之差分圖像示意說明圖。
[圖15]比對結果之顯示態樣示意說明圖。
參照圖面，說明本發明之實施形態。另，本實施形態中所使用之各種資料及基於其而生成之圖像，如 下所述。
(1)「對映圖資料」，係為至少和下述至少一者有關之資訊：晶片的良品及其位置、與晶片的不良品及其位置。另，亦包含參考晶片(reference chip)或環上的晶片等非製品之晶片資訊。該對映圖資料中，含有參考對映圖資料、及裝置管理對映圖資料。
(2)「參考對映圖資料」，係為關於前工程中事先進行之探針檢査結果，即良品、不良品的分布(晶圓中的位置)之資料。
(3)「裝置管理對映圖資料」，係為對於「參考對映圖資料」，將關於外觀檢査結果即良品、不良品的分布之資料合併，或將關於是否已拾取各晶片之資料合併而成之資料。
(4)「對映圖排列資料」，係為表示晶片排列之資料。「對映圖圖像」，係為切割片上不應拾取之晶片的圖像。「對映圖排列資料」，係在對映圖比對裝置的內部，基於裝置管理對映圖資料而生成，用來與合成圖像資料做比對處理。
(5)「合成圖像資料」，係為用來使合成圖像顯示於畫面之資料。「合成圖像」，係為拾取後之切割片上的晶片圖像。「合成圖像資料」，係藉由將以攝像部拍攝之圖像資料予以合成而生成，用來與對映圖排列資料做比對處理。
[1.拾取裝置]
首先，參照圖1及圖2，說明本實施形態中運用之拾取裝置1的一例。另，本實施形態可運用於各種態樣之機構，以下所示機構僅為其一例，故簡化說明。
該拾取裝置1如圖1所示，具有環移動機構2、擴展機構3、分離機構4、拾取機構5、攝像機構6。環移動機構2，係為使組裝於環托座21的晶圓環R朝規定方向移動之裝置。
晶圓環R如圖2所示，係為板狀之構件，其貼附並保持切割片D，使得形成於內部之圓形孔被覆蓋。在該切割片D上貼附著晶圓W。又，晶圓W藉由切割而被裁斷成複數個晶片S。
環移動機構2係設置成，可將環托座21沿著未圖示之導引軌道等，而於X軸方向及Y軸方向定位。此外，環移動機構2係設置成，藉由傳遞未圖示電動機的驅動力之皮帶及滑輪等，而將環托座21於θ方向定位。
擴展機構3，係為藉由伸張切割片D，而將切片的晶片S之間拉開間隙之機構。該擴展機構3具有圓筒狀之拉伸部31。拉伸部31係構成為如下述般伸張切割片D。首先，將拉伸部31的圓筒的一端，從晶圓環R的背後抵壓至切割片D上晶圓W貼附面之相反側。接著，在拉伸部31的外周與晶圓環R的圓形孔的內周之間夾住切割片D，並移動以朝向晶圓環R的正面側突出。如此一來，切割片D便會藉由從包圍晶圓W之圓的內側朝向外 側之方向的力而伸張。拉伸部31係設置成可藉由氣缸等而進退，以便實現這樣的動作。
分離機構4，係為將晶片S從切割片D個別地分離之裝置。該分離機構4具有隔著切割片D而與晶片S相向之銷41。該銷41係設置成，可依照環移動機構2的移動，而朝向藉由先端推壓來到相向位置之晶片S之方向移動。
拾取機構5，係為藉由分離機構4接收自其他晶片S分離之晶片S，並遞交至其他工程之機構。拾取機構5具有吸附噴嘴5]，進行晶片S之真空夾持(vacuum chuck)。吸附噴嘴51係設置成可移動，以便將吸附之晶片S遞交至其他工程。
攝像機構6，係為拍攝切割片D及晶片S的圖像之機構。攝像機構6具有攝像部61及稜鏡62。攝像部61，係為輸出拍攝的資料之相機。稜鏡62，係為變換光軸方向之光學構件，以便可藉由攝像部61拍攝被吸附噴嘴51拾取之晶片S。
[2.對映圖比對裝置之構成]
接著，參照圖3、圖4之方塊圖、圖5及圖6之說明圖，說明與上述拾取裝置1連接之對映圖比對裝置100的構成，以作為本發明之實施形態。對映圖比對裝置100，具有機構控制部101、檢査部102、合成圖像生成部103、對映圖排列作成部104、比對部105、顯示資料生成 部106、記憶部107。機構控制部101，係為控制上述拾取裝置1中的各機構動作之處理部。
檢査部102，係為依據攝像部61拍攝切割片D上被切割後之晶圓而成之圖像資料，由外觀判定晶片S為良品、不良品之處理部。攝像部61之拍攝與圖像之擷取，是藉由水平往返掃描來進行。
此處的水平往返掃描係為下述方法，即，為了網羅包圍晶圓W之環R內的圓，使其從圓的一端至其相反端在設定好的複數個平行掃描線上掃描，而在往返時均擷取圖像。
本實施形態中，檢査部102有時也會對應於拾取機構5所做之各晶片S拾取，而進行外觀檢査。也就是說，在對各個晶片S做拾取的前一刻，會針對各個晶片S進行外觀檢査。攝像部61在一次的攝像中，有一定的攝像範圍，而在攝像中心之晶片S的前後左右的複數個晶片S，也包含在一次的攝像範圍內。因此，若拍攝拾取對象之晶片S，那麼接下來應拾取之晶片S也會進入攝像範圍內。是故，依據拍攝之圖像來對接下來應拾取之晶片S進行外觀檢査，藉此，在為了拾取而做掃描的同時，也能對拾取前之晶片S進行外觀檢査，能夠實現處理的高速化。另，本實施形態當中，攝像部61係為固定，而環移動機構2使切割片D移動，藉此進行掃描。但，亦可由攝像部61側移動來掃描。此外，在拾取開始前，亦可事先以檢査部102來進行晶圓W全體之外觀檢査。
檢査部102所做的外觀檢査結果，會和探針檢査結果即有關良品、不良品分布之參考對映圖資料合併，而成為裝置管理對映圖資料，由記憶部107記憶。探針檢査，係針對晶圓W在其他工程中進行，其結果即參考對映圖資料，是事先由記憶部107記憶著。
依據裝置管理對映圖資料，機構控制部101會進行是否以拾取機構5拾取各個晶片S之判斷。該判斷可以僅依前工程之探針檢査結果來進行，而當進行外觀檢査的情形下，亦可配合探針檢査結果，而依據外觀檢査結果來進行。
因此，以下的晶片S會被排除在應拾取對象之外。
(a)僅依探針檢査便被判定為不良品之晶片S
(b)僅依外觀檢査便被判定為不良品之晶片S
(c)依探針檢査及外觀檢査而被判定為不良品之晶片S
(d)為表示晶圓上的位置，而以參考標記等區別之物，原本即非製品之晶片S
但，該外觀檢査同樣亦可在檢査部102或其他工程中，針對拾取開始前之晶圓W事先進行，並將其結果資料與探針檢査結果的資料合併而由記憶部107預先記憶成為對映圖資料。
合成圖像生成部103，係為依據攝像部61拍攝並擷取拾取晶片S後之切割片D而成之部分圖像資料，來生成合成圖像資料之處理部。在該拍攝前，貼附於 切割片D之晶圓係被切割。接著，上述擴展機構3將切割片D伸張，藉此，切片的晶片S之間拉開間隙而使拾取機構5便於拾取。該伸張是藉由上述晶圓環R與拉伸部31來進行，故是藉由從切割片D包圍晶圓W之圓的內側朝向外側拉伸之力來進行。
攝像部61為生成合成圖像資料而做之拍攝，如同上述外觀檢査般，是藉由水平往返掃描來進行。進一步詳細說明此情形下之合成圖像資料的生成處理。首先，如上述般，攝像部61在一次的攝像中有一定的攝像範圍，而在欲攝像之晶片S的前後左右的複數個晶片S，也包含在一次的攝像範圍內。掃描之移動幅度(步距)，係配合擴展後的各個晶片S之位置，因此在拍攝之各圖像中，會依序產生重疊的部分。鑑此，對於重疊的部分，以最新拍攝的圖像依序覆寫，同時漸次合成圖像，藉此便能生成全體圖像。
合成圖像生成部103，係將藉由水平往返掃描而依序擷取之圖像資料如上述般合成，藉此生成合成圖像資料。該拍攝及合成圖像資料之生成，是在晶片S從切割片D拾取完畢後，藉由重新進行水平往返掃描來進行。但，如後述般，拍攝及合成圖像資料之生成，亦可使其對應於拾取機構5所做的各晶片拾取而進行。也就是說，所謂「拾取後」，係包含晶圓W全體拾取完畢後，也包含各個晶片S拾取後。
無論是晶圓W全體拾取完畢後拍攝，還是對 應於各晶片拾取而拍攝，最終生成之合成圖像資料，都會成為能夠辨識殘存於環R的切割片D上的晶片S之圖像資料。舉例來說，如圖5(a)所示，依據該合成圖像資料而顯示之合成圖像中，殘存的晶片S係以黑色表示。
拾取機構5所做的拾取，可能會漏取良品之晶片S，也可能會誤取不良品之晶片S。此外，當切割片D擴展所造成的晶片S的位置，和依據裝置管理對映圖資料而對該晶片S掃描之拾取機構5的位置之間發生錯位的情形下，也可能發生上述般的拾取失誤。因此，可能會有殘存的晶片S為良品之情形，也可能會有不良品的晶片S未殘存之情形。
對映圖排列作成部104，係為依據裝置管理對映圖資料，作成對映圖排列資料之處理部。裝置管理對映圖資料，如上述般，係為當探針檢査後的良品及不良品之晶片S進一步更進行外觀檢査的情形下，依據包含其結果在內之良品及不良品的晶片S的資訊，來表示是否拾取各晶片之資料。舉例來說，裝置管理對映圖資料中，記錄著探針檢査之良品、不良品，當進行外觀檢査的情形下記錄著能夠區別該良品、不良品、環外、環上、參考標記之資訊，於拾取後記錄著有關是否已拾取各晶片S之資訊。圖6(a)為裝置管理對映圖資料之一例，但不限定於此一表現形式。
對映圖排列資料，是不應為拾取對象而應殘存的晶片S之資料。舉例來說，對映圖排列作成部104， 會變換上述裝置管理對映圖資料，以使視覺上容易區別晶片S等。如此一來，舉例來說，裝置管理對映圖資料如圖5(b)、圖6(b)所示，會被變換成對映圖排列資料，而能使其顯示出環上及不良品的晶片S為黑色、環外為灰色之對映圖圖像。另，圖6(a)之裝置管理對映圖資料，並非原原本本表現出欲顯示的顏色或色調等之資料。因此，圖6(b)中的顏色或色調等，與圖6(a)所示之數值未必一致。
比對部105，係為比對合成圖像資料與對映圖排列資料，並判定不一致之處理部。該比對部105如圖4所示，具有調整部105a、特徵抽出部105b、變位演算部105c、修正部105d、比對處理部105e、判定部105f。
調整部105a，係為變換合成圖像資料與對映圖排列資料以便適於比對之處理部。
特徵抽出部105b，係為從變換之合成圖像資料及對映圖排列資料中，抽出切片的晶片S的特徵點之處理部。特徵點，例如為表示晶片S的角之點。角，係為晶片S的四隅，亦即構成方形的晶片S的外緣之角的頂點。各晶片S的角有4點，故特徵點在1個晶片S中有4點。特徵點之抽出，例如能夠藉由後述手法來進行，但不限定於該手法，現在或將來可利用之任何手法均能適用。
變位演算部105c，係為依據從對映圖排列資料及合成圖像資料抽出之特徵點，來演算各晶片S的變位方向及變位量之處理部。對映圖排列資料中的各晶片S的 特徵點，和合成圖像資料中的相對應之晶片S的特徵點之間，會由於切割片D的伸張及中心位置的差異等而發生變位(錯位)。
該伸張是如上述般，藉由從包圍晶圓W之圓的內側朝向外側之力來進行。因此，特徵點的變位方向及變位量，會依在切割片D上的哪一位置而有不同。舉例來說，針對變位方向，依切割片D的位置不同，可能會有成為反方向或近乎反方向之處。是故，決定晶圓W全體共通之特徵點的變位方向是沒有意義的。
另一方面，在切割片D的一部分，各特徵點的變位方向及變位量係為共通。鑑此，變位演算部105c所做的演算，是將切割片D區隔成複數個區域(area)，並對複數個區域的每一個進行。舉例來說，變位演算部105c，會對複數個區域的每一個，求出表示變位方向及變位量之向量。這例如能夠藉由運用後述手法來求出。但，本發明並不限定於該手法，現在或將來可利用之任何手法均能適用。
修正部105d，係為依據變位演算部105c求出之變位方向及變位量，來修正合成圖像資料中的特徵點位置之處理部。此一修正，係使各區域中包含之特徵點變位以回復上述每一區域的變位方向及變位量的份量，藉此進行。
另，修正部105d也能不修正合成圖像資料，而是修正對映圖排列資料。但，依據裝置管理對映圖資料 而作成之對映圖排列資料，係正確地反映了晶片S的間隔。另一方面，合成圖像資料中，含有因切割片D擴展所造成之晶片S位置的錯位。因此，本實施形態當中，是以對映圖排列資料為基準，來修正合成圖像資料。
比對處理部105e，係為使合成圖像資料與對映圖排列資料做比對，並作成差分圖像之處理部。該差分圖像之作成處理，為了避免變位的影響，係針對上述被分割之複數個區域的每一個來進行。判定部105f，係為依據比對處理部105e作成之差分圖像，來判定合成圖像和對映圖圖像中的特徵點的不一致之處理部。
記憶部107，係為記憶本實施形態所必須之各種資訊之處理部。各種資訊，包含上述檢査結果及基於其之對映圖資料(參考對映圖資料、裝置管理對映圖資料)、擷取圖像資料、合成圖像資料、對映圖排列資料、判定結果、顯示資料等。此外，指令、編碼器資訊、閾值、判定基準、處理時序、演算式、圖像調整值等各種設定，亦包含在記憶部107記憶之資訊中。
又，於對映圖比對裝置100，連接著輸入部30及輸出部40。輸入部30，係為輸入各部處理所必須之資訊、輸入處理的選擇或指示之處理部。輸入部30，包含操作面板、觸控面板、開關、鍵盤、滑鼠等現在或將來可利用之輸入裝置。
輸出部40，係為輸出用以操作之介面、各種資料、圖像、處理結果等資訊之處理部。輸出部40，包 含顯示裝置、印表機等現在或將來可利用之任何輸入裝置。
上述對映圖比對裝置100的全部或一部分，能夠藉由以規定程式控制電腦來實現。在此情形下的程式，是藉由以物理性方式活用包含CPU在內的電腦硬體，來實現上述般的各部處理。執行上述各部處理之方法、程式及記錄著程式之記錄媒體，亦為本發明的一個態樣。
怎樣設定以硬體來處理之範圍及以包含程式在內的軟體來處理之範圍，並不限定於特定態樣。舉例來說，亦可將上述各部的任一者，構成為實現各者的處理之電路。
此外，輸出部107，可利用現在或將來可利用之任何記憶媒體。演算所使用之暫存器等，亦能夠視為是記憶部。記憶的態樣亦不限於長時間保持記憶之態樣，還包含為了處理而臨時性記憶，短時間內被刪除或更新之態樣。又，針對構成對映圖比對裝置100之各處理部、記憶部107、輸入部30、輸出部40的全部或一部分，亦能藉由透過網路而連接之電腦來構成。
另，藉由上述各部處理而生成、作成之各種圖像，若是在電腦內部處理的情形下，係為顯示於輸出部40之前的圖像資料。是故，在未顯示於輸出部40的情形下，會在電腦內部被當作圖像資料來看待、處理。
但，上述處理過程中的圖像資料，任一者亦 能適當地輸出(顯示、印出等)至輸出部40，以使操作者可目視辨認。舉例來說，亦可將擷取圖像、合成圖像、對映圖圖像、比對結果圖像、特徵點抽出圖像、變位演算結果之圖像、比對所致之差分圖像、雜訊除去後之圖像等予以顯示、印出，以用於確認處理結果。
[3.作用]
參照圖7及圖8之流程圖，圖5、圖6、圖9~圖15之說明圖，說明上述本實施形態之作用的一例。貼附於切割片D之晶圓W，會事先進行探針檢査，而在記憶部107中保存著參考對映圖資料以作為探針檢査結果。此外，機構控制部101係使擴展機構2動作，藉此將切割片D伸張，擴大晶片S的間隔。
[3-1.處理概要]
本實施形態，係比對合成圖像資料與對映圖排列資料，而生成能夠檢查一致、不一致之顯示資料。合成圖像資料，例如為用來使圖5(a)所示般的合成圖像顯示於輸出部40之資料。合成圖像資料，會藉由修正部105d來修正切割片D伸張所造成之變位。對映圖排列資料，例如為用來使圖5(b)所示般的對映圖圖像顯示於輸出部40之資料。顯示資料，例如為用來使圖5(c)所示般的比對結果圖像(c)顯示於輸出部40之資料。
[3-2.處理細節]
接下來，循圖7流程圖說明上述處理之細節。首先，機構控制部101，會等待指示掃描晶圓W之程式指令“W”及編碼器資訊X，Y(步驟101)。編碼器資訊X，Y，係為依據反映了探針檢査結果即參考對映圖資料之裝置管理對映圖資料，來使環移動機構2移動以便吸附噴嘴51掃描、定位於擴展後的各晶片S之資訊。
接收了指令“W”及編碼器資訊X，Y之機構控制部101，會使環移動機構2、分離機構4、拾取機構5、攝像機構6(步驟102)。也就是說，機構控制部101會使環移動機構2動作，以使應拾取之晶片S被定位於吸附噴嘴51。另，檢査部102如上述般，有時亦會使攝像部61拍攝拾取前一刻的晶片S，並依據該拍攝結果來進行外觀檢査以判定晶片S為良品或不良品。在此情形下，裝置管理對映圖資料中亦會反映出外觀檢査結果。當該晶片S為良品的情形下，分離機構4會藉由銷41推壓對象之晶片S，而從其他晶片S分離。吸附噴嘴51會吸附被分離之晶片S，遞交至其他工程。以上處理，會從晶圓W中的晶片S的先頭開始進行至到達最後為止(步驟103的NO)。另，外觀檢査之結果，各晶片S有無拾取之結果，會和探針檢査結果即有關良品、不良品分布之資料合併，而成為裝置管理對映圖資料，由記憶部107記憶。
藉由上述手續，完成對一片晶圓W之拾取(視情況還包含外觀檢査)(步驟103的YES)。然後， 機構控制部101會使環移動機構2動作，使攝像部61的拍攝位置(吸附噴嘴51的位置)，回復至應掃描之最初一行的先頭位置。
其後，機構控制部101，當環移動機構2回復至應掃描之最初一行的先頭位置後(步驟104)，會等待指示掃描晶圓W之指令“W”及編碼器資訊X，Y(步驟105)。機構控制部101當接收指令“W”，便依據編碼器資訊X，Y使環移動機構2、攝像機構6動作(步驟106)。
也就是說，機構控制部101係使環移動機構2動作以使攝像部61進行水平往返掃描。攝像部61會在與各晶片S對應之位置漸次擷取圖像資料(步驟107)。
接著，記憶部107會依序記憶擷取圖像資料，以使合成圖像生成部103能將擷取圖像資料貼合而作成全體圖像資料(步驟108)。舉例來說，圖9中的擷取圖像(1)~(3)，係為依據以水平往返掃描取得之局部的擷取圖像資料而生成之圖像。
機構控制部101，在擷取部分圖像資料後，當尚未完成擷取所有的部分圖像資料的情形下(步驟109的NO)，機構控制部101會進行上述等待指令以降之處理(步驟105~108)。
機構控制部101，當到達應掃描之最後一行的最終位置，所有的部分圖像資料均完成拍攝的情形下，會豎立完畢旗標(步驟109的YES)。
合成圖像生成部103，係將該些擷取圖像資料予以貼附合成，並調整成為全體圖像資料，藉此生成合成圖像資料，保存於記憶部107(步驟110)。在基於圖9合成圖像資料的合成圖像例子當中，以黑色表示之部分，係為環上或未被拾取而殘存之晶片S。
另一方面，對映圖排列作成部104，係變換上述裝置管理對映圖資料(探針檢査及外觀檢査之結果)，作成對映圖排列資料(步驟111)。基於像這樣作成之對映圖排列資料的對映圖圖像一例，如圖6(b)所示。圖6(b)當中，如上述般，環上及不良品的晶片S以黑色，環外以灰色表示。但，該對映圖圖像並非實際拍攝之圖像，而是依據對映圖排列資料而生成之所謂假想圖像。
接著，比對部105會進行合成圖像資料與對映圖排列資料之比對處理(步驟112)。參照圖8流程圖，說明該比對處理之細節。首先，調整部105a會進行合成圖像資料之變換、對映圖排列資料之變換，以便適於比對(步驟201、202)。
接著，特徵抽出部105b會抽出合成圖像資料、對映圖排列資料內的晶片S影像的特徵點(步驟203)。本實施形態中，係抽出晶片S的角的4點。該特徵點之抽出，例如運用以下手法。此為能夠高速進行圖像資料內的角檢測之其中一個手法。
以下說明該手法所做的處理之一例。首先，將圖10(a)所示的角予以擴大而成之圖像，如圖10 (b)所示。針對該圖10(b)，如圖10(c)所示，設定由1~16為止之像素所構成之環狀濾波器。接著，當構成濾波器的1~16為止之像素當中，比濾波器的中心像素p還亮的像素達10個以上且比中心像素p還暗的像素達4個以上的情形下，便將中心像素p檢測為角。
此外，當濾波器的圓環上，由於比背景還暗的像素而產生切口而成為略C形狀的情形下，還能藉由該切口的位置來檢測角的方向。舉例來說，圖11(a)~(d)為畫面中的右下、左下、右上、左上產生切口之例子，像這樣藉由切口的位置，便可得知方向。
圖12(b)揭示基於從對映圖排列資料抽出的特徵點抽出圖像資料之特徵點抽出圖像的例子。圖12(a)為基於對映圖排列資料之對映圖圖像。另，圖12(b)當中，環內的角亦被抽出成為特徵點而顯示出來。
接著，變位演算部105c會依據抽出之特徵點，演算合成圖像資料中的特徵點的變位方向及變位量(步驟204)。該演算如上述般，是藉由分割成複數個區域，並針對該區域每一者求出向量來進行。分割的區域數量不限定於特定數量，能夠自由設定。但，分割數愈多，能夠更正確地修正各部的變位。舉例來說，在求取能夠正確且高速修正變位之共通向量的前提下，理想是將包圍環的圓之正方形設成3×3的9分割以上。分割的區域大小，亦可自由訂為等分，或是依位置而改變。
接著，特徵點的變位方向及變位量之計算， 理想是使用下述手法，即，對2片或複數片的圖像間的特徵點進行建立對應。本實施形態，係使用以下手法，可高速將2片圖像間的特徵點建立對應。該手法，是對於以合成圖像的特徵點和以對映圖圖像的特徵點作為端點之向量當中，將具有共通方向之向量抽出，藉此進行。兩圖像的特徵點之搜尋，雖可全部網羅，但當隨機檢驗而存在有規定閾值內的共通向量的情形下，亦可採用該向量。
圖13(c)為使基於合成圖像資料之合成圖像(a)的特徵點、和基於對映圖排列資料之對映圖圖像(b)的特徵點進行對比的結果。圖中的箭頭，為簡略表示抽出之向量的例子。如該圖13(c)所示，各區域中的變位方向及變位量各自相異。
接著，修正部105d會依據求出之向量，將合成圖像資料的特徵點抽出資料中的特徵點位置，依每一區域做修正(步驟205)。也就是說，藉由對每個區域求出之向量的相反向量，來使各區域中包含之特徵點位置移動。
比對處理部105e，會將比對修正後之合成圖像資料及對映圖排列資料所致之差分圖像，依每一區域作成(步驟206)。舉例來說，如圖14(a)所示，一致的部分的像素資料，會減去相近之值，其值會變小，故在灰階中會成為接近黑色之顏色。
不一致的部分的像素資料，會減去差異較大之值，其絕對值會變大，故在灰階中會成為接近白色之顏 色。另，圖14(a)當中，是以灰色來重疊顯示對映圖圖像。
又，比對處理部105e，會除去1~2像素程度的錯位所造成之雜訊。該雜訊除去後之圖像如圖14(b)所示。圖14(b)當中，比對之結果，呈現晶片S為一致之狀態。
判定部105f，例如是藉由對灰階圖像做二值化(binarization)，輪廓(profile)分析，由形狀及大小等特徵，來判定不一致之處(步驟207)。判定結果，包含不一致處之位置、數量等資料。但，不一致之判定處理的手法並不限定於此。如常態化相關(normalized correlation)等，現在或將來可利用之其他任何手法亦可適用。
回到圖7流程圖，顯示資料生成部106，會依據比對處理所做的判定結果，生成用來顯示判定結果之顯示資料(步驟113)。對映圖比對裝置100，會將生成的顯示資料發送至輸出部40(步驟114)，輸出部40顯示顯示資料(步驟115)。
舉例來說，基於表示判定結果的顯示資料之顯示圖像一例，如圖15所示。圖15(a)表示比對為一致之情形。比對為一致之情形，係為沒有拾取失誤之情形。圖15(b)表示比對為不一致之情形。
比對為不一致之情形，係為應拾取的晶片S卻未拾取之情形、不應拾取的晶片S卻誤拾取之情形、晶 片S從切割片D剝落之情形等。這樣的情形下，可判別成為不一致處。舉例來說，圖15(b)當中，不一致之結果(圖中圈起之部分)係以不同顏色(紅色等)來區別顯示。該區別顯示，可為不同顏色、閃爍、亮度強調等各種態樣。亦可為藉由在顯示畫面上圈出不一致處之圖形、指出不一致處之箭頭來區別顯示之態樣。該些態樣亦能複數組合使用。另，當不應拾取的晶片S從切割片上消失的情形下，可能會流出成為不良品，問題的重要性很高，故可將不應拾取的晶片S未殘存之處，與上述區別顯示進一步區別開來顯示，亦可僅對不應拾取的晶片S未殘存之處做區別顯示。此外，當不良品等不應拾取的晶片S之流出達到規定閾值以上的情形下，亦可做如下類之控制，如對輸出部40輸出警告、將裝置停止，以防止進一步流出。
[4.效果]
以上本實施形態之效果如下所述。
(1)能夠僅靠拾取後的切割片D上的晶片S之特徵便查明其位置，並考慮切割片D伸張造成之晶片S的變位方向及變位量後做演算，藉此即使像是當切割片D上有部分的形變之情形下，仍能高速且正確地進行晶圓W之拾取結果比對。特別是，相較於將切割片D從裝置卸下而比對之情形、或以檢測切割溝來達成之情形，可排除形變之影響而正確地判定。
(2)在對映圖比對裝置100內，演算切割片D伸張 等所造成之晶片S的變位方向及變位量，並依據其結果，來修正、比對合成圖像資料或對映圖排列資料。因此，不需將切割片D從環R拆卸下來檢驗，而能在裝置內於短時間正確地檢驗拾取結果。
(3)將切割片D上的晶圓W區隔成複數個區域，並針對複數個區域的每一個演算變位方向及變位量，故即使因切割片D的位置而有變位方向及變位量的差異，仍可更正確地修正。
特別是，切割片D是藉由從包圍晶圓W之圓的內側朝向外側的方向之力而被伸張，故變位方向及變位量會因切割片D的位置及晶片S的有無而呈種種態樣。但，本實施形態當中，是區隔成複數個區域而演算，故能求出每個區域共通之變位方向及變位量，可進一步正確地修正。
(4)為了演算變位方向及變位量，係抽出各晶片的特徵點。各晶片S與切割片D的對比度相對較為明瞭，故能確實地抽出特徵點。
特別是，藉由使用這樣的特徵點，便能運用上述手法。上述手法所做的求出向量之處理非常高速，故能更加謀求處理的高速化。
又，將特徵點訂為各晶片的角，藉此能夠抽出多數個特徵點，故樣本數變多，其結果能夠更正確地進行變位方向及變位量之判定。特別是，特徵點之抽出，係使用上述般適合高速的角檢測之手法，故處理可高速化。 即使有變位，晶片S的方向仍會幾乎固定，故亦容易檢測角的方向。
(5)用來比對的其中一方的圖像，係使用依據對映圖比對裝置100所具有的裝置管理對映圖資料而作成之對映圖排列資料，故不需另行取得特別的資訊，便可在裝置內檢驗。此外，修正部105d所做的修正，係針對合成圖像資料而進行，藉此，會維持對映圖排列資料中的晶片S位置的正確性。
(6)判定結果，係於輸出部40以可瞭解環內的晶片S分布狀況之圖像來顯示。因此，操作者容易辨識一致、不一致。特別是，藉由將不一致之處予以區別顯示，能夠更容易且正確地辨識拾取失誤。又，藉由將不良品未殘存之處予以區別顯示，對於不良品流出這樣重要性高的問題，能夠令人確實且早期辨識出。
[5.其他實施形態]
另，本發明並不限定於上述實施形態。舉例來說，合成圖像資料之生成，在上述實施形態當中，是於晶圓W全體拾取完畢後，依據水平往返掃描而成之圖像來進行。但，亦可依據攝像部61對應於各晶片S拾取而拍攝之圖像，來生成合成圖像資料。也就是說，若拍攝拾取前一刻的晶片S，那麼在該攝像範圍當中，於前次拾取之晶片S的位置便不存在晶片S。因此，如上述般，將重疊的部分以最新的圖像資料依序覆寫，藉此便能生成拾取後的合成 圖像資料。像這樣，攝像部61若隨著拾取機構5之拾取而拍攝，處理時間便能縮短。
此外，在特定之區域中，即使特徵點的數量少的情形下，為了正確進行變位方向及變位量之判定，亦可利用周圍區域的變位方向及變位量之資訊，來決定該特定之區域的變位方向及變位量。舉例來說，變位演算部105c，當特定之區域的特徵點數量在規定閾值以下的情形下，亦可藉由周圍的複數區域之向量資訊的平均向量或周圍區域的位置關係來組合向量要素，並藉由組合而成之向量來決定該區域的向量。作為一例，假設左上區域為特徵點數量少之該區域。該區域的右方之區域，朝上方被拉伸之力較強。此外，該區域的下方之區域，朝左方被拉伸之力較強。鑑此，將該區域的向量的縱向要素從右方之區域、橫向要素從下方之區域組合來決定向量，亦為一種方法。
拾取裝置1之構成並不限定於上述態樣。舉例來說，環移動機構2、拾取機構5亦可構成為，相對於水平配置之環R，朝垂直方向來拾取。此外，亦可構成為，不使環移動機構2移動，而是使拾取機構5及攝像機構6移動，來定位至環移動機構2上的晶片S。
對映圖比對裝置100，只要至少具有用來做下述事項之構成即可，即，依據前工程之探針檢査的檢査結果、當進行外觀檢査的情形下則依據合併該結果之檢査結果，來檢驗拾取是否正確進行。是故，對映圖比對裝置 100，未必一定要具有機構控制部101及檢査部102等。也就是說，所謂對映圖比對裝置100，係指能夠利用上述檢査結果的資料，來檢驗拾取結果之裝置。
顯示資料，亦可自由決定是否令其顯示正常之處。正常之處，係為應拾取的晶片S未殘存之處、不應拾取的晶片S殘存之處，在上述例子中，係為經比對而一致之處。藉由不令其顯示正常之處，亦能更加容易辨別有問題之處。此外，判定部105f所做的判定，亦可判定一致處。舉例來說，將對映圖排列資料訂為生成應拾取的晶片S圖像之資料，而與合成圖像資料一致之處，便能判定為雖為良品但卻未被搬出之晶片S。
將判定部105f所做的判定結果蓄積於記憶部107，藉此，便能判斷容易發生拾取失誤之處，運轉初期容易發生、或隨著運轉進行而容易發生等傾向。亦能設置分析判定結果之分析部，並將分析部所做的分析結果，藉由文字資訊或圖像，使輸出部40顯示這樣的傾向。舉例來說，亦可將拾取失誤頻繁(超出規定閾值)發生之處，重疊於上述判定結果之顯示來區別顯示。亦可將拾取失誤頻繁發生之時間顯示於輸出部40。
本發明所使用之資訊的具體內容、值係為自由，並不限定於特定內容、數值。在對於閾值的大小判斷，一致、不一致之判斷等當中，亦可自由決定是用以上、以下這樣包含值的方式來判斷，或是用大於、小於、超過、不超過、高出、低於、未滿這樣不包含值的方式來 判斷。舉例來說，依值的設定不同，即使將「以上」判讀為「大於」、「超過」、「高出」，將「以下」判讀為「小於」、「不超過」、「低於」、「未滿」，實質上仍為相同。
上述實施形態係為示例，在不脫離本發明要旨之範圍內，能夠進行各種省略、置換、變更。該些實施形態或其變形，均包含於申請專利範圍所記載之發明及其均等範圍內。

Claims (16)

  1. 一種對映圖比對裝置，其特徵為，具有：變位演算部，係依據合成圖像資料及對映圖排列資料，來演算切割片(dicing sheet)伸張所造成之晶片的變位方向及變位量，其中該合成圖像資料是用來生成藉由將貼附著被切割之晶圓的切割片予以伸張來拾取晶圓被分成切片(divided)而成之晶片(chips)後的切割片圖像，該對映圖排列資料是表示應拾取或不應拾取之晶片的排列；修正部，依據藉由前述變位演算部演算之變位方向及變位量，來修正前述合成圖像資料及前述對映圖排列資料的至少其中一方；及判定部，在前述合成圖像資料及前述對映圖排列資料當中，將被修正的一方之資料與未被修正的另一方之資料予以比對，藉此判定一致或不一致。
  2. 如申請專利範圍第1項之對映圖比對裝置，其中，前述變位演算部，係將切割片上的晶圓區隔成複數個區域，對於複數個區域的每一個，演算變位方向及變位量。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之對映圖比對裝置，其中，前述合成圖像資料，係為基於藉由從包圍前述晶圓之圓的內側朝向外側的方向之力而伸張之切割片的圖像資料。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之對映圖比對裝 置，其中，具有特徵抽出部，係依據前述合成圖像資料及前述對映圖排列資料，抽出各晶片的特徵點，以便以前述變位演算部進行演算。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項之對映圖比對裝置，其中，具有合成圖像生成部，係依據對應於各晶片之拾取而拍攝之圖像資料，來生成前述合成圖像資料。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項之對映圖比對裝置，其中，具有檢查部，係依據對應於各晶片之拾取而拍攝之圖像資料，來進行各晶片的外觀檢査。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項之對映圖比對裝置，其中，具有對映圖排列作成部，係依據對映圖資料來作成前述對映圖排列資料，該對映圖資料含有關於晶圓中的晶片的良品及其位置、以及晶圓中的晶片的不良品及其位置之至少一者之資訊。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項之對映圖比對裝置，其中，前述修正部，係修正前述合成圖像資料。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項之對映圖比對裝置，其中，具有顯示資料生成部，生成使前述判定部所做的判定結果顯示於顯示部之顯示資料。
  10. 如申請專利範圍第9項之對映圖比對裝置，其中，前述顯示資料，係為針對切割片上的晶片，將前述合成圖像資料與前述對映圖排列資料之間一致或不一致之處予以區別顯示之圖像資料。
  11. 如申請專利範圍第10項之對映圖比對裝置，其 中，前述顯示資料，係為將切割片上不應拾取的晶片卻被拾取之處予以區別顯示之圖像資料。
  12. 如申請專利範圍第4項之對映圖比對裝置，其中，前述特徵點，係為各晶片的角。
  13. 如申請專利範圍第2項之對映圖比對裝置，其中，針對前述複數個區域當中任一區域的變位方向及變位量，係依據其他區域的變位方向及變位量來演算。
  14. 如申請專利範圍第1項或第2項之對映圖比對裝置，其中，具有分析部，係藉由分析前述判定部所做的判定結果，來判定拾取結果之傾向。
  15. 一種對映圖比對方法，其特徵為：電腦或電子電路，係執行：變位演算處理，係依據合成圖像資料及對映圖排列資料，來演算切割片伸張所造成之晶片的變位方向及變位量，其中該合成圖像資料是用來生成藉由將貼附著被切割之晶圓的切割片予以伸張來拾取晶圓被分成切片而成之晶片後的切割片圖像，該對映圖排列資料是表示應拾取或不應拾取之晶片的排列；修正處理，依據藉由前述變位演算處理演算之變位方向及變位量，來修正前述合成圖像資料及前述對映圖排列資料的至少其中一方；及判定處理，在前述合成圖像資料及前述對映圖排列資料當中，將被修正的一方之資料與未被修正的另一方之資料予以比對，藉此判定一致或不一致。
  16. 一種對映圖比對程式，其特徵為：令電腦執行：變位演算處理，係依據合成圖像資料及對映圖排列資料，來演算切割片伸張所造成之晶片的變位方向及變位量，其中該合成圖像資料是用來生成藉由將貼附著被切割之晶圓的切割片予以伸張來拾取晶圓被分成切片而成之晶片後的切割片圖像，該對映圖排列資料是用來表示應拾取或不應拾取之晶片的排列；修正處理，依據藉由前述變位演算處理演算之變位方向及變位量，來修正前述合成圖像資料及前述對映圖排列資料的至少其中一方；及判定處理，在前述合成圖像資料及前述對映圖排列資料當中，將被修正的一方之資料與未被修正的另一方之資料予以比對，藉此判定一致或不一致。
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