TWI702673B - 半導體製造裝置及半導體裝置的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題是若以2值化或與良品的畫像差分法的手法來進行半導體晶片(晶粒)的表面上的異常檢測，則無法發現未滿1畫素的寬度的龜裂。 　　其解決手段，半導體製造裝置是具備： 　　將晶粒攝像的攝像裝置； 　　被配置於連結前述晶粒與前述攝像裝置的線上的照明裝置；及 　　控制前述攝像裝置及前述照明裝置的控制裝置。 　　前述控制裝置是以前述照明裝置來照明前述晶粒的一部分，將明部、暗部及明部與暗部之間的層次(gradation)部形成於前述晶粒上，以前述攝像裝置來將前述晶粒攝像。

Description

半導體製造裝置及半導體裝置的製造方法
本案是有關半導體製造裝置，可適用於具備例如識別晶粒的攝影機之黏晶機。
在將圓板狀的晶圓先行切割而製造半導體晶片時，因切割時的切削抵抗等，在半導體晶片發生從切剖面延伸至內部的龜裂。小片化後的半導體晶片是龜裂的有無等會被檢查而進行作為其製品的良否判定(例如日本特開2008-98348號公報)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-98348號公報 　　[專利文獻2]日本特開2008-66452號公報
(發明所欲解決的課題)
若以攝像畫像的2值化或與良品的畫像差分法的手法來進行半導體晶片(晶粒)的表面上的異常檢測，則無法發現未滿1畫素的寬度的龜裂。 　　本案的課題是在於提供可提升龜裂的識別精度之技術。 　　其他的課題及新穎的特徴是可由本說明書的記述及附圖明確得知。 (用以解決課題的手段)
本案之中代表性者的概要簡単說明如下般。 　　亦即，半導體製造裝置是具備： 　　將晶粒攝像的攝像裝置； 　　被配置於連結前述晶粒與前述攝像裝置的線上的照明裝置；及 　　控制前述攝像裝置及前述照明裝置的控制裝置。 　　前述控制裝置是以前述照明裝置來照明前述晶粒的一部分，將明部、暗部及明部與暗部之間的層次(gradation)部形成於前述晶粒上，以前述攝像裝置來將前述晶粒攝像。 　　 [發明的效果]
若根據上述半導體製造裝置，則可提升龜裂的識別精度。
在半導體裝置的製造工程的一部分有將半導體晶片(以下簡稱晶粒)搭載於配線基板或導線架等(以下簡稱基板)來組裝封裝的工程，在組裝封裝的工程的一部分有從半導體晶圓(以下簡稱晶圓)分割晶粒的工程，及將分割後的晶粒搭載於基板上的接合工程。被使用於接合工程的半導體製造裝置為黏晶機。
黏晶機是以焊錫、鍍金、樹脂作為接合材料，將晶粒接合(搭載黏著)於基板或已被接合的晶粒上的裝置。在將晶粒接合於例如基板的表面的黏晶機中，是利用被稱為夾頭(collet)的吸附噴嘴來從晶圓吸附晶粒而拾取，搬送至基板上，賦予推力，且藉由加熱接合材來進行接合的動作(作業)會被重複進行。夾頭是具有吸附孔，吸引空氣，而吸附保持晶粒的保持具，具有與晶粒同程度的大小。
＜實施形態＞ 　　以下，說明有關實施形態的半導體製造裝置。另外，括弧內的符號是例示，並非限於此。 　　半導體製造裝置(10)是具備： 　　將晶粒(D)攝像的攝像裝置(ID)； 　　被配置於連結晶粒(D)與攝像裝置(ID)的線上的照明裝置(LD)；及 　　控制攝像裝置(ID)及照明裝置(LD)的控制裝置(8)。 　　控制裝置(8)是以照明裝置(LD)來照明晶粒(D)的一部分，將明部(B)、暗部(S)及明部(B)與暗部(S)之間的層次部(M)形成於晶粒(D)上，以攝像裝置(ID)來將晶粒(D)攝像。 　　藉此，可找出無法以2值化或與良品的畫像差分法的手法來檢測出晶粒的表面上的異常之未滿1畫素的寬度的龜裂，可使龜裂的識別精度提升。
以下，利用圖面來說明有關實施例。但，在以下的說明中，對於同一構成要素附上同一符號，省略重複的說明。另外，圖面為了使說明更明確，相較於實際的形態，有關各部的寬度、厚度、形狀等，有模式性地表示的情況，但終究為一例，不是限定本發明的解釋者。 　　 [實施例]
圖1是表示實施例的黏晶機的概略的上面圖。圖2是說明在圖1中從箭號A方向看時，拾取頭及接合頭的動作的圖。
黏晶機10是大致區分具有： 　　供給部1，其係供給安裝至基板9的晶粒D，該基板9印刷了一個或複數個的成為最終1封裝的製品區域(以下稱為封裝區域P)；及 　　拾取部2、中間平台部3、接合部4、搬送部5、基板供給部6、基板搬出部7、監視控制各部的動作的控制部8。 　　Y軸方向為黏晶機10的前後方向，X軸方向為左右方向。晶粒供給部1會被配置於黏晶機10的前面側，接合部4會被配置於後面側。
首先，晶粒供給部1是供給安裝至基板9的封裝區域P的晶粒D。晶粒供給部1是具有：保持晶圓11的晶圓保持台12，及從晶圓11頂起晶粒D之以點線所示的頂起單元13。晶粒供給部1是藉由未圖示的驅動手段來移動於XY方向，使拾取的晶粒D移動至頂起單元13的位置。
拾取部2是具有：拾取晶粒D的拾取頭21，使拾取頭21移動於Y方向的拾取頭的Y驅動部23，及使夾頭22昇降、旋轉及X方向移動之未圖示的各驅動部。拾取頭21是具有將被頂起的晶粒D吸附保持於前端的夾頭22(圖2也參照)，從晶粒供給部1拾取晶粒D，載置於中間平台31。拾取頭21是具有使夾頭22昇降、旋轉及X方向移動之未圖示的各驅動部。
中間平台部3是具有：暫時性地載置晶粒D的中間平台31，及用以識別中間平台31上的晶粒D的平台識別攝影機32。
接合部4是從中間平台31拾取晶粒D，接合於搬送來的基板9的封裝區域P上，或以層疊於已被接合於基板9的封裝區域P上的晶粒上的形式來接合。 　　接合部4是具有： 　　接合頭41，其係具備與拾取頭21同樣將晶粒D吸附保持於前端的夾頭42(圖2也參照)； 　　Y驅動部43，其係使接合頭41移動於Y方向；及 　　基板識別攝影機44，其係攝取基板9的封裝區域P的位置識別標記(未圖示)，識別接合位置。 　　藉由如此的構成，接合頭41根據平台識別攝影機32的攝像資料來修正拾取位置･姿勢，從中間平台31拾取晶粒D，根據基板識別攝影機44的攝像資料來將晶粒D接合於基板。
搬送部5是具有：抓住基板9搬送的基板搬送爪51，及移動基板9的搬送道52。基板9是藉由以沿著搬送道52而設的未圖示的滾珠螺桿來驅動被設在搬送道52的基板搬送爪51的未圖示的螺帽而移動。 　　藉由如此的構成，基板9從基板供給部6沿著搬送道52來移動至接合位置，接合後，移動至基板搬出部7，將基板9交接至基板搬出部7。
控制部8是具備：儲存監視控制黏晶機10的各部的動作的程式(軟體)之記憶體，及實行被儲存於記憶體的程式之中央處理裝置(CPU)。
其次，利用圖3及圖4來說明有關晶粒供給部1的構成。圖3是表示晶粒供給部的外觀立體圖的圖。圖4是表示晶粒供給部的主要部的概略剖面圖。
晶粒供給部1是具備： 　　移動於水平方向(XY方向)的晶圓保持台12；及 　　移動於上下方向的頂起單元13。 　　晶圓保持台12是具有： 　　保持晶圓環14的膨脹環15；及 　　被保持於晶圓環14，將黏著有複數的晶粒D的切割膠帶16定位於水平的支撐環17。 　　頂起單元13是被配置於支撐環17的內側。
晶粒供給部1是在晶粒D的頂起時，使保持晶圓環14的膨脹環15下降。其結果，被保持於晶圓環14的切割膠帶16會被拉伸，晶粒D的間隔會擴大，藉由頂起單元13來從晶粒D下方頂起晶粒D，使晶粒D的拾取性提升。另外，隨著薄型化，將晶粒黏著於基板的黏著劑是從液狀成為薄膜狀，在晶圓11與切割膠帶16之間貼附被稱為晶粒黏結薄膜(Die Attach Film；DAF)18的薄膜狀的黏著材料。在具有晶粒黏結薄膜18的晶圓11中，切割是對於晶圓11與晶粒黏結薄膜18進行。因此，在剝離工程中，從切割膠帶16剝離晶圓11與晶粒黏結薄膜18。另外，以後是無視晶粒黏結薄膜18的存在來說明。
黏晶機10是具有： 　　識別晶圓11上的晶粒D的姿勢之晶圓識別攝影機24； 　　識別被載置於中間平台31的晶粒D的姿勢之平台識別攝影機32；及 　　識別接合平台BS上的安裝位置之基板識別攝影機44。 　　必須修正識別攝影機間的姿勢偏離的是參與接合頭41之拾取的平台識別攝影機32，及參與接合頭41之朝安裝位置的接合的基板識別攝影機44。本實施例是利用晶圓識別攝影機24來檢測出晶粒D的龜裂。
利用圖5來說明有關控制部8。圖5是表示控制系的概略構成的方塊圖。控制系80是具備：控制部8，驅動部86，訊號部87及光學系88。控制部8是大致區分主要具有：以CPU(Central Processor Unit)所構成的控制･運算裝置81，記憶裝置82，輸出入裝置83，匯流線84及電源部85。記憶裝置82是具有：以記憶處理程式等的RAM所構成的主記憶裝置82a，及以記憶控制所必要的控制資料或畫像資料等的HDD所構成的輔助記憶裝置82b。輸出入裝置83是具有：顯示裝置狀態或資訊等的監視器83a，輸入操作員的指示的觸控面板83b，操作監視器的滑鼠83c，及取入來自光學系88的畫像資料的畫像取入裝置83d。又，輸出入裝置83是具有：控制晶粒供給部1的XY平台(未圖示)或接合頭平台的ZY驅動軸等的驅動部86之馬達控制裝置83e，及從各種的感測器或照明裝置等的開關等的訊號部87將訊號取入或控制之I/O訊號控制裝置83f。在光學系88中含有晶圓識別攝影機24，平台識別攝影機32，基板識別攝影機44。控制･運算裝置81是經由匯流線84來取入必要的資料，進行運算，將資訊送至拾取頭21等的控制或監視器83a等。
控制部8是經由畫像取入裝置83d來將在晶圓識別攝影機24、平台識別攝影機32及基板識別攝影機44所攝取的畫像資料保存於記憶裝置82。根據保存的畫像資料，藉由程式化的軟體，利用控制･運算裝置81來進行晶粒D及基板9的封裝區域P的定位及晶粒D及基板9的表面檢查。根據控制･運算裝置81所算出的晶粒D及基板9的封裝區域P的位置，藉由軟體，經由馬達控制裝置83e來作動驅動部86。藉由此製程來進行晶圓上的晶粒的定位，以拾取部2及接合部4的驅動部來使動作，將晶粒D接合於基板9的封裝區域P上。使用的晶圓識別攝影機24、平台識別攝影機32及基板識別攝影機44為灰階(gray scale)、彩色等，將光強度數值化。
圖6是說明圖1的黏晶機的黏晶工程的流程圖。 　　在實施例的黏晶工程中，首先，控制部8是從晶圓盒取出保持晶圓11的晶圓環14而載置於晶圓保持台12，將晶圓保持台12搬送至進行晶粒D的拾取的基準位置(晶圓裝載(工程P1))。其次，控制部8是從藉由晶圓識別攝影機24所取得的畫像，以晶圓11的配置位置能與其基準位置正確地一致的方式進行微調整。
其次，控制部8是使載置晶圓11的晶圓保持台12以預定間距來間距移動，保持於水平，藉此將最初被拾取的晶粒D配置於拾取位置(晶粒搬送(工程P2))。晶圓11是預先藉由探針等的檢查裝置，按每個晶粒檢查，產生按每個晶粒顯示良好、不良的地圖資料，記憶於控制部8的記憶裝置82。成為拾取對象的晶粒D為良品或不良品的判定是依據地圖資料來進行。控制部8是當晶粒D為不良品時，使載置晶圓11的晶圓保持台12以預定間距來間距移動，將其次被拾取的晶粒D配置於拾取位置，跳過不良品的晶粒D。
控制部8是藉由晶圓識別攝影機24來攝取拾取對象的晶粒D的主面(上面)，從取得的畫像算出拾取對象的晶粒D之離上述拾取位置的位移量。控制部8是根據此位移量，使載置晶圓11的晶圓保持台12移動，將拾取對象的晶粒D正確地配置於拾取位置(晶粒定位(工程P3))。
其次，控制部8是從藉由晶圓識別攝影機24所取得的畫像，進行晶粒D的表面檢查(工程P4)。有關晶粒的表面檢查(外觀檢查)的詳細後述。在此，控制部8是判定在表面檢查是否有問題，判定成在晶粒D的表面無問題時是前進至其次工程(後述的工程P9)，但判定成有問題時是以目視確認表面畫像，有問題時是跳過處理，無問題時是進行其次工程的處理。跳過處理是跳過晶粒D的工程P9以後，使載置晶圓11的晶圓保持台12以預定間距來間距移動，將其次被拾取的晶粒D配置於拾取位置。
控制部8是以基板供給部6來將基板9載置於搬送道52(基板裝載(工程P5))。控制部8是使抓住基板9搬送的基板搬送爪51移動至接合位置(基板搬送(工程P6))。
以基板識別攝影機44來將基板攝像而進行定位(基板定位(工程P7))。
其次，控制部8是從藉由基板識別攝影機44所取得的畫像，進行基板9的封裝區域P的表面檢查(工程P8)。有關基板表面檢查的詳細後述。在此，控制部8是判定在表面檢查是否有問題，判定成在基板9的封裝區域P的表面無問題時是前進至其次工程(後述的工程P9)，但判定成有問題時是以目視確認表面畫像，有問題時是跳過處理，無問題時是進行其次工程的處理。跳過處理是跳過對基板9的封裝區域P的該當標籤(tab)的工程P10以後，在基板動工資訊進行不良登錄。
控制部8是將拾取對象的晶粒D正確地配置於拾取位置之後，藉由包含夾頭22的拾取頭21來從切割膠帶16拾取晶粒D(晶粒操縱(handling)(工程P9))，載置於中間平台31((工程P10)。控制部8是以平台識別攝影機32來攝像而進行載置於中間平台31的晶粒的姿勢偏離(旋轉偏離)的檢測(工程P11)。控制部8是當有姿勢偏離時，藉由被設在中間平台31的迴旋驅動裝置(未圖示)來使中間平台31迴旋於與具有安裝位置的安裝面平行的面，而修正姿勢偏離。
控制部8是從藉由平台識別攝影機32所取得的畫像，進行晶粒D的表面檢查(工程P12)。有關晶粒的表面檢查(外觀檢查)的詳細後述。在此，控制部8是判定在表面檢查是否有問題，判定成在晶粒D的表面無問題時是前進至其次工程(後述的工程P13)，但判定成有問題時是以目視確認表面畫像，有問題時是跳過處理，無問題時是進行其次工程的處理。跳過處理是跳過晶粒D的工程P13以後，使載置晶圓11的晶圓保持台12以預定間距來間距移動，將其次被拾取的晶粒D配置於拾取位置。
控制部8是藉由包含夾頭42的接合頭41來從中間平台31拾取晶粒D，黏晶至基板9的封裝區域P或已被接合於基板9的封裝區域P的晶粒(晶粒黏結((工程P13))。
控制部8是檢查接合晶粒D之後，其接合位置是否正確(晶粒與基板的相對位置檢查(工程P14))。此時，與後述的晶粒的對位同樣地求取晶粒的中心及標籤的中心，檢查相對位置是否正確。
其次，控制部8是從藉由基板識別攝影機44所取得的畫像來進行晶粒D及基板9的表面檢查(工程P15)。有關晶粒D及基板9的表面檢查的詳細後述。在此，控制部8是判定在表面檢查是否有問題，判定成在被接合的晶粒D的表面無問題時，前進至其次工程(後述的工程P9)，但判定成有問題時是以目視確認表面畫像，有問題時是跳過處理，無問題時是進行其次工程的處理。跳過處理是在基板動工資訊進行不良登錄。
以後，按照同樣的程序，晶粒D會各1個接合於基板9的封裝區域P。若1個的基板的接合完了，則以基板搬送爪51來將基板9移動至基板搬出部7(基板搬送(工程P16))，將基板9交給基板搬出部7(基板卸載(工程P17))。
以後，按照同樣的程序，晶粒D各1個從切割膠帶16剝下(工程P9)。除了不良品所有的晶粒D的拾取完了，則將以晶圓11的外形來保持該等晶粒D的切割膠帶16及晶圓環14等卸載至晶圓盒(工程P18)。
利用圖7~10來說明有關晶粒定位的方法。圖7是用以說明模仿動作的流程圖。圖8是表示獨特的部分(選擇領域)的例子的圖。圖9是表示登錄畫像及類似畫像的例子的圖。圖10是用以說明連續動工動作的流程圖。
晶粒定位算法是主要利用樣板匹配，作為在一般所知的正規化相關式的運算。以其結果作為一致率。樣板匹配是有參考(reference)學習的模仿動作及連續動工用動作。
首先，說明模仿動作。控制部8是將參考樣品搬送至拾取位置(步驟S1)。控制部8是以晶圓識別攝影機VSW來取得參考樣品的畫像PCr(步驟S2)。黏晶機的操作者會藉由人性化介面(Human Interface)(觸控面板83b或滑鼠83c)來從畫像內選擇圖8所示般的獨特的部分UA(步驟S3)。控制部8是將被選擇的獨特的部分(選擇領域)UA與參考樣品的位置關係(座標)保存於記憶裝置82(步驟S4)。控制部8是將選擇領域的畫像(樣板畫像)PT保存於記憶裝置82(步驟S5)。將成為基準的工件畫像及其座標保存於記憶裝置。
其次，說明有關連續動作。控制部8是將連續動工用的構件(製品用晶圓)搬送至拾取位置(步驟S11)。控制部8是以晶圓識別攝影機VSW來取得製品用晶粒的畫像PCn(步驟S2)。如圖9所示般，控制部8是比較以模仿動作保存的樣板畫像PT與製品用晶粒的取得畫像PCn，算出最類似的部分的畫像PTn的座標(步驟S13)。比較該座標與在參考樣品測定的座標，算出製品用晶粒的位置(畫像PTn與樣板畫像PT的偏移)(步驟S14)。 　　利用圖11~14來說明有關晶粒外觀檢查識別(龜裂或異物等的異常檢測)。圖11是表示有龜裂的晶粒的畫像的圖。圖12是表示將圖11的畫像予以2值化後的畫像的圖。圖13是表示良品的晶粒的畫像的圖。圖14是表示圖11的畫像與圖13的畫像的差分的圖。
晶粒表面上的異常檢測是利用2值化或畫像差分法等的手法。產生進行有龜裂CR的晶粒的畫像PCa(圖11)的2值化後的畫像PC2(圖12)，檢測出異常部分(龜裂CR)。產生取得有龜裂CR的晶粒的畫像PCa(圖11)與良品的晶粒的畫像PCn(圖13)的差分之畫像PCa-n，檢測出龜裂CR。
利用圖15、16來說明有關上述的手法的課題。圖15是龜裂粗的情況的畫像。圖16是龜裂細的情況的畫像。上述的手法是直接看龜裂，如圖15所示般，當畫像PCa1的龜裂CR1粗時是可檢測出，但如圖16所示般，若畫像PCa2的龜裂CR2變細，或顏色變薄，則難以檢測出。亦即，在上述手法是有以下的課題。 　　(1)未滿1畫素的寬度的龜裂是不能找出 　　龜裂寬度為未滿1畫素的情況，若所欲以畫像映現龜裂，則其像薄無法識別。考慮龜裂的方向等時，實質是若無3畫素以上的寬度，則無法確實檢測出。 　　(2)容易受晶粒的表面模樣的影響 　　在晶粒表面有複雜的模樣時，難以識別走在其表面的龜裂。 　　(3)難以控制龜裂的明亮度 　　難以只將龜裂予以明亮乃至昏暗照出。
上述的課題是由：因為與晶粒定位識別時同樣進行龜裂的直接觀察產生的問題，及製品不良是取決於龜裂的有無，其寬度是無須考慮等的情形，來設計出龜裂的間接檢測方式。
圖17是用以說明龜裂的間接檢測方式的畫像，龜裂的間接檢測方式是捕捉有龜裂時發生於周圍的變化的方式。例如圖17所示般，以龜裂CR作為境界，只要晶粒的畫像PC的明亮度改變，無關龜裂CR的寬度，可捕捉龜裂。在圖17中，龜裂CR的右側的畫像是昏暗，左側的畫像是明亮。以下，說明有關龜裂的間接檢測方式的具體的手段。
首先，利用圖18來說明有關基板識別攝影機。圖18是用以說明接合部的光學系的圖，表示基板識別攝影機及對晶粒照射畫像攝影用的光的照明部的配置。 　　基板識別攝影機44的攝像部ID是與鏡筒BT的一端連接，在鏡筒BT的另一端是安裝有對物透鏡(圖示省略)，成為經由此對物透鏡來攝取晶粒D的主面的畫像的構成。 　　在連結攝像部ID和晶粒D的線上的鏡筒BT與晶粒D之間配置有內部具備面發光照明(光源)SL、半反射鏡(半透過鏡)HM的照明部LD。來自面發光照明SL的照射光是藉由半反射鏡HM以和攝像部ID同樣的光軸來反射，被照射至晶粒D。以和攝像部ID同樣的光軸來照射至晶粒D的該散射光是在晶粒D反射，其中的正反射光會透過半反射鏡HM而到達攝像部ID，形成晶粒D的映像。亦即，照明部LD是具有同軸落射照明(同軸照明)的機能。
雖說明有關基板識別攝影機44及其照明部LD，但平台識別攝影機32及其照明部、晶圓識別攝影機24及其照明部也同樣。
利用圖19來說明有關同軸照明的機構。圖19是用以說明同軸照明的光源的圖。
同軸照明是若將光源原封不動配置，則由於阻礙到晶粒-攝影機間的光路，因此如圖19所示般放置半反射鏡HM，將光源SL配置於偏離光路的位置。但，若由晶粒D來看，則藉由半反射鏡HM，亦可視為在晶粒-攝影機間的假想位置有光源(假想光源)VSL。但，假想光源VSL是比實際的光源SL還光度降低。以下，同軸照明的光源的位置是以光的假想光源VSL來表示。
本實施例是利用在貫通龜裂自然產生的較小的角度差。角度差小的部分難檢測，因此使貫通晶粒的龜裂部的些微的階差浮出的照明方法及予以檢測出的方法。
圖20是用以說明龜裂的間接檢測方式的圖。圖21是用以說明龜裂的間接檢測方式的畫像的圖，圖21(A)是形成陰影的領域少的情況，圖21(B)是形成陰影的領域中程度的情況，圖21(C)是形成陰影的領域多的情況。圖22是表示用以說明龜裂的間接檢測方式的畫像的圖，圖22(A)是有邊緣抽出濾波器未使用時的龜裂的畫像，圖22(B)是無邊緣抽出濾波器未使用時的境い龜裂的畫像，圖22(C)是有邊緣抽出濾波器使用時的龜裂的畫像，圖22(D)是無邊緣抽出濾波器使用時的龜裂的畫像。
如圖20所示般，例如以遮蔽板SHL來遮蔽假想光源VSL的發光面的一部分。如圖20、21所示般，藉由遮蔽的領域來產生形成陰影的領域S，在陰影與非如此的領域B的境界產生帶有層次的中間領域M。若在此中間領域M產生龜裂，則如圖22(A)所示般，以龜裂CR的境界面為分界，明暗差容易明確出現。藉由些微的階差來攝取龜裂CR。
將以此方法取得的畫像(圖22(A))，藉由使用索貝爾濾波器(Sobel filter)、拉普拉斯濾波器(Laplacian filter)、羅柏式濾波器(Roberts filter)、普里威特濾波器 (Prewitt filter)等的邊緣抽出濾波器，如圖22(C)所示般，可將既存的模樣及龜裂部分從層次領域分離。
分離後的畫像(圖22(C))是可藉由進行與在無龜裂(良品)的晶粒實施同處理的畫像(圖22(D))的差分處理來分離龜裂部分與既存的模樣。這因為有龜裂的晶粒與良品晶粒的映現為不同，所以可確認差分處理後的畫像(差分畫像)的濃淡。藉此可檢測出龜裂部分的位置或長度。除了差分畫像以外，亦可利用檢測出在畫像內是否無非意圖的邊緣的邊緣檢測(包含索貝爾濾波器(Sobel filter)･微分濾波器等的空間濾波器的利用)或檢測出指定區域的平均亮度･柱狀圖(histogram)的變化的亮度資料。
圖23是用以說明照明的發光面與遮蔽面的圖，圖23(A)是表示理想的例子的圖，圖23(B)是表示不理想的例子的圖。
在圖23(A)中，發光面EA與遮蔽面SA的境界面A1清楚，且在發光面EA及遮蔽面SA無不均。在圖23(B)中，在發光面EA與遮蔽面SA之間有中間領域B1，境界面不清楚，且在發光面EA及遮蔽面SA有不均。在境界面無淡出，在發光面及遮蔽面無不均為理想。
實施例的龜裂的間接檢測方式是利用以龜裂作為境界面的平面的不連續性與照明照射區域的境界面，對隔著境界面的兩側的明度賦予對比(contrast)，容易檢測出微小寬度龜裂。通常(例如直接檢測方式的晶粒定位識別)為了看晶粒的全景而準備持有充分的發光面面積的同軸照明。將假想光源VSL的發光面面積形成比晶粒D的面積更充分大。
另一方面，在間接檢測方式中設置縮小發光面面積(或照射面積)的手段來形成發光面與遮蔽面。但，為了可切換直接檢測方式與間接檢測方式的雙方式，而設置擴大或縮小發光面面積的手段(控制發光面的手段)。控制發光面的手段是藉由下列等的方法來實現： 　　(a)遮蔽板(圖20的遮蔽板SHL)的移動 　　(b)液晶的ON/OFF 　　(c)藉由平面配列的LED的部分的ON/OFF之發光區域、遮光區域的切換 　　(d)照射晶粒的照明的移動 　　(e)攝取龜裂的攝影機的移動 　　(f)對於不連續性的照射區域的境界面，例如利用中間平台來使晶粒移動。 　　以下，發光面的控制是舉(c)的平面配列的LED的部分的ON/OFF為例進行說明。圖24是照明部的立體圖。圖25是面發光照明的剖面圖。圖26是表示龜裂的攝像畫像的圖。
照明部LD內的面發光照明SL是面發光型的LED光源，具備：具有平面配列的LED的LED基板SL1，及與LED基板SL1對向而設的擴散板SL2，以及被設在LED基板SL1與擴散板SL2之間的遮蔽板SL3。以遮蔽板SL3作為境界，設置將LED點燈(ON)的領域，及熄燈(OFF)的領域。例如，將LED基板SL1分割成上部的第1領域SL1A及下部的第2領域SL1B。直接檢測方式是將第1領域SL1A及第2領域SL1B的雙方的LED形成ON而擴大發光面面積。間接檢測方式是例如將第1領域SL1A的LED形成ON，將第2領域SL1B的LED形成OFF，縮小發光面面積來形成發光面與遮蔽面。藉此，可形成與圖20同樣。
如上述般，若在面發光型的LED光源的內部插入遮蔽板，按每個境界控制發光，則如圖26所示般，在龜裂檢測可能區域CDA中，龜裂的可視化成為可能，可使出現於晶粒表面之照明的反射面境界附近的龜裂可視化。此時，將光擴散的擴散板表面的發光面境界確實形成為理想。
藉由切換發光面與遮蔽面，可擴大檢測可能區域。並且，藉由移動遮蔽板SL3，或設置複數個來變更發光面與遮蔽面的領域，可擴大檢測可能區域。
亦可使用液晶面板，而取代擴散板SL2。此情況，遮蔽板SL3是不要，藉由控制液晶面板的透過/非透過的領域，可擴大檢查可能區域。
龜裂的外觀檢查是在進行晶粒位置識別的場所之晶粒供給部、中間平台及接合平台的至少1處進行，但在中間平台及接合平台的2處進行為理想，在全部之處進行更理想。若在中間平台進行，則可在接合前檢測出在晶粒供給部未能檢測出的龜裂或在拾取工程以後產生的龜裂(在比接合工程更之前未表面化的龜裂)。又，若在接合平台進行，則可在層疊其次的晶粒之接合前或基板排出前檢測出在晶粒供給部及中間平台未能檢測出的龜裂(在比接合工程更之前未表面化的龜裂)。
以上，根據實施形態及實施例來具體說明本發明者所研發的發明，但本發明並非限於上述實施形態及實施例，當然可實施各種變更。
例如，實施例是說明有關同軸照明是配置於對物透鏡-晶粒間的型式，但亦可為透鏡內插入型式。 　　又，實施例是在晶粒位置識別之後進行晶粒外觀檢查識別，但亦可在晶粒外觀檢查識別之後進行晶粒位置識別。 　　又，實施例是在晶圓的背面貼附有DAF，但DAF是亦可無。 　　又，實施例是分別具備1個拾取頭及接合頭，但亦可分別為2個以上。又，實施例是具備中間平台，但亦可無中間平台。此情況，拾取頭與接合頭是亦可兼用。 　　又，實施例是以晶粒的表面為上來接合，但亦可將晶粒拾取後使晶粒的表背反轉，而以晶粒的背面為上來接合。此情況，中間平台是亦可不設。此裝置是稱為覆晶接合器。 　　又，實施例是具備接合頭，但亦可無接合頭。此情況，被拾取的晶粒是被載置於容器等。此裝置是稱為拾取裝置。
又，亦可配合先前被檢測出的龜裂的方向，進行發光區域遮光區域的再調整及再檢查。藉此，可使檢測率提升。
10‧‧‧黏晶機1‧‧‧晶粒供給部13‧‧‧頂起單元2‧‧‧拾取部24‧‧‧晶圓識別攝影機3‧‧‧中間平台部31‧‧‧中間平台32‧‧‧平台識別攝影機4‧‧‧接合部41‧‧‧接合頭42‧‧‧夾頭44‧‧‧基板識別攝影機5‧‧‧搬送部51‧‧‧基板搬送爪8‧‧‧控制部9‧‧‧基板BS‧‧‧接合平台D‧‧‧晶粒P‧‧‧封裝區域LD‧‧‧照明部HM‧‧‧半反射鏡SL‧‧‧光源SL1‧‧‧LED基板SL1A‧‧‧第1領域SL1B‧‧‧第2領域SL2‧‧‧擴散板SL3‧‧‧遮蔽板
圖1是表示黏晶機的構成例的概略上面圖。 　　圖2是說明在圖1中從箭號A方向看時的概略構成的圖。 　　圖3是表示圖1的晶粒供給部的構成的外觀立體圖。 　　圖4是表示圖2的晶粒供給部的主要部的概略剖面圖。 　　圖5是表示圖1的黏晶機的控制系的概略構成的方塊圖。 　　圖6是說明圖1的黏晶機的黏晶工程的流程圖。 　　圖7是用以說明模仿動作的流程圖。 　　圖8是表示獨特的部分(選擇領域)的例子的圖。 　　圖9是表示登錄畫像及類似畫像的例子的圖。 　　圖10是用以說明連續動工動作的流程圖。 　　圖11是表示有龜裂的晶粒的畫像的圖。 　　圖12是表示將圖11的畫像予以2值化後的畫像的圖。 　　圖13是表示良品的晶粒的畫像的圖。 　　圖14是表示圖11的畫像與圖13的畫像的差分的圖。 　　圖15是表示龜裂粗的情況的畫像的圖。 　　圖16是表示龜裂細的情況的畫像的圖。 　　圖17是表示用以說明龜裂的間接檢測方式的畫像的圖。 　　圖18是用以說明晶圓供給部的光學系的圖。 　　圖19是用以說明同軸照明的光源的圖。 　　圖20是用以說明龜裂的間接檢測方式的圖。 　　圖21是表示用以說明龜裂的間接檢測方式的畫像的圖。 　　圖22是表示用以說明龜裂的間接檢測方式的畫像的圖。 　　圖23是用以說明照明的發光面與遮蔽面的圖。 　　圖24是用以說明照明部的圖。 　　圖25是用以說明面發光照明的圖。 　　圖26是龜裂的攝像畫像。
B‧‧‧明部
S‧‧‧暗部
D‧‧‧晶粒
M‧‧‧層次部
VSL‧‧‧光源(假想光源)
SHL‧‧‧遮蔽板
P‧‧‧封裝區域

Claims (19)

  1. 一種半導體製造裝置，其特徵係具備：攝像裝置，其係將晶粒攝像；照明裝置，其係被配置於連結前述晶粒與前述攝像裝置的線上；及控制裝置，其係控制前述攝像裝置及前述照明裝置，前述控制裝置，係被構成為：以前述照明裝置來照明前述晶粒的一部分，在前述晶粒上形成明部、暗部、及明部與暗部之間的層次部，以前述攝像裝置來將前述晶粒攝像，進行：利用邊緣抽出濾波器來對前述晶粒的攝像畫像實施處理後的畫像與對無龜裂的晶粒實施了利用前述邊緣抽出濾波器的處理的畫像之差分處理。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體製造裝置，其中，前述邊緣抽出濾波器為索貝爾濾波器(Sobel filter)、拉普拉斯濾波器(Laplacian filter)、羅柏式濾波器(Roberts filter)、普里威特濾波器(Prewitt filter)的任一個。
  3. 一種半導體製造裝置，其特徵係具備：攝像裝置，其係將晶粒攝像；照明裝置，其係被配置於連結前述晶粒與前述攝像裝置的線上；及 控制裝置，其係控制前述攝像裝置及前述照明裝置，前述控制裝置，係被構成為：以前述照明裝置來照明前述晶粒的一部分，在前述晶粒上形成明部、暗部、及明部與暗部之間的層次部，以前述攝像裝置來將前述晶粒攝像，前述照明裝置係具有發光面及遮蔽面。
  4. 如申請專利範圍第3項之半導體製造裝置，其中，前述照明裝置係具備被配置於前述攝像裝置的中心線上的半反射鏡及被配置於前述半反射鏡的旁邊的發光源之同軸照明。
  5. 如申請專利範圍第4項之半導體製造裝置，其中，前述發光源為面發光源，具有第1領域及第2領域，可個別地控制前述第1領域及前述第2領域的點燈及熄燈。
  6. 如申請專利範圍第5項之半導體製造裝置，其中，前述第1領域為前述發光面，前述第2領域為前述遮蔽面。
  7. 如申請專利範圍第6項之半導體製造裝置，其中，前述發光源，係具備：LED基板，其係具有被平面配列的LED；擴散板，其係與前述LED基板對向而設；及遮蔽板，其係被設在前述LED基板與前述擴散板之 間，前述遮蔽板係被配置於前述第1領域與前述第2領域的境界。
  8. 如申請專利範圍第6項之半導體製造裝置，其中，前述發光源，係具備：LED基板，其係具有被平面配列的LED；及液晶面板，其係與前述LED基板對向而設，前述液晶面板係形成前述第1領域及前述第2領域。
  9. 一種半導體製造裝置，其特徵係具備：攝像裝置，其係將晶粒攝像；照明裝置，其係被配置於連結前述晶粒與前述攝像裝置的線上；及控制裝置，其係控制前述攝像裝置及前述照明裝置，前述控制裝置，係被構成為：使前述攝像裝置移動，照明前述晶粒的一部分，在前述晶粒上形成明部、暗部、及明部與暗部之間的層次部，以前述攝像裝置來將前述晶粒攝像。
  10. 一種半導體製造裝置，其特徵係具備：攝像裝置，其係將晶粒攝像；照明裝置，其係被配置於連結前述晶粒與前述攝像裝置的線上；及 控制裝置，其係控制前述攝像裝置及前述照明裝置，前述控制裝置，係被構成為：使前述晶粒移動，照明前述晶粒的一部分，在前述晶粒上形成明部、暗部、及明部與暗部之間的層次部，以前述攝像裝置來將前述晶粒攝像。
  11. 如申請專利範圍第5~8項中的任一項所記載之半導體製造裝置，其中，更具備使前述發光源移動的機構，前述控制裝置，係使前述發光源移動而形成前述第1領域及前述第2領域。
  12. 一種半導體製造裝置，其特徵係具備：攝像裝置，其係將晶粒攝像；照明裝置，其係被配置於連結前述晶粒與前述攝像裝置的線上；及控制裝置，其係控制前述攝像裝置及前述照明裝置，前述控制裝置，係被構成為：以前述照明裝置來照明前述晶粒的一部分，在前述晶粒上形成明部、暗部、及明部與暗部之間的層次部，以前述攝像裝置來將前述晶粒攝像，具備晶粒供給部，其係具有保持貼附有前述晶粒的切割膠帶的晶圓環夾具，前述控制裝置係利用前述攝像裝置及前述照明裝置來將被貼附於前述切割膠帶的晶粒攝像。
  13. 一種半導體製造裝置，其特徵係具備：攝像裝置，其係將晶粒攝像；照明裝置，其係被配置於連結前述晶粒與前述攝像裝置的線上；及控制裝置，其係控制前述攝像裝置及前述照明裝置，具備接合頭，其係將前述晶粒接合於基板或已被接合的晶粒上，前述控制裝置，係被構成為：以前述照明裝置來照明前述晶粒的一部分，在前述晶粒上形成明部、暗部、及明部與暗部之間的層次部，以前述攝像裝置來將前述晶粒攝像，利用前述攝像裝置及前述照明裝置來將被接合於前述基板或晶粒上的晶粒攝像。
  14. 一種半導體製造裝置，其特徵係具備：攝像裝置，其係將晶粒攝像；照明裝置，其係被配置於連結前述晶粒與前述攝像裝置的線上；及控制裝置，其係控制前述攝像裝置及前述照明裝置，具備：拾取頭，其係拾取前述晶粒；及中間平台，其係載置前述被拾取的晶粒，前述控制裝置，係被構成為：以前述照明裝置來照明前述晶粒的一部分，在前述晶粒上 形成明部、暗部、及明部與暗部之間的層次部，以前述攝像裝置來將前述晶粒攝像，利用前述攝像裝置及前述照明裝置來將被載置於前述中間平台上的晶粒攝像。
  15. 一種半導體裝置的製造方法，其特徵係具備：(a)準備申請專利範圍第1~10項中的任一項的半導體製造裝置之工程；(b)將保持貼附有晶粒的切割膠帶的晶圓環夾具搬入之工程；(c)搬入基板之工程；(d)拾取前述晶粒之工程；及(e)將前述拾取的晶粒接合於前述基板或已被接合於前述基板的晶粒上之工程。
  16. 如申請專利範圍第15項之半導體裝置的製造方法，其中，前述(d)工程係將前述被拾取的晶粒載置於中間平台，前述(e)工程係拾取被載置於前述中間平台的晶粒。
  17. 如申請專利範圍第15項之半導體裝置的製造方法，其中，更具備(f)在前述(d)工程之前，利用前述攝像裝置及前述照明裝置來檢查前述晶粒的外觀之工程。
  18. 如申請專利範圍第15項之半導體裝置的製造方法，其中，更具備(g)在前述(e)工程之後，利用前述攝像裝置及前述照明裝置來檢查前述晶粒的外觀之工程。
  19. 如申請專利範圍第16項之半導體裝置的製造方法，其中，更具備(h)在前述(d)工程之後，前述(e)工程之前，利用前述攝像裝置及前述照明裝置來檢查前述晶粒的外觀之工程。
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