晶片焊接機和晶片的位置識別方法
2023-04-29 17:58:46
晶片焊接機和晶片的位置識別方法
【專利摘要】本發明提供晶片焊接機和晶片的位置識別方法。在晶片焊接機中，與晶圓上的晶片的狀態無關地正確地進行晶片的位置識別。具備：對晶圓進行拍攝的攝像部；存儲攝像部拍攝到的晶圓的圖像、存儲了在晶圓上形成的晶片的輪廓的識別圖案、以及上述識別程序的存儲部；接收表示上述晶圓的每個上述晶片良好或不良的地圖數據的通信部；通過執行上述識別程序，將上述晶圓上形成的上述晶片與上述識別圖案進行對照，求出上述晶片的中心位置，並求出上述地圖數據為良好的上述晶片在上述晶圓上的位置的控制/運算部。並且，晶片的識別圖案是存儲了輪廓的圖案，通過控制/運算部執行識別程序，將晶圓上形成的晶片與識別圖案進行對照，來求出晶片的中心位置。
【專利說明】晶片焊接機和晶片的位置識別方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種晶片焊接機和晶片的位置識別方法，特別涉及適合於正確地識別晶圓上的晶片的位置，確實地拾取晶片的晶片焊接機和晶片的位置識別方法。
【背景技術】
[0002]作為半導體製造裝置之一，具有將半導體晶片(晶片)焊接在引線框等基板上的晶片焊接機。在晶片焊接機中，通過焊頭對晶片進行真空吸附，高速地上升、水平移動、下降並安裝到基板上。
[0003]在通過焊頭對晶片進行真空吸附的情況下，必須確實地拾取晶片。伴隨著當今晶片的超薄化，該要求不斷提高。為此，在晶片焊接機中，對晶片的位置進行識別檢測出晶片的偏離，然後對焊頭的位置進行修正，來拾取晶片。
[0004]作為識別晶片位置的方法，例如有專利文獻1、2所示的技術。在專利文獻I中，如圖5所示，揭示了以下的方法，即對晶片的對位標記M或焊盤BP的特有的部分Pa中的攝像數據和預先通過仿真動作得到的模板進行圖案匹配，識別晶片的位置。另一方面，在專利文獻2中，如圖5所示，揭示了以下的方法，即對具有晶片的攝像數據進行二值化處理等，檢測出將在晶圓上形成了多個的晶片分開後的切割的槽，求出晶片的中心位置。
[0005]在晶片焊接機中，根據被稱為地圖數據的表示晶片良好、不良的信息，拾取良好的
-H-* I I
心/T O
[0006]以下，使用圖7說明拾取良好晶片的處理。
[0007]圖7是說明晶圓上的晶片的狀態的圖。
[0008]假設良好晶片是晶片a、晶片f。
[0009]這時，在求出晶片a的中心位置後，逐個求出下一個晶片b、晶片C、晶片d的中心位置，到達晶片f的中心位置。在此，不良晶片b、晶片C、晶片d有可能產生位置偏離等，因此為了從晶片a的中心位置到達晶片f的中心位置，需要正確地求出不良晶片b、晶片C、晶片d的中心位置。另外，在途中還要考慮到晶片的圖案缺損的情況，因此還需要應對該情況。
[0010]作為晶片的識別方法，具有使用了圖案識別的方法、使用了晶片的輪廓的方法。在使用了圖案識別的方法中，需要與各個晶片的圖案對應地登錄模板。另外，在晶圓上形成的晶片有時四邊的輪廓不清楚，在這樣的情況下，無法使用使用了輪廓的識別方法。
[0011]專利文獻1:日本特開2003-188193號公報
[0012]專利文獻2:日本特開2011-061069號公報
【發明內容】
[0013]本發明是為了解決上述問題而提出的，其目的在於，提供一種晶片焊接機，其能夠與晶圓上的晶片的狀態無關地進行晶片的位置識別。
[0014]本發明的晶片焊接機具備:對晶圓進行拍攝的攝像部；存儲上述攝像部拍攝到的上述晶圓的圖像、存儲了在上述晶圓上形成的晶片的輪廓的識別圖案、以及上述識別程序的存儲部；接收表示上述晶圓的每個上述晶片良好或不良的地圖數據的通信部；通過執行上述識別程序，將上述晶圓上形成的上述晶片與上述識別圖案進行對照，求出上述晶片的中心位置，並求出上述地圖數據為良好的上述晶片在上述晶圓上的位置的控制/運算部。
[0015]另外，晶片的識別圖案是存儲了輪廓的圖案，通過由控制/運算部執行識別程序，將晶圓上形成的晶片與識別圖案進行對照，求出晶片的中心位置，求出地圖數據良好的晶片在晶圓上的位置。
[0016]在此，晶片的識別圖案為一種，與作為對象的晶片所對應的地圖數據的良好、不良無關，用於求出上述晶片的中心位置。
[0017]另外，在無法將識別圖案與晶片的圖案進行比較時，根據在晶圓上形成的切割槽來求出成為對象的晶片的中心位置。
[0018]根據本發明，能夠提供一種能夠與晶圓上的晶片的狀態無關地正確地進行晶片的位置識別的晶片焊接機。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是表示從上面看本發明一個實施方式的晶片焊接機10的結構的概要的圖。
[0020]圖2是表示本實施方式的光學系統結構圖的圖。
[0021]圖3是控制系統40的概要結構圖。
[0022]圖4是說明與地圖數據相關聯的設備結構的概念圖。
[0023]圖5是說明晶片焊接機對晶圓上的晶片的位置識別的方法的圖。
[0024]圖6是說明晶片焊接機對晶圓上的晶片的位置識別的處理的流程圖。
[0025]圖7是說明晶圓上的晶片的狀態的圖。
【具體實施方式】
[0026]以下，使用圖1?圖6說明本發明的一實施方式的晶片焊接機。
[0027]首先，使用圖1?圖3說明本發明的一實施方式的晶片焊接機的結構。
[0028]圖1是表示從上面看本發明的一個實施方式的晶片焊接機10的結構的概要的圖。
[0029]圖2是表示本實施方式的光學系統結構圖的圖。
[0030]圖3是控制系統40的概要結構圖。
[0031]晶片焊接機大致具有晶圓供給部1、工件供給/運送部2、晶片焊接部3。
[0032]晶圓供給部I具有晶圓匣升降機11、拾取裝置12。
[0033]晶圓匣升降機11具有填充了晶圓環的晶圓匣(未圖不)，順序地將晶圓環提供給拾取裝置12。拾取裝置12使晶圓環移動以便能夠從晶圓環中拾取希望的晶片。
[0034]工件供給/運送部2具有堆料裝料機21、框供給機22、卸載機23，將工件(引線框等基板)向箭頭方向運送。堆料裝料機21將粘接晶片的工件提供給框供給機22。框供給機22經由框供給機22上的2個位置的處理位置，將工件運送到卸載機23。卸載機23保管運送的工件。
[0035]晶片焊接部3具有預形成部(膏塗覆單元)31、焊頭部32。預形成部31用針將晶片粘結劑塗覆到通過框供給機22運送來的工件、例如引線框上。焊頭部32從拾取裝置12拾取晶片後上升，將晶片移動到框供給機22上的焊接點。然後，焊頭部32使晶片在焊接點下降，將晶片焊接到塗覆了晶片粘結劑的工件上。
[0036]焊頭部32具有使焊頭35 (參照圖2)在Z (高度)方向上升降，在Y方向上移動的ZY驅動軸60和在X方向上移動的X驅動軸70。ZY驅動軸60具有使焊頭35在Y方向上，即拾取裝置12內的拾取位置和焊接點之間往返的Y驅動軸80以及為了從晶圓拾取晶片或將晶片焊接到基板B上使焊頭35升降的Z驅動軸50。X驅動軸70使ZY驅動軸60整體在運送工件的方向即X方向上移動。
[0037]光學系統38如圖2所示，具備:掌握針36的塗覆位置的預形成部光學系統33 ;掌握焊頭35在運送來的基板B上進行焊接的焊接位置的焊接部光學系統34 ;掌握焊頭35從晶圓14拾取的晶片D的拾取位置的晶圓部光學系統15。各部光學系統具有向對象照明的照明裝置和照相機。在晶圓14中切割為網眼狀的晶片D被固定在固定於晶圓環16上的切割帶17上。
[0038]通過該結構，用針36將晶片粘結劑塗覆到正確的位置，通過焊頭35確實地拾取晶片D，將其焊接到基板B的正確的位置。
[0039]控制系統40如圖3所示，大致具備主要由CPU構成的控制/運算部41、存儲裝置42、輸入輸出裝置43、總線44、電源部45、通信接口部46。
[0040]存儲裝置42具備由存儲有處理程序等的RAM構成的主存儲裝置42a、存儲有控制所需要的控制數據、圖像數據等的HDD (硬碟驅動器)、由SSD (固態驅動器)構成的輔助存儲裝置42b。
[0041]輸入輸出裝置43具備顯示裝置狀態、信息等的監視器43a、輸入操作者的指示的觸摸板43b、操作監視器的滑鼠43c、取得來自光學系統38的圖像數據的圖像取得裝置43d、控制拾取裝置12的XY臺(未圖示)、ZY驅動軸60等的電動機65的電動機控制裝置43e、取得或控制各種傳感器信號、來自照明裝置等的開關等的信號部66的信號的I/O信號控制裝置43f。控制/運算部41經由總線44取得需要的數據並進行運算，將信息發送到焊頭35等的控制、監視器43a等。
[0042]通信接口部46是與外部的系統、設備進行通信的部分。
[0043]在輔助存儲裝置42b中，存儲有控制晶片焊接機10的各部的控制程序200、進行晶片D的識別的識別程序201、晶片D的識別圖案P。進行晶片D的識別的識別程序201包含預先生成用於進行識別的晶片D的識別圖案P的功能。
[0044]將控制程序200和地圖數據M裝載到主存儲裝置42a中，通過控制/運算部41執行。
[0045]晶片D的識別圖案P是在識別晶片在晶圓上的位置時，由識別程序參照的數據。
[0046]接著，使用圖4說明與地圖數據相關聯的設備結構。
[0047]圖4是說明與地圖數據相關聯的設備結構的概念圖。
[0048]晶片焊接機10經由通信接口部46與外部的PC (個人計算機)90連接。
[0049]對於晶圓W，檢查裝置30通過晶圓的外觀檢查工序對每個晶片進行檢查，對每個晶片生成表示良好、不良的地圖數據M並發送到PC90。地圖數據M是在通過外部的檢查裝置檢查晶圓時生成的數據，對晶圓上的每個晶片保存良好、不良的信息。另外，地圖數據M暫時存儲在與PC90連接的輔助存儲裝置91中，然後被轉送到晶片焊接機10。[0050]接著，使用圖5?圖6說明本發明的一實施方式的晶片焊接機對晶圓上的晶片的位置識別方法。
[0051]圖5是說明晶片焊接機對晶圓上的晶片的位置識別的方法的圖。
[0052]圖6是說明晶片焊接機對晶圓上的晶片的位置識別的處理的流程圖。
[0053]晶片焊接機10為了從晶圓上拾取晶片D，需要正確地識別在晶圓上形成的良好的晶片D。
[0054]在此，通過晶圓部光學系統15拍攝晶圓的圖像，並放入到輔助存儲裝置42b中。另外，通過晶圓的外觀檢查工序對每個晶片進行檢查，對每個晶片生成表示良好、不良的地圖數據M,在識別時，從PC90轉送並取得。
[0055]晶片焊接機10通過由控制/識別裝置41執行識別程序201，為了拾取良好的晶片D，如下那樣進行晶圓上的晶片的位置識別。
[0056]為了拾取良好的晶片D，求出晶片D的中心位置(晶片中心)即可。
[0057]首先，根據地圖數據M判斷對象的晶片D良好還是不良。在此，在晶片D良好時，在地圖數據中存儲「1」，在不良時，存儲「O」(圖6:S01)o
[0058]在晶片D良好(地圖數據:1)時(圖5A)，將晶片D的圖案和識別圖案P的圖案進行比較(S02 )，求出晶片的中心位置(S03 )。
[0059]識別圖案P設為具有與良好的晶片D相同大小的鏡面晶片(沒有形成電路圖案的晶片)，將其輪廓信息保存為識別圖案P的數據。對於該識別圖案P，基於晶片D的設計值、良好晶片的拍攝圖像，由識別程序201生成，並保存在輔助存儲裝置48b中。針對一個設計規格的晶片D生成一種識別圖案P，不會為了識別相同的晶圓而生成多個圖案，即例如不會像良好圖案、不良品輪廓有缺失的圖案等那樣生成與情況對應的圖案。
[0060]在晶片D不良(地圖數據:0)時，將對晶片D的圖案和識別圖案P的圖案進行比較(S04)，判斷是否能夠進行圖案比較(S05)。
[0061]在晶片D不良(地圖數據:0)時，如圖5B那樣，在晶片D的輪廓不明確的情況下，如圖5C那樣，存在在一個晶圓上形成其他圖案的情況。在一個晶圓上形成有其他圖案的情況是指在晶圓上形成有被稱為標籤晶片的測試用的評價晶片的情況等，將這時的標籤晶片作為不良品處理。
[0062]在能夠將晶片D的圖案和識別圖案P的圖案進行比較時，根據該圖案，求出不良的晶片的中心位置(S06)。
[0063]在不能將晶片D的圖案和識別圖案P的圖案進行比較時，例如在該位置沒有形成圖案時，根據切割槽求出不良晶片的中心位置(圖OT、S07)。切割槽是指在晶圓上附帶的用於切割晶片的槽。
[0064]然後，判斷是否有下一個晶片D (S10)，在沒有時結束，在有下一個晶片D時，求出下一個晶片D的大致位置，將下一個晶片D作為檢查的對象(S11)，返回到S01。
[0065]由此，只準備一個鏡面圖案的識別圖案，就能夠正確地求出良好的晶片、不良晶片雙方的晶片的中心位置。即使在晶片的圖案有缺損時，也能夠根據晶片的切割槽，識別有缺損的晶片的大致位置。
[0066]附圖標記說明
[0067]B:基板；D:晶片；P:識別圖案；M:地圖數據；10:晶片焊接機；1:晶圓供給部；11:晶圓匣升降機；12:拾取裝置；14:晶圓；15:晶圓部光學系統；16:晶圓環；17:切割帶；2:工件供給/運送部；21:堆料裝料機；22:框供給機；23:卸載機；3:晶片焊接部；31:預形成部(骨塗覆單兀);32:焊頭部；35:焊頭；33:預形成部光學系統34:焊接部光學系統；36:針；38:光學系統；35:焊頭；50:Z驅動軸；60 'Ti驅動軸；70:X驅動軸；80:Y驅動軸；40:控制系統；41:控制/運算部；42:存儲裝置；42a主存儲裝置；42b:輔助存儲裝置；43:輸入輸出裝置；43a:監視器；43b:觸摸板；43c:滑鼠；43d:圖像取得裝置；43e:電動機控制裝置；43f:信號控制裝置；44:總線；45:電源部；46:通信接口部;65:電動機；66:信號部；200:控制程序；201:識別程序。
【權利要求】
1.一種晶片焊接機，其特徵在於，具備: 對晶圓進行拍攝的攝像部； 存儲上述攝像部拍攝到的上述晶圓的圖像、存儲了在上述晶圓上形成的晶片的輪廓的識別圖案、以及上述識別程序的存儲部； 接收表示上述晶圓的每個上述晶片良好或不良的地圖數據的通信部； 通過執行上述識別程序，將上述晶圓上形成的上述晶片與上述識別圖案進行對照，求出上述晶片的中心位置，並求出上述地圖數據為良好的上述晶片在上述晶圓上的位置的控制/運算部。
2.根據權利要求1所述的晶片焊接機，其特徵在於， 上述晶片的識別圖案對於一個設計規格的晶片為一種，與作為對象的晶片所對應的地圖數據的良好、不良無關，用於求出上述晶片的中心位置。
3.根據權利要求1所述的晶片焊接機，其特徵在於， 在無法將上述識別圖案與上述晶片的圖案進行比較時，根據在上述晶圓上形成的切割槽來求出成為對象的上述晶片的中心位置。
4.一種晶片的位置識別方法，其特徵在於，包括: 把對晶圓進行拍攝的攝像部拍攝到的上述晶圓存儲在存儲部中的工序； 通過控制/運算部執行識別程序，生成存儲了上述晶圓上形成的晶片的輪廓的上述晶片的一種識別圖案的工序； 通過上述控制/運算部執行識別程序，將上述晶圓上形成的上述晶片與上述識別圖案進行對照，識別上述晶片的中心位置的工序； 通過上述控制/運算部執行識別程序，將上述晶圓上形成的上述晶片與上述識別圖案進行對照，在無法將上述晶片的圖案與上述識別圖案進行比較時，根據該晶片的切割槽求出成為對象的上述晶片的中心位置的工序。
【文檔編號】H01L21/66GK103681396SQ201310066300
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年3月1日 優先權日:2012年9月18日
【發明者】大森僚, 小橋英晴 申請人:株式會社日立高新技術儀器