DE2816324C2 - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Lageerkennung von Halbleiterchips - Google Patents

Description

a) die Lageerkennung anband der Orientierung von Ritz- oder Systemkanten auf dem Chip erfolgt, wobei die Ritzkante durch die bei einem Ritz- oder Sägevorgang entstehende Begrenzung des Chips und die Systemkante durch die äußerste reguläre Struktur auf dem Chip, die im allgemeinen die gesamte Fläche des Chips in Form eines Vierecks umschließt, definiert sind,

b) die Ai^astung zeilenweise in zu den gesuchten Ritz- oder Systemkanten parallel verlaufenden Geraden erfolgt,

c) diese Abtastung in der Umgebung des Chips beginnt und die erste Ritz- oder Systemkante auf dem Chip, die parallel zu dieser Abtastrichtung verläuft, zur Lageerkennung herangezogen wird,

d) diese zellenförmige Abtastung mit Bildwandlern, wie Fernsehkameras oder vergleichbaren Einrichtungen durchgeführt wird,

e) bei dieser zeilenweisen oder zeilenabschnittsweisen Abtastung die momentanen Helligkeitswerte zeilenweise oder zeilenabschnittsweise aufintegriert werden (F i g. 4),

f) die daraus resultierenden Werte gespeichert und die Differenz aus dem Ergebnis von aufeinanderfolgenden Zeilen gebildet werden und nur die Polarität dieser Differenz zur weiteren Auswertung herangezogen wird, die der gesuchten Ritz- oder Systemkante (z. B. hell/dunkel) entspricht,

g) diese Differenz mit einem Faktor, der der Rauheit der jeweiligen Stelle im Bild entspricht, derart gewichtet wird, daß Differenzen in einem rauhen Bereich deutlich abgeschächt und ^4S Differenzen in einem glatten Bereich deutlich hervorgehoben werden,

h) durch eine zusätzliche elektronische Breitenbewertung scharfkantige Ritz- oder Systemkanten von breiten Übergängen hervorgehoben und daraus über eine Zeilenzählung ein Signal zur Lage der Korrektur des Chips (2, 8) gewonnen und zur Lagekorrektur ausgegeben wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abschnittsweise Auswertung des Bildinhaltes in einem oder in mehreren nebeneinander angeordneten oder ineinander verschachtelten senkrecht zu »en Abtastzeilen verlaufenden Spalten erfolgt und daß die Ergebnisse dieser spalten- und zeilenweisen Bildverarbeitung bezüglich ihrer Lage längs einer Spalte (Zeilennummer) in einer Recheneinheit (7), vorzugsweise einem Mikroprozessor, gespeichert werden und daß damit über eine entsprechende logische Betrachtung quer zu den Spalten fehlerhafte Ergebnisse von den Ergebnissen, die der gesuchten Kante lagerichtig zugeordnet wurden, unterschieden werden,

3. Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Drehwinkels (g>) und der beiden Lagekoordinaten (x, jcJdes Chips das Verfahren in mehreren, vorzugsweise drei Gesichtsfeldern (FS 1', FSV) mit gleichen oder unterschiedlichen, vorzugsweise orthogonalen Abtastrichtungen ausgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Ritzkante ein eindeutiges optisches Bild durch Ausnutzung der Höhenausdehnung des Chips (h, Fig.2) erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Systemkante vorzugsweise eine parallele Auflichtbeleuchtung verwendet wird, so daß die Systemkante aufgrund ihrer Böschung das Licht so reflektiert, daß es nur noch sehr abgeschwächt in das optische System zurückgelangt und dadurch so als schmale, dunkle Linie erscheint.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausnützung der Höhenausdehnung des Chips parallele Belichtung unter einer Richtung vorgesehen ist, die wenige Grad zur Senkrechten der Flächennormalen der Chipoberfläche geneigt ist und in der Projektion auf die Halbleiterchipoberfläche etwa parallel zur Diagonalen verläuft, wobei die Betrachtung unter dem Reflexionswinkel erfolgt (F ig. 2).

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Optik vorgesehen ist, die vorzugsweise einen hinreichend großen Teil der Ecke eines Chips auf zwei Bildwandlern abbildet, deren zellenförmige Abtastrichtung orthogonal zueinander liegen, so daß gewährleistet ist, daß die jeweiligen Kanten immer parallel oder annähernd parallel zu der parallel zu der Abtastrichtung des entsprechenden Bildwandlers verlaufen und daß ein drittes Gesichtsfeld zur Erfassung des Drehwinkels durch Verschieben des zweiten Gesichtsfeldes erzeugt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Bildwandler vorgesehen ist und daß die zweite Kante durch optische Bilddrehung erfaßt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Bildwandler vorgesehen ist, dessen Abtastrichtungen nicht festgelegt sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die genaue opto-elektronische Erfassung von Maß, Form und Lage wird häufig durch folgende Umstände erschwert: zu geringer Kontrast zwischen Objekt und Umgebung, starke zeitliche und örtliche Schwankungen des Kontrastes und starke örtliche Helligkeitsunterschiede in der Umgebung der gesuchten Objekte.

In der DE-OS 24 04 183 ist eine Vorrichtung zur Erkennung der Lage eines Musters beschrieben und dargestellt. Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß die Mustererkennung typenspezifisch ist, das heißt, daß bei jedem neuen Muster bzw. Typ umgerüstet werden muß.

Außerdem handelt es sich bei dieser Mustererkennung um ein aufwendiges Verfahren,

In der DE-OS 2246 152 wird ein Ausrichtverfahren von zwei Objekten (Maske zu Scheibe) zueinander anhand von speziell dafür vorgesehenen und für diesen Zweck zusätzlich einzubringenden Justiermarken beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs definierte Verfahren zu realisieren, das typenunabhängig, weitgehend oberflächenunabhängig und mit vergleichsweise geringem Aufwand durchzuführen ist Außerdem ist es das Ziel der Erfindung, die eingangs erwähnten, erschwerenden Umstände weitgehend zu umgehen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Ritzkante ist die durch den Ritz- oder Sägevorgang auf dem Wafer entstandene Begrenzung des Chips. Systemkante ist die äußerste reguläre Struktur auf dem Chip, die im allgemeinen die gesamte aktive Fläche des Chips in Form eines Vierecks umschließt und im allgemeinen durch einen Obergang von Silizium auf Siliziumoxid entsteht

Mit der Erfindung ist es möglich, eine weitgehend muster- und damit typenunabhängige, von Reflexionseigenschaften der Oberfläche unbeeinflußte Lageerkennung mit hoher Genauigkeit und Geschwindigkeit durchzuführen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die abschnittsweise Auswertung des Bildinhaltes in einem oder in mehreren nebeneinander angeordneten oder ineinander verschachtelten, senkrecht zu den Abtastzeilen verlaufenden Spalten und dadurch daß die Ergebnisse dieser spalten- und zeilenweisen Bildverarbeitung bezüglich ihrer Lage längs einer Spalte (Zeilennummer) in einer Recheneinheit, vorzugsweise einem Mikroprozessor, gespeichert werden und damit über eine entsprechende logische Betrachtung quer zu den Spalten fehlerhafte Ergebnisse von den Ergebnissen, die der gesuchten Kante lagerichtig zugeordnet wurden, unterschieden werden.

Auf diese Weise wird erreicht, auch die Lage von Chips zu erkennen, die durch örtlich begrenzte Beschädigungen (z. B. Muschelausbruch) oder durch störende Partikel von ihrer Idealform abweichen. Außerdem wird mit dieser Lösung noch eine erhöhte Erkennungssicherheit geschaffen. Die dabei eliminierten Störungen resultieren insbesondere aus optischen Störungen aus der Umgebung des Chips.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind Bestimmung des Drehwinkels φ und der beiden Lagekoordinaten x, y des Chips in mehreren, vorzugsweise drei Gesichtsfeldern mit gleichen oder unterschiedlichen, vorzugsweise orthogonalen Abtasteinrichtungen ausgeführt Diese Lösung dient der Bestimmung der translatorischen und geringfügig rotatorischen Lageabweichung.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zur Bestimmung der Ritzkante ein eindeutiges optisches Bild durch Ausnutzung der HöhenäUsdehnUng des Chips erzeugt.

Dies geschieht z. B. dadurch, daß eine parallele Beleuchtung unter einer Richtung verwendet wird, die wenige Grad zur Senkrechten geneigt ist und in der Projektion auf die Ciiipoberfläche etwa parallel zur Diagonale verläuft, wöbe' die Betrachtung unter dem Reflexionswinkel erfolgt. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß sich auf diese Weise entlang der Ritzkante ein schmaler Schattensaum ergibt, der absolut dunkel erscheint und dadurch die Erkennung der Ritzkante im Sinne des beschriebenen Verfahrens erleichtert

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung findet zur Erfassung der Systemkante vorzugsweise eine parallele Auflichtbeleuchtung Verwendung, so daß die Systemkante aufgrund ihrer Böschung das Licht so ίο reflektiert, daß es nur noch sehr abgeschwächt in das optische System zurückgelangt und dadurch so als schmale, dunkle Linie erscheint Diese Beleuchtung gestattet es, auch die Systemkante zur Auswertung hinreichend deutlich sichtbar zu machen.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist eine Optik vorgesehen, die vorzugsweise einen hinreichend großen Teil der Ecke eines Chips auf zwei Bildwandler abbildet, deren zellenförmige Abtastrichtungen orthogonal zueinander liegen. Die Verwendung 2Q von Bildwandlern zur Abtastung der CMpoberfläche ist bekannt; vgL z.B. die DE-OS 24 04^3. Dadurch ist gewährleistet daß die jeweiligen Kanten immer parallel oder annähernd parallel zu der Abtastrichtung des entsprechenden Bildwandlers verlaufen. Ein drittes Gesichtsfeld zur Erfassung des Drehwinkels wird durch Verschiebung des zweiten Gesichtsfeldes erzeugt Aufgrund dieser Anordnung können handelsübliche Fernsehkameras zur zellenförmigen Abtastung Verwendung finden. Es ist aber auch möglich, Halbleiterbildwandler (z. B. Charge-coupled-devices) einzusetzen. Nach einer weiteren Abwandlung der Erfindung kann nur ein Bildwandler vorgesehen sein und die zweite Bildkante durch optische Bilddrehung erfaßt werden. Diese Ausgestaltung der Anordnung hat den Vorteil der Einsparung und der erhöhten Betriebssicherheit

Es ist aber auch möglich, nur einen Bildwander vorzusehen, dessen Abtastrichtungen nicht festgelegt sind. Dadurch entfällt eine optische Bilddrehung bzw. ein zweiter Bildwandler. Hierfür eignen sich z.B. Bildsondenröhren (Image dissector tubes) oder auch Halb'eiterbildwandier mit wahlweisem Bildzugriff (random access).

Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Anordnung 7.ur automatischen Lageerkennung der Koordinaten X₀, yo und des Drehwinkels φ,

F i g. 2 eine Beleuchtungsanordnung zur Ausnützung der Höhenausdehnung eines Chips,
so Fig.3 einen Ausschnitt eines Halbleiterchips mit Schattensaum,

Fig.3a eine perspektivische Darstellung der Beleuchtungsanordnung,

F i g. 4 die Bildauswertung im Bereich der Integrationslänge,

F i g. 5 ein Schaltungsprinzip für die Bildauswertung zur Lageerkennung von Schaltkreisen,

F i g. 6 die Bildauswertung durch analoge und digitale Bildverarbeitung und
so F i g. 7 die Lageerkennung von Halbleiterchips.

Die Fig. 1 zeigt zwei Bildwandler FSl und FS2, deren Abtastrichtungen orthogonal zueinander sind, eine Optik 1, einen Strahlteiler 3 und einen Chip 2 mit drei Gesichtsfeldern und beispielsweise jeweils vier Abtastspalten. Die ftitzkante ist mit 4 und die Systemkante mit 5 bezeichnet. Die Signale der Bildwandler (U(_X)bzw. U(_y))gehen auf eine entsprechende Auswerteelektronik 6, die spaltenweise die Lage der

Kanten in Form von Zeilennummern erfaßt und diese an einen Mikroprozessor 7 zur Verarbeitung senkrecht zur Spaltenrichtung und zur Ermittlung von Xo, ya und φ weitergibt. Ein Ausfuhrungsbeispiel für die analoge Auswerteelektronik 6 wird anhand der F i g. 5 erläutert. Als Mikroprozessor kann beispielsweise ein SMP 8080 Verwendung finden, der im Siemens-Datenbuch 76/77 Mikroprozessor Bausteine System SAB 8080 aufgeführt ist. Die Ritzkante 4 bzw. die Systemkante 5 läuft parallel bzw. nahezu parallel zu der jeweiligen Zeilenrichtung und senkrecht oder nahezu senkrecht zu den Spaltenrichtungen. Die Gesichtsfelder FS V bzw. FS2' sind den Bildwandlern FS 1 bzw. /^2ZUgCOrOnCt.

Bei der Erfindung wird eine zellenförmige Abtastung des Bildes vorgenommen, wobei die Zeilen parallel oder annähernd parallel zur Richtung der gesuchten Kante verlaufen. Über eine Zeile oder über einen Zeilenabschnitt wird die Intensität aufintegriert und die integralen Spannungswerte U, von jeweils aufeinanderfolgenden Zeiien voneinander subtrahiert, so daß sich <° eine Differenzspannung Ub ergibt; vgl. F i g. 4 und 5. Zu diesen Differenzspannungen Ut, tragen nur die Bildanteile bei, die einen Intensitätsgradienten senkrecht zur Zeilenrichtung aufweisen und den Betrag dieses Gradienten in Zeilenrichtung über eine gewisse Strecke in etwa beibehalten. Durch eine weitere Differenzbildung oder durch eine zusätzliche elektronische Breitenbewertung werden scharfkantige Linien (System-, Ritzkante) von breiten Übergängen hervorgehoben.

Die Lage der Kante erhält man über einen ^o Zeilenzähler mit Komparator. Durch die Integration in Zeilenrichtung ist die Auswertung weitgehend unabhängig von Störungen im Kantenverlauf. Ferner können hierdurch noch Kanten erkannt werden, deren Kontrasthub deutlich unter der Rauschamplitude des Videosignales liegt. Die Genauigkeit der Lageerkennung kann noch durch Mittelwertbildung aus mehreren Ergebnissen erfolgen, die bei einer parallelen Abtastung und Auswertung in verschiedenen Bereichen des Bildes anfallen.

Bei der Drahtmoniage von integrierten Schaltkreisen ist die Lage des Chips auf dem Systemträger in x, /und φ zur erfassen. Ist eine hinreichend geringe Lagetoleranz zwischen Ritzkante und System vorhanden, so bietet sich der Einsatz des vorgeschlagenen Verfahrens zur Lageerkennung der Ritzkante an. Unter bestimmten Bedingungen kann jedoch auch die Lage der Systemkante direkt erfaßt werden.

Der Chip wird dazu auf zwei Bildwandler (z. B. Fernsehkamera FSi, FS2 — wie in F^:g. 1 ge- ^Μ zeigt —) abgebildet, deren Abtastrichtungen senkrecht aufeinanderstellen, so daß eine parallele Abtastung von othogonalen Kanten möglich ist

Die Erfassung des Drehwinkels φ erfolgt über ein drittes Gesichtsfeld, das durch Verschiebung des ersten Gesichtsfeldes FSV um den Betrag L erfolgen kann. Die Größe der Verschiebung /,ist einstellbar und richtet sich nach der jeweiligen Chipgröße. Das Verfahren erfolgt zweckmäßigerweise über einen nicht dargestellten drehbaren Spiegel im Strahlengang der Optik. ^w

Da die Umgebung des Chips aufgrund verschiedener Klebe- und Legierverfahren bezüglich der Helligkeitsverteilung extrem unterschiedlich ausfallen kann, wird zur Erhöhung der Erkennsicherheit ein Schattenwurfverfahren (F i g. 2) durchgeführt Dabei wird der Chip 8 ^b5 mit der Höhe h, der auf dem System träger 9 auflegiert oder aufgeklebt ist, mit parallelem Licht beleuchtet Die Beieuchtungsrichtung « ist um wenige Grad zur Senkrechten geneigt. Unter der Beobachtungsrichtung <%' erscheint dann an der Chipkante ein Schattensaum 10 mit der Breite b (F i g. 3). Betrachtungs- und Beleuchtungswinkel sind im allgemeinen gleich. Die Breite des Schattensaums b ist gegeben durch die Funktion

b-2h$\nx

Um den notwendigen Schattensaum an beiden Seiten einer Chipecke zu erzeugen, verläuft die Betrachtungsbzw. Beleuchtungsrichtung bezogen auf die Chipebene ungefähr unter 45° zu der Chipkante, wie aus F i g. 3 zu ersehen ist. Zum besseren Verständnis zeigt Fig.3a Beleuchtungsrichturg, Chip und erzeugten Schattensaum in perspektivischer Darstellung.

Neben der Integration und Differenzbildung wird noch eine elektronische Bewertung der Rauheit der Oberfläche durchgeführt, die zweckmäßigerweise über eine Differenzzierung in Zeilenrichtung und anschließender Betragsbildung und zeilen- bzw. zeilenabschnittsweiser integration erfoigen kann. Die Sysiemkante befindet sich immer in einem optisch »glatt« erscheinenden Bereich und ist durch einen Hell-Dunkel-Übergang gekennzeichnet. Störende Hell-Dunkel-Übergänge aus dem Signal Ut, der ersten Differenz, die nicht der Systemkante zuzuordnen sind, werden durch den relativ rauh erscheinenden Systemträger, sowie von rauhen Kleberändern hervorgerufen. Durch eine Gewichtung des Signals U* der ersten Differenz mit einem nach obeii beschriebener Art zeilenweise gewonnenen Rauheitssignal Un (z. B. durch Division) ist eine sichere, elektronische Erkennung der Systemkante durchführbar.

In F i g. 4 zeigt das obere Feld einen Typenausschnitt eines Chips 8 mit dessen Randumgebung, die im allgemeinen durch einen Systemträger 9 und eine unregelmäßig geformte Kleb- bzw. Legiermasse 10 gebildet ist Ferner ist die mit Ausbrüchen versehene Ritzkante 4 und die dahinterliegende Systemkante 5 zu sehen, sowie die Kontaktierfelder 11, 12. Die Lage der Zeilen 13 sowie der Bereich »A< der Integration ist ebenfalls angedeutet.
Der Kurvenverlauf im Diagramm a zeigt das Ergebnis

= J V_Mdx

der zeilenweisen Integration im obigen Bildausschnitt über die angegebene Integrationslänge »/«. Im nächsten Schritt b wird die Differenz

= ^{A U}° Ay

von den integralen Spannungswerten U₁ gebildet, die benachbarten Zeilen zugeordnet sind. Durch die in den Diagrammen a und b dargestellte Operation werden geradlinige Kanten, die annähernd parallel zur Abtastrichtung verlaufen, im Verhältnis zu anderen Bildelementen, wie beispielsweise unregelmäßig geformte Konturen, der Umgebung hervorgehoben.

Die Systemkante ist durch ihre Charakteristik (»Böschung«) immer als Hell-Dunkel-Obergang zu erkennen, wenn die Abtastrichtung aus der Umgebung des Chips kommt Die Ritzkante erscheint der Schattenbeleuchtung unter den gleichen Abtastbedingungen immer als Dunkel-Hell-Ubergang. Je nach Art der zu findenden Kante kann die Polarität des Signals

Uh im Diagramm b beschnitten werden. Im gezeigten Fall wird die Systemkante gesucht. Ihr Hell-Dunkel-Übergang ist im Diagramm b den Negativbereich zuzuordnen. Der Positivbereich braucht deshalb für die weitere Bildbearbeitung nicht berücksichtigt zu werden.

In dem so verarbeiteten Bildinhalt können aufgrund sehr intensiver Störungen der Umgebung noch Signale enthalten »ein, deren Höhe das Differenzsignal an der Stelle der gesuchten Systemkante deutlich überschreitet. Zur Unterdrückung dieser Störung wird dehalb als weiteres Kriterium die Glattheit der Oberfläche herangezogen, in der sich die Systemkante im Gegensatz zu den rauh und unregelmäßig geformten Bildelementen der Umgebung (Systemträger, Kleber) befindet. Dazu wird das aus dem Bildwandler kommende Signal U_(x) differenziert, gleichgerichtet und ebenfalls wieder im Bereich der Integrationslänge / zeilenweise integriert. Die sich so ergebenden integralen Spannungswerte Ur zeigt Diagramm c. Der Verlauf Ur ist ein Mali für die Rauheit der Oberfläche. Das Signal Ub wird nun mit dem Verlauf der Rauheit als Signal Ur so gewichtet, daß das Signal Ub in rauhen Bereichen abgeschwächt und in glatten Bereichen verstärkt wird. Dies kann durch eine Division von Signal Ub durch Signal Ur erfolgen. Das Ergebnis dieser Gewichtung zeigt der Signalverlauf Ud- Durch eine weitere Differenzbildung von Spannungen, die benachbarten Zeilen im Signal Ud zuzuordnen sind, ergibt sich eine nochmalige Verstärkung von scharfkantigen Übergängen, wie es die Systemkante darstellt.

Das Endergebnis dieser zeilenweisen Bildverarbeitung, die aus Zeit- und Aufwandsgründen vorzugsweise analog erfolgt, zeigt das Signal Ue. Der Vergleich mit dem Ubersichtsbild am Kopf der F i g. 4 ergibt, wie der gesamte Bildinhalt auf eine schmale, sehr deutlich hervortretende Linie komprimiert wurde, die örtlich mit der Systemkante zusammenfällt und deren Lage nun über eine Zeilennummer (F i g. I) weiter verarbeitbar ist

Die F i g. 5 zeigt eine schematische Darstellung des prinzipiellen Signalverlaufs. Das ankommende Videosignal U(_x) eines zellenförmig arbeitenden Bildwandlers teilt sich in zwti Kanäle auf. Der obere dient zur Hervorhebung der geradlinigen Kanten aus unregelmäßig geformten Konturen entsprechend F i g. 4, Signalverlauf Um und Ub in den Diagrammen a und b.

Der untere Kanal dient zur elektronischen Erfassung der unterschiedlichen Rauheiten. Dazu wird nach einer Differenzierung des Videosignals U(_X) dieses Ergebnis gleichgerichtet

und dann zeilenweise integriert. Ergebnis ist das Signal Ur. Eine Verknüpfung der beiden Kanäle durch die Division UtJUR=Uj liefert nach einer nochmaligen zeilenweisen Differenzbildung der Signale Ud für benachbarte Zeilen im Bereich der gesuchten Systemkante bzw. Ritzkante eine schmale, im Vergleich zu dem davor liegenden Bildinhalt sehr intensive Linie, Signal U_c im Diagramm e. Diese Differenzbildung entspricht der Differenzbildung im oberen Kanal nach der Integration. Das Ergebnis stellt in F i g. 4 der Kurvenverlauf e dar. Die örtliche Lage ist über einen Zeilenzähler 14 zu der gesuchten Ritz- bzw. Systemkante in Bezug zu bringen.

Die elektronische Bildung der integralen Spannungswerte nach F i g. 5 kann z. B. mit einem entsprechend beschalteten Operationsverstärker des Typs AM 450-2 der Firma Datei in Verbindung mit einem Analogschalter AH 0015 CD der Firma National Semiconductor durchgeführt werden. Die Differenzbildung der zeilenweisen Integrale

"> entsprechend Fig.4, Signalverlauf Ub und Ue, kann beispielsweise mit je zwei Sample and Hold-Bausteinen SHM-Ic-I der Firma Datei erfolgen. Die Differenzierung und Gleichrichtung im unteren Kanal kann ebenfalls mit den genannten Operationsverstärkern und entsprechenden Beschallungen realisiert werden.

Die weitere Bildauswertung erfolgt digital in einem Mikroprozessor. Diesem werden je Spalte die Zeilennummern der als Systemkante durch die analoge Auswertung bewerteten Orte mitgeteilt. Durch paralle- Ie Vergleiche der Spalteninhalte werden fehlerhaft bewertete Orte ausgeschieden. Fehlerhaft bewertete Stellen treten mit geringer Wahrscheinlichkeit nebeneinander in zwei benachbarten Spalten auf, wie aus der Fi g. 6 zu ersehen ist. Die Bestimmung der Lage x.yund der Drehwinkel φ des integrierten Schaltkreises erfolgt durch Auswertung der Ergebnisse der drei Einzelgesichtsfelder, deren Anordnung aus der F i g. 7 ersichtlich ist. F i g. 6 knüpft in der linken Hälfte A an die F i g. 4 und 5 vorzugsweise mit analoger Bildverarbeitung an und zeigt die weitere Informationsverarbeitung, die insbesondere digital in einem Mikroprozessor softwaremäßig erfolgt. Das Feld a in der Fig.6 zeigt noch einmal ein

« Gesichtsfeld, z. B. FS 1 nach F i g. 1, mit der zellenförmigen Abtastung 13, den Spalten senkrecht dazu sowie des Chipausschnitts 8 mit Systemkante 5 und Ritzkante 4. Das Feld b demonstriert den daraus spaltenweise reduzierten Bildinhalt Dieser kann neben der gesuchten

^A0 System- bzw. Ritzkante noch Linien enthalten, die durch die vorzugsweise analoge Bildauswertung entstanden sind und nicht der Systemkante zuzuordnen sind. Durch einen Vergleich der Lage der Linien in den verschiedenen Spalten zueinander werden die Linien eliminiert

(Feld c), die die nicht auf einer Geraden, wie sie die Systemkante darstellt, anzuordnen sind.

Als letzter Schritt (Feld d) wird eine Spalte herausgegriffen und die Zeilennummern der gefundenen Kante an dieser Stelle als Ergebnis zur endgültigen

">° Bestimmung von x, y und φ mit dem entsprechenden Ergebnis aus den zwei anderen Feldern (z. B. FS 2' , FS Γ in F i g. 1) herangezogen. In die Berechnung von x, y, φ aus dem Ergebnis der drei Einzelfelder (Zeilennummer und Spaltennummer) geht noch die Größe der

Verschiebung L(F i g. 1) ein.

F i g. 7 zeigt noch einmal zusammengefaßt die Lage der drei Gesichtsfelder, die Abtastrichtung 16, die jeweilige Zeilenrichtung 13 mit der Integrationslänge /, die Spaltenanordnung z. B. 4 und die der Verschiebung

L. In den einzelnen Spalten sind die Ergebnisse der vorzugsweise analogen Bildbearbeitung am Beispiel der Ermittlung der Systemkante eingetragen.

Das beschriebene Verfahren eignet sich auch ganz allgemein für Halbleiterbauelemente.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1, Verfahren zur weitgehend muster- und oberfläcbeneigenscbaftenunabhangigen, automatischen Lageerkennung von Halbleiterchips, bei dem eine optoelektronische, punktförmige und berührungslose Abtastung der Chips erfolgt, insbesondere für die Justierung bei Automaten für die Drahtmontage und bei der Übernahme dieser Chips an Legier-/Klebeautomaten, dadurch gekennzeichnet, daß