JP5761771B2 - ウエハマップデータ照合システム - Google Patents

Description

本発明は、ウエハ画像とウエハマップデータ画像とを照合するウエハマップデータ照合システムに関する発明である。

一般に、ウエハは、ダイシングシートに貼着されてダイシングされ、多数のダイ（半導体チップ）に分割されている。１枚のウエハの中には、不良ダイが含まれるため、ダイ検査工程でダイ毎に良否を検査して不良ダイにインクでバッドマークを付し、ダイ実装工程で、ダイ毎にカメラで撮像してバッドマークの有無を画像認識し、ウエハから良品ダイ（良品チップ）のみを順番にピックアップして基板に実装するようにしていた。

しかし、この方法では、ダイ毎にカメラで撮像してバッドマークの有無を画像認識しなければならず、生産効率が悪いという欠点があった。

そこで、近年では、特許文献１（特開２００１−２５０８３４号公報）に記載されているように、ダイ検査工程で、ダイシング後のウエハの各位置のダイの良否を示すウエハマップデータを作成し、ダイ実装工程で、ウエハマップデータを使用して、ウエハから良品ダイ（良品チップ）のみを順番にピックアップして基板に実装する方法が主流となってきている。

この方法では、実際のウエハとウエハマップデータとを照合して、実際のウエハの各位置のダイの良否をウエハマップデータと正確に対応させる必要がある。

そこで、特許文献２（特開２００８−３１１４３０号公報）に記載されているように、パターンマッチング技術を使用して、実際のウエハとウエハマップデータとを自動的に照合する技術が提案されている。このものは、ウエハが貼着されたダイシングシートを挟んで、カメラと照明光源を互いに反対側に配置し、カメラ側から見てウエハ（ダイシングシート）の裏面側から照明光源で照明して撮像することで、ウエハの各ダイを画像認識しやすくするようにしている。

特開２００１−２５０８３４号公報 特開２００８−３１１４３０号公報 特開２０１０−１２９９４９号公報

しかし、上記特許文献２では、ダイシングシートを挟んでカメラと照明光源を互いに反対側に配置する構成であるが、ダイピックアップ装置のダイシングシートの下方には、ダイのピックアップ時にダイシングシートのうちの吸着しようとするダイの貼着部分を突き上げピンで突き上げて該ダイの貼着部分を該ダイシングシートから部分的に剥離させる突き上げ機構を配置する必要があるため、ダイシングシートの下方に照明光源（又はカメラ）を配置することが困難である（特許文献３参照）。

しかも、ダイは小形・微小化しているため、製造ばらつきの影響を受けやすく、ウエハの周縁部のダイを正確に画像認識することが難しい。このため、特許文献２の方法を用い
ても、実際のウエハとウエハマップデータとの自動照合が困難であり、ダイの位置を誤認識する可能性がある。

このため、現状は、表示装置の画面に実際のウエハ画像とウエハマップデータ画像を横並びに表示して、作業者が目視で実際のウエハ画像とウエハマップデータ画像とを照合して吸着開始ダイを指定するようにしているが、ウエハマップデータ画像のイメージが実際のウエハ画像と異なるため、照合作業には熟練を要し、熟練度が低い作業者が照合作業を行うと、ダイの位置がずれて照合されてしまう可能性がある。ダイの照合位置がずれている場合は、ウエハマップデータに従ってダイをピックアップしていくと、良品／不良品の位置もずれたままダイをピックアップしていくことになり、不良基板を生産してしまうことになる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、表示装置の画面に表示した実際のウエハ画像とウエハマップデータ画像を作業者が目視で簡単に且つ正確に照合できるウエハマップデータ照合システムを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、複数のダイに分割するようにダイシングされたウエハの少なくとも一部をカメラで撮像したウエハ画像と前記ウエハの各位置のダイの良否を示すウエハマップデータ画像とを表示する表示装置と、前記ウエハ画像と前記ウエハマップデータ画像とを照合する操作を行う操作手段とを備えたウエハマップデータ照合システムにおいて、前記ウエハマップデータ画像は、前記ウエハ画像と同じダイの配列イメージで表示され、前記操作手段は、前記表示装置の画面上で前記ウエハ画像又は前記ウエハマップデータ画像の表示位置を移動させて前記ウエハ画像と前記ウエハマップデータ画像とを重ね合わせて合致させることで、前記ウエハ画像と前記ウエハマップデータ画像とを照合するように構成されていることを特徴とするものである。

この構成では、表示装置の画面上でウエハ画像又はウエハマップデータ画像の表示位置を移動させてウエハ画像とウエハマップデータ画像とを重ね合わせて合致させることで、ウエハ画像とウエハマップデータ画像とを照合することができるため、表示装置の画面に表示した実際のウエハ画像とウエハマップデータ画像を作業者が目視で簡単に且つ正確に照合できる。

作業者は、操作手段を操作して、ウエハ画像とウエハマップデータ画像とを重ね合わせて合致させた状態で吸着開始ダイを指定すれば良い。これにより、作業者が目視で吸着開始ダイを簡単に且つ正確に指定できる。

また、ウエハマップデータ画像は、ダイの無い部分とダイの有る部分とが異なる背景（カラー表示、グレー表示、模様等）で区分けするようにすれば良い。これにより、ウエハマップデータ画像に表示されたウエハの周縁部のダイを作業者が目視で簡単に且つ正確に判別できる。

また、ウエハマップデータ画像は、不良ダイの区画に印（記号、文字、マーク、カラー表示、グレー表示等）を表示するようにすると良い。これにより、作業者が表示装置の画面上で不良ダイの位置を目視で簡単に確認できる。また、ウエハの不良ダイにバッドマークが付されている場合は、ウエハ画像のバッドマークの位置とウエハマップデータ画像の不良ダイの印の位置が合致していることを目視で簡単に確認することができる。

図１は本発明の一実施例におけるダイ供給装置の外観斜視図である。 図２は突き上げユニットとその周辺部分の外観斜視図である。 図３はウエハパレットの外観斜視図である。 図４は突き上げ動作時に突き上げポットを吸着位置まで上昇させた状態を示す一部破断拡大図である。 図５は突き上げ動作時に突き上げポットから突き上げピンを突出させた状態を示す一部破断拡大図である。 図６はウエハマップデータの一例を示す図である。 図７（ａ）はウエハ画像の一例を示す図、同図（ｂ）はウエハマップデータ画像の一例を示す図である。 図８（ａ）は画像重ね合わせ操作の途中の状態を示す図、同図（ｂ）は画像重ね合わせ操作完了の状態を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１を用いてダイピックアップ装置１１の構成を概略的に説明する。

ダイピックアップ装置１１は、マガジン保持部２２（トレイタワー）、パレット引き出しテーブル２３、ＸＹ移動機構２５、突き上げユニット２８（図２参照）等を備え、パレット引き出しテーブル２３を部品実装機（図示せず）に差し込んだ状態にセットされる。

ダイピックアップ装置１１のマガジン保持部２２内に上下動可能に収納されたマガジン（図示せず）には、ウエハ張設体３０を装着したウエハパレット３２が多段に積載され、生産中にマガジンからウエハパレット３２がパレット引き出しテーブル２３上に引き出されるようになっている。図３に示すように、ウエハ張設体３０は、ウエハを碁盤目状にダイシングして形成したダイ３１を貼着した伸縮可能なダイシングシート３４を、円形の開口部を有するウエハ装着板３３にエキスパンドした状態で装着したものであり、該ウエハ装着板３３がパレット本体３５にねじ止め等により取り付けられている。

突き上げユニット２８（図２参照）は、ウエハパレット３２のダイシングシート３４下方の空間領域をＸＹ方向に移動可能に構成されている。そして、ダイシングシート３４のうちのピックアップ（吸着）しようとするダイ３１の貼着部分をその下方から突き上げポット３７の突き上げピン３９（図４、図５参照）で局所的に突き上げることで、当該ダイ３１の貼着部分をダイシングシート３４から部分的に剥離させてダイ３１をピックアップしやすい状態に浮き上がらせるようにしている。

この突き上げユニット２８は、サーボモータ（図示せず）を駆動源として突き上げユニット２８全体が上下動するように構成されている。ダイピックアップ動作時には、突き上げユニット２８が上昇して突き上げポット３７の上面がウエハパレット３２のダイシングシート３４にほぼ接触する所定のシート吸着位置まで上昇すると、ストッパ機構（図示せず）によって突き上げユニット２８の上昇が止まり、更に上昇動作を続けると、突き上げポット３７の上面から突き上げピン３９（図４、図５参照）が上方に突出して、ダイシングシート３４のうちのピックアップしようとするダイ３１の貼着部分を突き上げるように
なっている。この場合、駆動源となるサーボモータの回転量を調整することで、突き上げピン３９の突き上げ高さ位置（突き上げ量）を調整できるようになっている。

図１に示すように、ＸＹ移動機構２５には、吸着ヘッド４１とカメラ４２とが組み付けられ、該ＸＹ移動機構２５によって吸着ヘッド４１とカメラ４２が一体的にＸＹ方向に移動するように構成されている。吸着ヘッド４１には、ダイシングシート３４上のダイ３１を吸着する吸着ノズル４３（図４、図５参照）が上下動するように設けられている。カメラ４２は、ダイシングシート３４上のダイ３１を上方から撮像してその撮像画像を画像処理することで、吸着ノズル４３で吸着しようとするダイ３１の位置を認識できるようになっている。

ダイピックアップ装置１１の制御装置（図示せず）は、ダイシングシート３４上のダイ３１のうち、吸着しようとするダイ３１をカメラ４２で撮像して得られた画像を処理して該ダイ３１の位置を認識して、該ダイ３１の突き上げ位置及び吸着位置を決定し、図５に示すように、ダイシングシート３４のうちのピックアップ（吸着）しようとするダイ３１の貼着部分をその下方から突き上げポット３７の突き上げピン３９で局所的に突き上げることで、当該ダイ３１の貼着部分をダイシングシート３４から部分的に剥離させてダイ３１をピックアップしやすい状態に浮き上がらせながら、該ダイ３１を吸着ノズル４３で吸着してピックアップする。

一般に、１枚のウエハの中には、不良ダイが含まれるため、ウエハ製造製造会社では、ダイ検査結果に基づいて、ダイシング後のウエハの各位置のダイ３１の良否を示すウエハマップデータ（図６参照）を作成して、このウエハマップデータをウエハをと一緒にダイ実装基板製造会社に提供する。ダイ実装基板製造会社では、ダイピックアップ装置１１を使用して、ウエハマップデータに従って、ウエハから良品ダイ（良品チップ）のみを順番にピックアップして基板に実装する。

このように、ウエハマップデータを使用する場合は、実際のウエハとウエハマップデータとを照合して、実際のウエハの各位置のダイの良否をウエハマップデータと正確に対応させる必要がある。

そこで、本実施例では、図７に示すように、表示装置（図示せず）の画面に、カメラ４２で撮像した実際のウエハ画像とウエハマップデータ画像を表示し、両画像を次のようにして照合する。

本実施例では、作業者が目視で不良ダイを確認できるように、ウエハのうちの不良ダイにインクでバッドマークが付されているが、不良ダイにバッドマークが付されていないウエハを用いても良い。

また、ウエハマップデータ画像は、ウエハ画像と同じダイの配列イメージで、格子状の線で仕切られた各ダイの区画がウエハ画像の各ダイと同じサイズで表示される。また、ウエハマップデータ画像は、ダイの無い部分とダイの有る部分とが異なる背景（カラー表示、グレー表示、模様等）で区分けされ、ウエハマップデータ画像に表示されたウエハの周縁部のダイを作業者が目視で簡単に且つ正確に判別できるようになっている。

また、ウエハマップデータ画像は、不良ダイの区画に印（記号、文字、マーク、カラー表示、グレー表示等）が表示され、作業者が表示装置の画面上で不良ダイの位置を目視で簡単に確認できるようになっている。

表示装置の画面に表示された実際のウエハ画像とウエハマップデータ画像を照合する操
作は、作業者がマウス、キーボード等の入力装置（操作手段）を操作したり、或は、表示装置の画面がタッチパネル（操作手段）で構成されている場合は、作業者が表示装置の画面に指等でタッチして、図８（ａ）に示すように、表示装置の画面上でウエハ画像又はウエハマップデータ画像の表示位置を移動させて重ね合わせて、図８（ｂ）に示すように、ウエハ画像の各ダイとウエハマップデータ画像の各ダイの区画とを合致させる。本実施例では、ウエハのうちの不良ダイにバッドマークが付されているため、ウエハ画像のバッドマークの位置とウエハマップデータ画像の不良ダイの印の位置が合致していることを目視で簡単に確認することができる。

以上のようにして、ウエハ画像とウエハマップデータ画像とを重ね合わせて合致させた状態で、作業者がマウス、キーボード等の入力装置又はタッチパネルを操作して吸着開始ダイを指定する。この後、生産を開始して、ウエハマップデータに従って、吸着開始ダイから良品ダイのみを順番にピックアップして基板に実装する。

以上説明した本実施例によれば、作業者がマウス等の入力装置やタッチパネル等を操作して、表示装置の画面上でウエハ画像又はウエハマップデータ画像の表示位置を移動させてウエハ画像とウエハマップデータ画像とを重ね合わせて合致させることで、ウエハ画像とウエハマップデータ画像とを照合することができるため、表示装置の画面に表示した実際のウエハ画像とウエハマップデータ画像を作業者が目視で簡単に且つ正確に照合することができ、作業者が目視で吸着開始ダイを簡単に且つ正確に指定できる。これにより、照合作業の作業性が良く、セットアップ時間を短縮することができる。しかも、作業者が目視で吸着開始ダイを簡単に且つ正確に指定できるため、不良ダイを誤吸着することを防止でき、不良基板の生産を防止することができる。

尚、本実施例では、表示装置の画面にウエハ全体の画像とウエハマップデータ全体の画像を表示するようにしたが、カメラ４２の視野が狭くて、ウエハの一部分しか撮像できない場合は、表示装置の画面に、カメラ４２で撮像したウエハの一部分の画像を表示すると共に、その表示部分に対応するウエハマップデータの一部分の画像を表示して、いずれか一方の画像を移動させて両画像を重ね合わせて合致させることで、ウエハ画像とウエハマップデータ画像とを照合するようにしても良い。

また、表示装置の画面に表示したウエハ画像やウエハマップデータ画像の表示倍率を調整する機能を持たせて、作業者の操作により表示装置の画面上でウエハ画像やウエハマップデータ画像の表示倍率を調整できるようにしても良い。

また、本実施例のダイピックアップ装置１１は、ＸＹ移動機構２５によって吸着ヘッド４１とカメラ４２が一体的にＸＹ方向に移動するように構成したが、吸着ヘッド４１とカメラ４２がＸ方向のみに移動し、且つ、ウエハパレット３２がパレット引き出しテーブル２３上をＹ方向に移動することで、撮像対象・吸着対象となるダイ３１の位置がＸＹ方向に移動するように構成しても良い。

その他、本発明は、ダイピックアップ装置１１の構成やウエハパレット３２の構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

１１…ダイピックアップ装置、２２…マガジン保持部、２３…パレット引き出しテーブル、２５…ＸＹ移動機構、２８…突き上げユニット、３０…ウエハ張設体、３１…ダイ、３２…ウエハパレット、３３…ウエハ装着板、３４…ダイシングシート、３７…突き上げポット、３９…突き上げピン、４１…吸着ヘッド、４２…カメラ、４３…吸着ノズル

Claims (4)

1. 複数のダイに分割するようにダイシングされたウエハの少なくとも一部をカメラで撮像したウエハ画像と前記ウエハの各位置のダイの良否を示すウエハマップデータ画像とを表示する表示装置と、前記ウエハ画像と前記ウエハマップデータ画像とを照合する操作を行う操作手段とを備えたウエハマップデータ照合システムにおいて、
   前記ウエハマップデータ画像は、前記ウエハ画像と同じダイの配列イメージで表示され、
   前記操作手段は、前記表示装置の画面上で前記ウエハ画像又は前記ウエハマップデータ画像の表示位置を移動させて前記ウエハ画像と前記ウエハマップデータ画像とを重ね合わせて合致させることで、前記ウエハ画像と前記ウエハマップデータ画像とを照合するように構成されていることを特徴とするウエハマップデータ照合システム。
2. 前記操作手段は、前記ウエハ画像と前記ウエハマップデータ画像とを重ね合わせて合致させた状態で吸着開始ダイを指定する手段を有することを特徴とする請求項１に記載のウエハマップデータ照合システム。
3. 前記ウエハマップデータ画像は、ダイの無い部分とダイの有る部分とが異なる背景で区分けされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハマップデータ照合システム。
4. 前記ウエハマップデータ画像は、不良ダイの区画に印が表示されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のウエハマップデータ照合システム。

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