KR20210153672A - 와이어 형상 측정 장치, 와이어 삼차원 화상 생성 방법 및 와이어 형상 측정 방법 - Google Patents

와이어 형상 측정 장치, 와이어 삼차원 화상 생성 방법 및 와이어 형상 측정 방법 Download PDF

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KR20210153672A
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타카야 킨조
쇼타 나카노
아키라 세키카와
히로시 무나카타
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가부시키가이샤 신가와
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Abstract

기판(11)과, 반도체 소자(20)와, 반도체 소자(20)의 전극(25)과 기판(11)의 전극(12)을 접속하는 와이어(30)를 갖추는 반도체 장치(10)의 와이어 형상 측정 장치(100)로서, 반도체 장치(10)의 이차원 화상을 촬상하는 복수의 카메라(41, 42)와, 각 카메라(41, 42)가 취득한 반도체 장치(10)의 각 이차원 화상에 기초하여 와이어(30)의 형상 검사를 행하는 제어부(50)를 갖추고, 제어부(50)는 와이어(30)의 기판(11) 또는 반도체 소자(20)로의 접속 위치 정보와, 와이어(30)의 굵기 정보를 사용한 패턴 매칭에 의해, 각 카메라(41, 42)가 취득한 반도체 장치(10)의 각 이차원 화상으로부터 와이어(30)의 삼차원 화상을 생성하고, 생성한 와이어(30)의 삼차원 화상에 기초하여 와이어(30)의 형상 측정을 행한다.

Description

와이어 형상 측정 장치, 와이어 삼차원 화상 생성 방법 및 와이어 형상 측정 방법
본 발명은 기판에 부착된 반도체 소자의 전극과 기판의 전극을 접속하는 와이어의 형상의 측정을 행하는 와이어 형상 측정 장치, 와이어의 삼차원 화상을 생성하는 방법 및 와이어 형상의 측정을 행하는 와이어 형상 측정 방법에 관한 것이다.
반도체 칩의 패드와 기판의 리드를 접속하는 본딩 와이어(이하, 와이어라고 한다)의 루프 형상의 측정이 행해지고 있다. 와이어의 루프 형상을 측정하는 방법으로서는 광학계의 합초 높이에 있어서의 와이어의 XY 좌표를 검출함으로써 와이어 전체의 삼차원 형상을 측정하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
이 방법은 와이어를 링형상 조명기로 조명하고, 초점 심도를 얕게 한 광학계를 사용하여 합초 높이를 변화시키면서 와이어 화상을 촬상하고, 각 와이어 화상의 중심에 현출한 암부를 검출함으로써, 각 합초 높이에 있어서의 와이어의 각 XY 좌표를 검출하고, 그들 데이터로부터 와이어 전체의 삼차원 형상을 검출하는 것이다.
일본 특허 제3235009호 명세서
그런데, 최근, 반도체 칩의 전극과 기판의 전극을 접속하는 모든 와이어의 형상의 측정을 행하는 것이 요구되고 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 와이어의 형상 측정 방법에서는 광학계의 합초 높이를 변화시켜 복수의 화상을 촬상하는 것이 필요하기 때문에, 검사에 드는 시간이 길어져버린다는 문제가 있었다.
또 와이어의 형상 측정의 고정밀도화도 요구되고 있다. 특허문헌 1에 기재된 종래기술과 같이, 와이어를 링형상 조명기로 조명하면, 와이어가 대략 수평 방향으로 뻗어 있는 부분에서는 합초점에 있어서 와이어의 중심선 근방이 암부이며 와이어의 폭방향 양단의 에지가 밝아지는 화상이 되는데, 와이어가 경사져 있는 부분에서는 이것과는 반대로 와이어의 중심선 근방이 밝고 와이어의 폭방향 양단의 에지가 어두워지는 화상이 되는 경우가 있다. 이 때문에, 특허문헌 1에 기재된 종래기술에서는 경사 부분이 있는 와이어에서는 와이어 전체의 삼차원 형상의 검출 정밀도가 저하되어버리는 경우가 있었다.
그래서, 본 발명은 고정밀도로 단시간에 와이어의 형상 측정이 가능한 와이어 형상 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 와이어 형상 측정 장치는, 기판과, 기판에 부착된 반도체 소자와, 반도체 소자의 전극과 기판의 전극, 또는 반도체 소자의 하나의 전극과 반도체 소자의 다른 전극을 접속하는 와이어를 갖추는 반도체 장치의 와이어 형상 측정 장치로서, 반도체 장치의 이차원 화상을 촬상하는 복수의 카메라와, 각 카메라가 취득한 반도체 장치의 각 이차원 화상에 기초하여 와이어의 형상 측정을 행하는 제어부를 갖추고, 제어부는 와이어의 기판 또는 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 와이어의 굵기 정보를 사용한 패턴 매칭에 의해, 각 카메라가 취득한 반도체 장치의 각 이차원 화상으로부터 와이어의 삼차원 화상을 생성하고, 생성한 와이어의 삼차원 화상에 기초하여 와이어의 형상 측정을 행하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 와이어의 기판 또는 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 와이어의 굵기 정보를 사용한 패턴 매칭에 의해, 각 카메라가 취득한 반도체 장치의 각 이차원 화상으로부터 와이어의 삼차원 화상을 생성하므로, 삼차원 화상을 단시간에 정밀도 좋게 생성할 수 있다. 이것에 의해, 고정밀도로 단시간에 와이어의 형상 측정이 가능한 와이어 형상 측정 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 와이어 형상 측정 장치에 있어서, 제어부는 와이어의 기판 또는 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 와이어의 굵기 정보를 사용하여, 각 카메라가 취득한 반도체 장치의 각 이차원 화상 중으로부터 와이어의 하나의 부위에 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 점의 각 이차원 좌표를 각각 추출하고, 추출한 각 이차원 좌표를 사용하여 와이어의 하나의 부위의 하나의 삼차원 좌표를 산출하고, 산출한 삼차원 좌표에 기초하여 와이어의 삼차원 화상을 생성해도 된다.
또 본 발명의 와이어 형상 측정 장치에 있어서, 제어부는 와이어의 기판 또는 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 와이어의 굵기 정보를 사용하여, 각 카메라가 취득한 반도체 장치의 각 이차원 화상 중으로부터 와이어의 하나의 부위에 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 점의 각 이차원 좌표를 각각 추출하는 것을, 와이어의 시단으로부터 종단까지 반복하여 행함으로써, 와이어의 복수의 부위에 각각 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 점의 각 이차원 좌표를 추출하고, 추출한 와이어의 복수의 부위에 각각 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 이차원 좌표를 사용하여 와이어의 복수의 부위의 각 삼차원 좌표를 산출하고, 산출한 와이어의 복수의 부위의 각 삼차원 좌표에 기초하여 와이어의 시단으로부터 종단까지의 삼차원 화상을 생성해도 된다.
이와 같이, 와이어의 기판 또는 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 와이어의 굵기 정보를 사용하여, 카메라가 촬상한 반도체 장치 전체의 이차원 화상 중으로부터 와이어의 화상을 특정하고, 그 와이어 화상 위의 점의 이차원 좌표를 추출하므로, 반도체 장치 전체의 이차원 화상 중으로부터 와이어의 화상 위의 점의 이차원 좌표를 단시간에 추출할 수 있다. 이것에 의해, 고정밀도로 단시간에 와이어의 형상 측정이 가능한 와이어 형상 측정 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 와이어 형상 측정 장치에 있어서, 카메라는 광축이 와이어가 뻗는 방향과 교차하도록 와이어의 양측에 각각 배치되어도 된다.
이와 같이 각 카메라를 배치함으로써, 각 카메라로 촬상한 와이어의 하나의 부위에 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 점의 각 이차원 좌표의 차이가 커지고, 정밀도 좋게 와이어의 하나의 부위의 삼차원 좌표를 산출할 수 있어, 와이어의 형상 측정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 와이어 형상 측정 장치에 있어서, 제어부는 생성한 와이어의 삼차원 화상에 기초하여 와이어의 형상 검사를 행해도 되고, 생성한 와이어의 삼차원 화상을 와이어의 기준 형상과 비교함으로써 와이어의 형상 검사를 행해도 되며, 생성한 와이어의 삼차원 화상으로부터 와이어의 형상 파라미터를 추출하고, 추출한 형상 파라미터를 형상 파라미터의 기준값과 비교함으로써 와이어의 형상 검사를 행해도 된다.
이것에 의해, 와이어의 다양한 형상 측정, 형상 검사를 행할 수 있다.
본 발명의 와이어 삼차원 화상 생성 방법은, 기판과, 기판에 부착된 반도체 소자와, 반도체 소자의 전극과 기판의 전극, 또는 반도체 소자의 하나의 전극과 반도체 소자의 다른 전극을 접속하는 와이어를 갖추는 반도체 장치의 와이어 삼차원 화상 생성 방법으로서, 복수의 카메라로 반도체 장치의 이차원 화상을 각각 촬상하는 촬상 스텝과, 와이어의 기판 또는 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 와이어의 굵기 정보를 사용한 패턴 매칭에 의해, 각 카메라가 취득한 반도체 장치의 각 이차원 화상으로부터 와이어의 삼차원 화상을 생성하는 삼차원 화상 생성 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 와이어의 기판 또는 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 와이어의 굵기 정보를 사용한 패턴 매칭에 의해, 각 카메라가 취득한 반도체 장치의 각 이차원 화상으로부터 와이어의 삼차원 화상을 생성하므로, 삼차원 화상을 단시간에 고정밀도로 생성할 수 있다.
본 발명의 와이어 삼차원 화상 생성 방법에 있어서, 삼차원 화상 생성 스텝은 와이어의 기판 또는 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 와이어의 굵기 정보를 사용하여, 각 카메라가 취득한 반도체 장치의 각 이차원 화상 중으로부터 와이어의 하나의 부위에 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 점의 각 이차원 좌표를 각각 추출하는 이차원 좌표 추출 스텝과, 추출한 각 이차원 좌표를 사용하여 와이어의 하나의 부위의 하나의 삼차원 좌표를 산출하는 삼차원 좌표 산출 스텝과, 산출한 삼차원 좌표에 기초하여 와이어의 삼차원 화상을 생성하는 화상 생성 스텝을 포함해도 된다.
또 본 발명의 와이어 삼차원 화상 생성 방법에 있어서, 이차원 좌표 추출 스텝은 와이어의 기판 또는 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 와이어의 굵기 정보를 사용하여, 각 카메라가 취득한 반도체 장치의 각 이차원 화상 중으로부터 와이어의 하나의 부위에 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 점의 각 이차원 좌표를 각각 추출하는 것을, 와이어의 시단으로부터 종단까지 반복하여 행함으로써, 와이어의 복수의 부위에 각각 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 점의 각 이차원 좌표를 추출하고, 삼차원 좌표 산출 스텝은 추출한 와이어의 복수의 부위에 각각 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 이차원 좌표를 사용하여 와이어의 복수의 부위의 각 삼차원 좌표를 산출하며, 화상 생성 스텝은 산출한 와이어의 복수의 부위의 각 삼차원 좌표에 기초하여 와이어의 시단으로부터 종단까지의 삼차원 화상을 생성해도 된다.
이와 같이, 와이어의 기판 또는 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 와이어의 굵기 정보를 사용하여, 카메라가 촬상한 반도체 장치 전체의 이차원 화상 중으로부터 와이어의 화상을 특정하고, 그 와이어 화상 위의 점의 이차원 좌표를 추출하므로, 반도체 장치 전체의 이차원 화상 중으로부터 와이어의 화상 위의 점의 이차원 좌표를 단시간에 추출할 수 있다.
본 발명의 와이어 형상 측정 방법은, 기판과, 기판에 부착된 반도체 소자와, 반도체 소자의 전극과 기판의 전극, 또는 반도체 소자의 하나의 전극과 반도체 소자의 다른 전극을 접속하는 와이어를 갖추는 반도체 장치의 와이어 형상 측정 방법으로서, 복수의 카메라로 반도체 장치의 이차원 화상을 각각 촬상하는 촬상 스텝과, 와이어의 기판 또는 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 와이어의 굵기 정보를 사용한 패턴 매칭에 의해, 각 카메라가 취득한 반도체 장치의 각 이차원 화상으로부터 와이어의 삼차원 화상을 생성하는 삼차원 화상 생성 스텝과, 생성한 와이어의 삼차원 화상에 기초하여 와이어의 형상 측정을 행하는 측정 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명의 와이어 형상 측정 방법에 있어서, 생성한 와이어의 삼차원 화상에 기초하여 와이어의 형상 검사를 행하는 검사 스텝을 포함하고, 검사 스텝은 생성한 와이어의 삼차원 화상을 와이어의 기준 형상과 비교함으로써 와이어의 형상 검사를 행해도 된다. 또 검사 스텝은 생성한 와이어의 삼차원 화상으로부터 와이어의 형상 파라미터를 추출하고, 추출한 형상 파라미터를 형상 파라미터의 기준값과 비교함으로써 와이어의 형상 검사를 행해도 된다.
이것에 의해, 와이어의 다양한 형상 측정, 형상 검사를 행할 수 있다.
본 발명은 고정밀도로 단시간에 와이어의 형상 측정이 가능한 와이어 형상 측정 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 실시형태의 와이어 형상 측정 장치를 나타내는 입면도이다.
도 2는 실시형태의 와이어 형상 측정 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 실시형태의 와이어 형상 측정 장치의 동작을 나타내는 플로우차트이다.
도 4는 실시형태의 와이어 형상 측정 장치의 카메라와 와이어의 배치를 나타내는 사시도이다.
도 5는 실시형태의 와이어 형상 측정 장치의 반도체 장치의 Y방향 플러스측에 배치된 카메라로 와이어를 촬상한 이차원 화상을 나타내는 설명도이다.
도 6은 실시형태의 와이어 형상 측정 장치의 반도체 장치의 Y방향 마이너스측에 배치된 카메라로 와이어를 촬상한 이차원 화상을 나타내는 설명도이다.
이하, 도면을 참조하면서 실시형태의 와이어 형상 측정 장치(100)에 대해 설명한다. 도 1, 2에 나타내는 바와 같이, 와이어 형상 측정 장치(100)는 기판(11)과, 기판(11)에 부착된 반도체 소자(20)와, 반도체 소자(20)의 전극(25)과 기판(11)의 전극(12)을 접속하는 와이어(30)를 갖추는 반도체 장치(10)의 와이어(30)의 형상을 측정하는 장치이다. 와이어 형상 측정 장치(100)는 반도체 장치(10)의 이차원 화상을 촬상하는 복수의 카메라(41~44)와, 카메라(41~44)가 취득한 이차원 화상에 기초하여 와이어(30)의 형상의 검사를 행하는 제어부(50)로 구성된다. 또한 이하의 설명에서는 X방향, Y방향은 수평면에서 서로 직교하는 방향이며, Z방향은 수직 방향인 것으로 하여 설명한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 카메라(41, 42)는 광축(41a, 42a)이 X방향으로 뻗도록 배치되어 있고, X방향의 비스듬하게 상방향으로부터 반도체 장치(10)를 촬상하도록 배치되어 있다. 또 카메라(43, 44)는 광축(43a, 44a)이 Y방향으로 뻗도록 배치되어 있고, Y방향의 비스듬하게 상방으로부터 반도체 장치(10)를 촬상하도록 배치되어 있다. 따라서, 카메라(41, 42)는 광축(41a, 42a)이 Y방향으로 뻗는 와이어(30)와 교차하도록 Y방향으로 뻗는 와이어(30)의 양측에 배치되어 있고, 카메라(43, 44)는 광축(43a, 44a)이 X방향으로 뻗는 와이어(30)와 교차하도록 X방향으로 뻗는 와이어(30)의 양측에 배치되어 있다. 각 카메라(41~44)는 제어부(50)에 접속되어 있어, 각 카메라가 취득한 화상의 데이터는 제어부(50)에 입력된다. 제어부(50)는 내부에 정보 처리를 행하는 CPU(51)와 데이터나 프로그램 등을 격납하는 메모리(52)를 갖추는 컴퓨터이다.
이어서 도 3~6을 참조하면서 실시형태의 와이어 형상 측정 장치(100)의 동작에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 반도체 소자(20)의 전극(25)과, 기판(11)의 전극(12) 사이에서 X방향으로 뻗는 와이어(30)를, Y방향 플러스측에서 와이어(30)의 비스듬하게 상측에 배치된 카메라(43)로 촬상한 이차원 화상과, Y방향 마이너스측에서 와이어(30)의 비스듬하게 상측에 배치된 카메라(44)로 촬상한 이차원 화상에 기초하여 와이어(30)의 삼차원 화상을 생성하고, 생성한 삼차원 화상을 사용하여 X방향으로 뻗는 와이어(30)의 형상의 검사를 행하는 것으로서 설명한다. 도 4에 있어서, 부호 35~37, 39는 와이어(30)의 시단(31)과 종단(32)과 연결하는 X축의 중간에 소정의 간격(ΔX)마다 설정하는 와이어(30)의 이차원 좌표의 검출을 행하는 이차원 좌표 검출 영역(60)(나중에 도 5, 6을 참조하여 설명한다)에 위치하는 와이어(30)의 부위를 나타낸다.
도 3의 스텝 S101에 나타내는 바와 같이, 제어부(50)의 CPU(51)는 메모리(52)로부터 와이어(30)의 반도체 소자(20)의 전극(25)에 접속되는 시단(31)과 기판(11)의 전극(12)에 접속되는 종단(32)의 각 좌표(xs, ys), (xe, ye)를 읽어낸다. 여기서, 각 좌표는 와이어(30)의 반도체 소자(20)로의 접속 위치 정보이다. 또 제어부(50)의 CPU(51)는 메모리(52)로부터 와이어(30)의 굵기 정보인 와이어(30)의 직경을 읽어낸다.
이어서 제어부(50)는 도 3의 스텝 S102에 나타내는 바와 같이 카메라(43, 44)로 반도체 장치(10)의 화상을 촬상하고, 도 3의 스텝 S103에 나타내는 바와 같이, 촬상한 화상을 메모리(52)에 격납한다.
반도체 장치(10)의 Y방향 플러스측에 배치된 카메라(43)로 와이어(30)를 촬상한 경우, 카메라(43)가 취득하는 와이어(30)의 이차원 화상은, 도 5에 나타내는 바와 같이 와이어(30)의 높이의 변화에 따라 Y방향 마이너스측으로 만곡된 화상이 된다. 또 반도체 장치(10)의 Y방향 마이너스측에 배치된 카메라(44)로 와이어(30)를 촬상한 경우, 카메라(44)가 취득하는 와이어(30)의 이차원 화상은, 도 6에 나타내는 바와 같이 와이어(30)의 높이의 변화에 따라 Y방향 플러스측으로 만곡된 화상이 된다.
이어서, 제어부(50)는 도 3의 스텝 S104, 도 5에 나타내는 바와 같이 카메라(43)가 취득한 화상 중의 와이어(30)의 시단(31)과 종단(32)과 연결하는 X축의 중간에 소정의 간격(ΔX)마다 와이어(30)의 이차원 좌표의 검출을 행하는 이차원 좌표 검출 영역(60)을 설정한다. 그리고, 제어부(50)는 도 3의 스텝 S105에 나타내는 바와 같이 패턴 매칭을 사용하여 이차원 좌표 검출 영역(60) 중으로부터 와이어(30)의 직경과 같은 굵기의 선형상의 화상을 검색한다. 그리고, 제어부(50)는 와이어(30)의 직경과 같은 굵기의 화상을 검출하면, 그 화상의 중심점의 이차원 좌표를 (x31, y31), (x32, y32), (x33, y33)로서 취득하여 메모리(52)에 격납한다. 이 이차원 좌표(x31, y31), (x32, y32), (x33, y33)는 도 4에 나타내는 와이어(30)의 부위(35~36)에 대응하는 이차원 좌표이다. 그리고, 제어부(50)는 이 이차원 좌표를 취득하는 동작을 시단(31)으로부터 종단(32)까지 반복하여 행하고, 시단(31)으로부터 종단(32)까지의 모든 이차원 좌표 검출 영역(60) 중의 와이어(30)의 직경과 같은 굵기의 화상의 중심점의 이차원 좌표(x31, y31)~(x3e, y3e)를 취득한다. 이들 이차원 좌표는 와이어(30)의 부위(35~39)에 각각 대응하는 이차원 좌표이다.
마찬가지로, 제어부(50)는 도 6에 나타내는 바와 같이 카메라(44)가 취득한 화상 중에 이차원 좌표 검출 영역(60)을 설정하고, 패턴 매칭을 사용하여 이차원 좌표 검출 영역(60) 중의 와이어(30)의 직경과 같은 굵기의 선형상의 화상을 검색한다. 그리고, 제어부(50)는 와이어(30)의 직경과 같은 굵기의 화상을 검출하면, 그 화상의 중심점의 이차원 좌표를 (x41, y41)~(x4e, y4e)로서 취득하여 메모리(52)에 격납한다. 이들 이차원 좌표는 와이어(30)의 부위(35~39)에 각각 대응하는 이차원 좌표이다. 그리고, 제어부(50)는 도 3의 스텝 S106에서 YES라고 판단하면 도 3의 스텝 S107로 진행한다.
도 3의 스텝 S105에서 카메라(43)의 화상으로부터 취득한 이차원 좌표(x31, y31)와 카메라(44)의 화상으로부터 취득한 이차원 좌표(x41, y41)는 도 4에 나타내는 와이어(30)의 동일한 부위(35)에 대응하는 이차원 좌표이므로, 2개의 이차원 좌표와 각 카메라(43, 44)의 위치로부터, 와이어(30)의 부위(35)의 삼차원 좌표를 계산할 수 있다. 마찬가지로, 카메라(43)의 화상으로부터 취득한 이차원 좌표(x32, y32), (x33, y33)와 카메라(44)의 화상으로부터 취득한 이차원 좌표(x42, y42), (x43, y43)는 도 4에 나타내는 와이어(30)의 동일한 부위(36, 37)에 대응하는 이차원 좌표이며, 이들 좌표로부터 와이어(30)의 부위(36, 37)의 삼차원 좌표를 산출할 수 있다.
그래서, 제어부(50)는 도 3의 스텝 S107에 있어서, 카메라(43)로 취득한 와이어(30)의 시단(31)으로부터 종단(32)까지의 각 이차원 좌표(x31, y31)~(x3e, y3e)와, 카메라(44)로 취득한 와이어(30)의 시단(31)으로부터 종단(32)까지의 각 이차원 좌표(x41, y41)~(x4e, y4e)와, 카메라(43, 44)의 각 위치에 기초하여 도 4에 나타내는 와이어(30)의 시단(31)으로부터 종단(32)까지의 복수의 부위(35~39)의 삼차원 좌표를 산출한다.
그리고, 제어부(50)는 도 3의 스텝 S108에 있어서, 산출한 복수의 부위(35~39)의 삼차원 좌표를 연결시켜 와이어(30)의 삼차원 화상을 생성한다. 따라서, 와이어(30)의 삼차원 화상은 삼차원으로 구부러진 곡선이 된다.
제어부(50)는 도 3의 스텝 S109에 있어서, 생성한 와이어(30)의 삼차원 화상에 기초하여 와이어(30)의 형상 치수의 측정을 행한다. 또 제어부(50)는 생성한 와이어(30)의 삼차원 화상과 와이어(30)의 기준 루프 형상 등의 기준 형상을 비교하여, 양자의 치수의 차이를 검출하고, 차이가 소정의 역치를 넘고 있는 경우에 와이어(30)의 형상이 이상하다고 판단해도 된다.
또 제어부(50)는 생성한 와이어(30)의 삼차원 화상으로부터, 와이어(30)의 형상 파라미터, 예를 들면 와이어(30)의 시단(31)으로부터의 높이인 루프 높이, 시단(31)에 형성되는 압착 볼의 두께, 압착 볼의 직경 등의 형상 치수를 측정하고, 측정한 각 형상 치수를 기준값과 비교함으로써 검사를 행하도록 해도 된다.
이상, 설명한 바와 같이, 와이어 형상 측정 장치(100)는 와이어(30)의 시단(31)과 종단(32)의 이차원 좌표(xs, ys), (xe, ye)와, 와이어(30)의 직경을 사용한 패턴 매칭에 의해, 각 카메라(43, 44)가 취득한 반도체 장치(10)의 각 이차원 화상으로부터 와이어(30)의 삼차원 화상을 생성하므로, 삼차원 화상을 단시간에 정밀도 좋게 생성할 수 있다. 이것에 의해, 고정밀도로 단시간에 와이어(30)의 형상 측정, 형상 검사가 가능하게 된다.
또한 Y방향으로 뻗는 와이어(30)의 형상의 검사 이하는 카메라(41, 42)가 촬상한 각 이차원 화상에 기초하여 마찬가지의 처리를 행함으로써 형상 측정, 형상 검사를 행한다.
또 2개의 카메라(41, 42) 또는 카메라(43, 44)가 아니라, 4개의 카메라(41~44)로 취득한 이차원 화상을 처리하여 와이어(30)의 삼차원 화상을 생성해도 된다. 또 4개 이상의 카메라의 이차원 화상을 처리하여 와이어(30)의 삼차원 화상을 생성하도록 해도 된다.
이상, 설명한 실시형태에서는, 형상의 측정 또는 형상의 검사를 행하는 와이어(30)는 반도체 소자(20)의 전극(25)과 기판(11)의 전극(12)을 접속하는 것으로서 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 반도체 장치(10)가 기판(11) 상에 복수의 반도체 소자(20)를 적층하고, 각 층의 반도체 소자(20)의 각 전극(25)과, 최하층의 반도체 소자(20)의 전극(25)과 기판(11)의 전극(12)을 연속하여 접속하는 와이어(30)의 형상의 검사에도 적용할 수 있다. 이 경우, 와이어(30)는 하나의 층의 반도체 소자(20)의 하나의 전극(25)과 다른 층의 반도체 소자(20)의 다른 전극(25)을 접속함과 아울러, 최하층의 반도체 소자(20)의 전극(25)과 기판(11)의 전극(12)을 접속한다.
또 실시형태의 와이어 형상 측정 장치(100)를 사용하여 와이어 형상 측정 방법을 실행하는 경우, 도 3에 나타내는 스텝 S102, S103에 나타내는 바와 같이 카메라로 반도체 장치(10)의 이차원 화상을 촬상하고, 메모리(52)에 격납하는 것은 촬상 스텝에 해당한다. 또 도 3의 스텝 S104 내지 S108에 나타내는 바와 같이, 촬상한 이차원 화상으로부터 와이어(30)의 삼차원 화상을 생성하는 것은 삼차원 화상 생성 스텝을 구성하고, 도 3의 스텝 S109에 나타내는 바와 같이 삼차원 화상에 기초하여 와이어(30)의 형상의 측정을 행하는 것은 측정 스텝을 구성한다. 또 도 3의 스텝 S109에 나타내는 바와 같이 삼차원 화상에 기초하여 와이어(30)의 형상의 검사를 행하는 것은 검사 스텝을 구성한다.
또 도 3의 스텝 S104 내지 S106과 같이 이차원 좌표를 추출하는 스텝은 이차원 좌표 추출 스텝을 구성하고, 도 3의 스텝 S107에 나타내는 바와 같이, 추출한 이차원 좌표에 기초하여 삼차원 좌표를 산출하는 스텝은 삼차원 좌표 산출 스텝을 구성하며, 도 3의 스텝 S108에 나타내는 바와 같이 산출한 삼차원 좌표로부터 와이어(30)의 삼차원 화상을 생성하는 스텝은 화상 생성 스텝을 구성한다.
또 실시형태의 와이어 형상 측정 장치(100)를 사용하여 와이어 삼차원 화상 생성 방법을 실행하는 경우, 도 3의 스텝 S102, S103에 나타내는 바와 같이 카메라로 반도체 장치(10)의 이차원 화상을 촬상하고, 메모리(52)에 격납하는 것은 촬상 스텝에 해당한다. 또 도 3의 스텝 S104 내지 S108에 나타내는 바와 같이, 촬상한 이차원 화상으로부터 와이어(30)의 삼차원 화상을 생성하는 것은 삼차원 화상 생성 스텝을 구성한다.
10…반도체 장치, 11…기판, 12, 25…전극, 20…반도체 소자, 30…와이어, 31…시단, 32…종단, 41~44…카메라, 41a~44a…광축, 50…제어부, 51…CPU, 52…메모리, 60…이차원 좌표 검출 영역, 100…와이어 형상 측정 장치.

Claims (14)

  1. 기판과,
    상기 기판에 부착된 반도체 소자와,
    상기 반도체 소자의 전극과 상기 기판의 전극, 또는 상기 반도체 소자의 하나의 전극과 상기 반도체 소자의 다른 전극을 접속하는 와이어를 갖추는 반도체 장치의 와이어 형상 측정 장치로서,
    상기 반도체 장치의 이차원 화상을 촬상하는 복수의 카메라와,
    각 상기 카메라가 취득한 상기 반도체 장치의 각 이차원 화상에 기초하여 상기 와이어의 형상 측정을 행하는 제어부를 갖추고,
    상기 제어부는
    상기 와이어의 상기 기판 또는 상기 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 상기 와이어의 굵기 정보를 사용한 패턴 매칭에 의해, 각 상기 카메라가 취득한 상기 반도체 장치의 각 이차원 화상으로부터 상기 와이어의 삼차원 화상을 생성하고,
    생성한 상기 와이어의 삼차원 화상에 기초하여 상기 와이어의 형상 측정을 행하는 것
    을 특징으로 하는 와이어 형상 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 와이어의 상기 기판 또는 상기 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 상기 와이어의 굵기 정보를 사용하여, 각 상기 카메라가 취득한 상기 반도체 장치의 각 이차원 화상 중으로부터 상기 와이어의 하나의 부위에 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 점의 각 이차원 좌표를 각각 추출하고,
    추출한 각 이차원 좌표를 사용하여 상기 와이어의 하나의 부위의 하나의 삼차원 좌표를 산출하고,
    산출한 삼차원 좌표에 기초하여 상기 와이어의 삼차원 화상을 생성하는 것
    을 특징으로 하는 와이어 형상 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 와이어의 상기 기판 또는 상기 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 상기 와이어의 굵기 정보를 사용하여, 각 상기 카메라가 취득한 상기 반도체 장치의 각 이차원 화상 중으로부터 상기 와이어의 하나의 부위에 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 점의 각 이차원 좌표를 각각 추출하는 것을, 상기 와이어의 시단으로부터 종단까지 반복하여 행함으로써, 상기 와이어의 복수의 부위에 각각 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 점의 각 이차원 좌표를 추출하고,
    추출한 상기 와이어의 복수의 부위에 각각 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 이차원 좌표를 사용하여 상기 와이어의 복수의 부위의 각 삼차원 좌표를 산출하고,
    산출한 상기 와이어의 복수의 부위의 각 삼차원 좌표에 기초하여 상기 와이어의 시단으로부터 종단까지의 삼차원 화상을 생성하는 것
    을 특징으로 하는 와이어 형상 측정 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라는
    광축이 상기 와이어가 뻗는 방향과 교차하도록 상기 와이어의 양측에 각각 배치되어 있는 것
    을 특징으로 하는 와이어 형상 측정 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 생성한 상기 와이어의 삼차원 화상에 기초하여 상기 와이어의 형상 검사를 행하는 것
    을 특징으로 하는 와이어 형상 측정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는
    생성한 상기 와이어의 삼차원 화상을 상기 와이어의 기준 형상과 비교함으로써 상기 와이어의 형상 검사를 행하는 것
    을 특징으로 하는 와이어 형상 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는
    생성한 상기 와이어의 삼차원 화상으로부터 상기 와이어의 형상 파라미터를 추출하고,
    추출한 상기 형상 파라미터를 상기 형상 파라미터의 기준값과 비교함으로써 상기 와이어의 형상 검사를 행하는 것
    을 특징으로 하는 와이어 형상 측정 장치.
  8. 기판과,
    상기 기판에 부착된 반도체 소자와,
    상기 반도체 소자의 전극과 상기 기판의 전극, 또는 상기 반도체 소자의 하나의 전극과 상기 반도체 소자의 다른 전극을 접속하는 와이어를 갖추는 반도체 장치의 와이어 삼차원 화상 생성 방법으로서,
    복수의 카메라로 상기 반도체 장치의 이차원 화상을 각각 촬상하는 촬상 스텝과,
    상기 와이어의 상기 기판 또는 상기 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 상기 와이어의 굵기 정보를 사용한 패턴 매칭에 의해, 각 상기 카메라가 취득한 상기 반도체 장치의 각 이차원 화상으로부터 상기 와이어의 삼차원 화상을 생성하는 삼차원 화상 생성 스텝을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 와이어 삼차원 화상 생성 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 삼차원 화상 생성 스텝은
    상기 와이어의 상기 기판 또는 상기 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 상기 와이어의 굵기 정보를 사용하여, 각 상기 카메라가 취득한 상기 반도체 장치의 각 이차원 화상 중으로부터 상기 와이어의 하나의 부위에 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 점의 각 이차원 좌표를 각각 추출하는 이차원 좌표 추출 스텝과,
    추출한 각 이차원 좌표를 사용하여 상기 와이어의 하나의 부위의 하나의 삼차원 좌표를 산출하는 삼차원 좌표 산출 스텝과,
    산출한 삼차원 좌표에 기초하여 상기 와이어의 삼차원 화상을 생성하는 화상 생성 스텝을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 와이어 삼차원 화상 생성 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이차원 좌표 추출 스텝은
    상기 와이어의 상기 기판 또는 상기 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 상기 와이어의 굵기 정보를 사용하여, 각 상기 카메라가 취득한 상기 반도체 장치의 각 이차원 화상 중으로부터 상기 와이어의 하나의 부위에 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 점의 각 이차원 좌표를 각각 추출하는 것을, 상기 와이어의 시단으로부터 종단까지 반복하여 행함으로써, 상기 와이어의 복수의 부위에 각각 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 점의 각 이차원 좌표를 추출하고,
    상기 삼차원 좌표 산출 스텝은
    추출한 상기 와이어의 복수의 부위에 각각 대응하는 각 이차원 화상 중의 각 이차원 좌표를 사용하여 상기 와이어의 복수의 부위의 각 삼차원 좌표를 산출하고,
    상기 화상 생성 스텝은
    산출한 상기 와이어의 복수의 부위의 각 삼차원 좌표에 기초하여 상기 와이어의 시단으로부터 종단까지의 삼차원 화상을 생성하는 것
    을 특징으로 하는 와이어 삼차원 화상 생성 방법.
  11. 기판과,
    상기 기판에 부착된 반도체 소자와,
    상기 반도체 소자의 전극과 상기 기판의 전극, 또는 상기 반도체 소자의 하나의 전극과 상기 반도체 소자의 다른 전극을 접속하는 와이어를 갖추는 반도체 장치의 와이어 형상 측정 방법으로서,
    복수의 카메라로 상기 반도체 장치의 이차원 화상을 각각 촬상하는 촬상 스텝과,
    상기 와이어의 상기 기판 또는 상기 반도체 소자로의 접속 위치 정보와, 상기 와이어의 굵기 정보를 사용한 패턴 매칭에 의해, 각 상기 카메라가 취득한 상기 반도체 장치의 각 이차원 화상으로부터 상기 와이어의 삼차원 화상을 생성하는 삼차원 화상 생성 스텝과,
    생성한 상기 와이어의 삼차원 화상에 기초하여 상기 와이어의 형상 측정을 행하는 측정 스텝을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 와이어 형상 측정 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    생성한 상기 와이어의 삼차원 화상에 기초하여 상기 와이어의 형상 검사를 행하는 검사 스텝을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 와이어 형상 측정 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 검사 스텝은
    생성한 상기 와이어의 삼차원 화상을 상기 와이어의 기준 형상과 비교함으로써 상기 와이어의 형상 검사를 행하는 것
    을 특징으로 하는 와이어 형상 측정 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 검사 스텝은
    생성한 상기 와이어의 상기 삼차원 화상으로부터 상기 와이어의 형상 파라미터를 추출하고, 추출한 상기 형상 파라미터를 상기 형상 파라미터의 기준값과 비교함으로써 상기 와이어의 형상 검사를 행하는 것
    을 특징으로 하는 와이어 형상 측정 방법.
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