(57)【要約】【課題】  ＩＣチップと外観検査装置との位置合わせを容易にしたＩＣチップの外観検査方法およびその装置を提供する。【解決手段】  ＩＣチップ収納用の凹部５１を有するトレイ５０を用いて、ＩＣチップ１の外観を検査する方法であって、トレイ５０の凹部５１にＩＣチップ１を収納し、このトレイ５０を傾けて、ＩＣチップ１を凹部５１の内角部５１ｄに片寄せする。その後、凹部５１底面の貫通穴５５を通して排気を行いつつ、トレイ５０の傾きを調整する。外観検査の対象となる複数個のＩＣチップ１の、凹部５１における位置や傾きを揃える（即ち、整列させる）ことができるので、ユニークマークを探すための捜索領域を狭くすることができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップ収納用の凹部を有するトレイを用いてＩＣチップの外観を検査する方法であって、
前記凹部に前記ＩＣチップを収納する工程と、
前記ＩＣチップを収納した前記トレイを傾けて、前記ＩＣチップを前記凹部の一の内角部に片寄せする工程と、を含むことを特徴とするＩＣチップの外観検査方法。
【請求項２】
前記ＩＣチップを前記一の内角部に片寄せする工程では、
前記ＩＣチップを収納した前記トレイを前記一の内角部側に傾けた状態で当該トレイに振動を与えることを特徴とする請求項１に記載のＩＣチップの外観検査方法。
【請求項３】
前記凹部の底面には、表裏面間を貫く貫通穴が設けられており、且つ
前記ＩＣチップを前記一の内角部に片寄せした状態で、前記凹部底面の表面側から裏面側へ前記貫通穴を通して排気する工程、を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＩＣチップの外観検査方法。
【請求項４】
前記貫通穴を通して前記排気を行いつつ、前記トレイの傾きを調整する工程、を含むことを特徴とする請求項３に記載のＩＣチップの外観検査方法。
【請求項５】
ＩＣチップ収納用の凹部を有するトレイを用いてＩＣチップの外観を検査する装置であって、
前記凹部に前記ＩＣチップを収納した前記トレイを支持する支持手段と、
前記支持手段によって支持された前記トレイを傾けて、前記凹部に収納された前記ＩＣチップを当該凹部の一の内角部に片寄せする片寄せ手段と、を有することを特徴とするＩＣチップの外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップの外観検査方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。即ち、特許文献１では、複数個のＩＣチップを収納したトレイと、このトレイを４方向から挟み込んで固定するとＸＹθテーブルと、トレイに収納されたＩＣチップの外観検査を行う外観検査部とを備え、ＸＹθテーブルがトレイをＩＣチップに相当するピッチずつ移動さると共に、外観検査部がトレイ内のＩＣチップを外観検査するようになっている。トレイには、ＩＣチップよりも若干大きめに設定された複数の収納部が碁盤目状に凹設されている。
【０００３】
また、従来から、トレイに凹設された収納部の底面に表裏面間を貫く貫通穴を設けておき、収納部に収納されたＩＣチップの裏面側を貫通穴を通して吸引することによって、このＩＣチップを収納部に固定する方法も知られている。
【特許文献１】特開平５−１５２４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで従来技術によれば、例えば図８に示すように、トレイ９０に凹設された収納部９１の大きさは、ＩＣチップ９９よりも若干大きめに設定されている。これは、収納部９１にＩＣチップ９９を容易に収納したり、容易に取り出したりできるようにするためであり、収納部９１に意図してクリアランス（遊び）を設けているからである。
しかしながら、遊びが有るために、ＩＣチップ９９は収納部９１の内壁から離れており、収納部９１に収納されたＩＣチップ９９の外観を検査する際には、外観検査装置とＩＣチップ９９とを個々に位置合わせする必要があった。この位置合わせは、ＩＣチップ９９に設けられた位置合わせ用のマーク（以下、「ユニークマーク」という。）９８と、外観検査部による撮像領域の座標軸とを平面視で重ね合わせることにより行う。  
【０００５】
ここで、従来技術では、収納部９１内でのＩＣチップ９９の位置は、個々のＩＣチップ９９毎にそれぞれ異なることが多かった。このため、ユニークマーク９８を探すための捜索領域９３をＩＣチップ９９上に広く画定する必要があり、上記位置合わせに手間と時間がかかるという問題があった。
本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、ＩＣチップと外観検査装置との位置合わせを容易にしたＩＣチップの外観検査方法およびその装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔発明１〕  上記目的を達成するために、発明１のＩＣチップの外観検査方法は、ＩＣチップ収納用の凹部を有するトレイを用いてＩＣチップの外観を検査する方法であって、前記凹部に前記ＩＣチップを収納する工程と、前記ＩＣチップを収納した前記トレイを傾けて、前記ＩＣチップを前記凹部の一の内角部に片寄せする工程と、を含むことを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、ＩＣチップの平面視での形状は通常矩形である。また、ＩＣチップ収納用の凹部の平面視での形状も通常矩形であり、その大きさはＩＣチップの外形よりもやや大きい程度である。
発明１の外観検査方法によれば、外観検査の対象となる複数個のＩＣチップ間で、凹部におけるＩＣチップの位置や傾きを揃えることができる。従って、従来技術と比べて、ユニークマークを探すための捜索領域を狭くすることができ、ＩＣチップと外観検査装置との位置合わせが容易である。
【０００８】
〔発明２〕  発明２のＩＣチップの外観検査方法は、発明１の外観検査方法において、前記ＩＣチップを前記一の内角部に片寄せする工程では、前記ＩＣチップを収納した前記トレイを前記一の内角部側に傾けた状態で当該トレイに振動を与えることを特徴とするものである。
このような構成であれば、ＩＣチップの片寄せを効率的に行うことができる。
【０００９】
〔発明３〕  発明３のＩＣチップの外観検査方法は、発明１又は発明２の外観検査方法において、前記凹部の底面には、表裏面間を貫く貫通穴が設けられており、且つ前記ＩＣチップを前記一の内角部に片寄せした状態で、前記凹部底面の表面側から裏面側へ前記貫通穴を通して排気する工程、を含むことを特徴とするものである。
このような構成であれば、凹部に収納したＩＣチップを、その位置や傾きを揃えた状態で凹部底面に吸着固定することが可能であり、ＩＣチップを動かないようにすることができる。
【００１０】
〔発明４〕  発明４のＩＣチップの外観検査方法は、発明３の外観検査方法において、前記貫通穴を通して前記排気を行いつつ、前記トレイの傾きを調整する工程、を含むことを特徴とするものである。
このような構成であれば、凹部に収納したＩＣチップを当該凹部底面に吸着固定したままトレイの傾きを調整することができ、例えば、ＩＣチップを収納したトレイをＣＣＤや、ＣＭＯＳ等の撮像装置側に向けることができる。
【００１１】
〔発明５〕  発明５のＩＣチップの外観検査装置は、ＩＣチップ収納用の凹部を有するトレイを用いてＩＣチップの外観を検査する装置であって、前記凹部に前記ＩＣチップを収納した前記トレイを支持する支持手段と、前記支持手段によって支持された前記トレイを傾けて、前記凹部に収納された前記ＩＣチップを当該凹部の一の内角部に片寄せする片寄せ手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１２】
このような構成であれば、外観検査の対象となる複数個のＩＣチップ間で、凹部におけるＩＣチップの位置や傾きを揃えることができる。従って、従来技術と比べて、ユニークマークを探すための捜索領域を狭くすることができ、ＩＣチップと外観検査装置との位置合わせが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明に係るＩＣチップの外観検査方法及びその装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る外観検査装置１００の構成例を示す概念図である。
この外観検査装置１００は、ウエーハのダイシングによってチップ化されたＩＣチップの外観をビジュアル（視覚的）に検査するための装置であり、例えば、ＩＣチップに形成された金バンプの形状や、スクラッチの有無等を確認するために使用される。
【００１４】
図１に示すように、この外観検査装置１００は、ステージ１０と、シリンダ２０と、吸着ホルダ３０と、ＩＣチップ収納用のトレイ５０と、撮像装置４０と、制御部６０とを含んだ構成となっている。
ステージ１０は、吸着ホルダ３０をその底面側から支持するものである。このステージ１０には、図示しないステージ移動機構（図示せず）が取り付けられており、ステージ１０をＸ方向及びＹ方向（即ち、鉛直線と直交する水平面に沿って）移動させることが可能となっている。図１において、Ｚ方向は鉛直線方向を示している。このステージ１０上には、支持対象である吸着ホルダ３０の横ズレを防止するためのストッパ１１が設けられている。
【００１５】
また、この外観検査装置１００では、シリンダ２０は３本用意されている。これらのシリンダ２０はそれぞれがステージ１０の内側に収まり、制御部６０の制御下でステージ１０の表面から突出するようになっている。ここで、ステージ１０の吸着ホルダ３０を載置するための領域（以下、「ホルダ載置領域」という。）の平面視での形状は例えば矩形であり、シリンダ２０は、このホルダ載置領域の四隅のうち、３箇所にそれぞれ１本ずつ配置されている。
【００１６】
吸着ホルダ３０は、トレイ５０に収納されたＩＣチップを、トレイ自体に吸着させるための治具である。この吸着ホルダ３０の平面視での形状はトレイ５０に対応している。例えば、吸着ホルダ３０の平面視での形状は矩形であり、その大きさはトレイ５０よりもやや大きい程度である。
図１に示すように、この吸着ホルダ３０には排気用の吸気孔３２が設けられている。この吸気孔３２は、吸着ホルダ３０表面のトレイ５０を載置する領域（以下、「トレイ載置領域」という。）からトレイ５０の内側を通ってその外周にかけて設けられている。また、この吸気孔３２の外周側の開口は、チューブ（図示せず）を介して排気ポンプ（図示せず）に接続している。
【００１７】
また、この吸着ホルダ３０の表面には、トレイ載置領域の外周に沿ってストッパ３１が設けられている。このストッパ３１によって、吸着ホルダ３０上でのトレイ５０の横ズレが防止される。ＩＣチップの外観検査を行う際には、この吸着ホルダ３０は、ステージ１０表面のホルダ載置領域に載置された状態で使用される。
さらに、トレイ５０は、検査の対象となるＩＣチップを収納するものである。
【００１８】
図２（Ａ）及び（Ｂ）は、トレイ５０の構成例を示す平面図と、Ａ−Ａ´矢視断面図である。図２（Ａ）に示すように、このトレイ５０には、ＩＣチップ収納用の凹部５１が複数個設けられている。この凹部５１の形状は、検査対象のＩＣチップの形状に対応している。例えば、検査対象のＩＣチップの平面視での形状が矩形の場合には、凹部５１の平面視での形状も矩形である。また、凹部５１の大きさは、ＩＣチップの外形よりもやや大きい程度である。
【００１９】
さらに、図２（Ｂ）に示すように、この凹部５１の底面には、その表裏面間を貫く貫通穴５１がそれぞれ設けられており、凹部５１底面の表面側から裏面側へ貫通穴５１を通して排気することが可能となっている。ＩＣチップの外観検査を行う際には、このトレイ５０は、この吸着ホルダ３０表面のトレイ載置領域に載置された状態で使用される。
図１に戻って、撮像装置４０は、トレイ５０や、吸着ホルダ３０、ステージ１０の上方に設けられている。この撮像装置４０は、例えばＣＣＤや、ＣＭＯＳイメージセンサ等からなり、トレイ５０の凹部５１に収納されたＩＣチップを撮像することが可能となっている。
【００２０】
また、制御部６０は、有線又は無線等を介して、撮像装置４０と、シリンダ２０と、図示しないステージ移動機構とにそれぞれ接続している。この制御部６０は、撮像装置４０によるＩＣチップの撮像データに基づいて、ＩＣチップの外観に問題が有るか無いか（即ち、良否）を判断する。また、この制御部６０がステージ移動機構や、シリンダ２０にそれぞれ制御信号を送信することによって、ステージ移動機構がステージ１０を水平方向へ移動させたり、シリンダ２０が上昇・下降動作したりするようになっている。この制御部６０は、例えばロジックＩＣと、メモリＩＣ等から構成されている。
【００２１】
この実施形態では、検査対象のＩＣチップは、トレイ５０に収納された状態で外観検査装置１００にセットされ、その上方にある撮像装置４０で撮像されることによって、その外観が検査される。以下、図１に示した外観検査装置１００を用いて、ＩＣチップの外観を検査する方法について説明する。
図３は、ＩＣチップの検査方法を示すフローチャートである。まず始めに、図３のステップＳ１では、検査の対象である複数個のＩＣチップを、トレイ５０の複数個の凹部５１に１個ずつ収納する。ここでは、例えば、金バンプ等が形成されている回路面側を上方に向けた状態で、ＩＣチップを凹部５１の底面上に配置する。
【００２２】
次に、図３のステップＳ２では、複数個のＩＣチップを収納したトレイ５０を吸着ホルダ３０のトレイ載置領域上に載置する。ここで、凹部５１の大きさは、ＩＣチップの外形よりもやや大きい程度である。このため、ステップＳ２では、通常、図４（Ａ）に示すように、凹部５１に対するＩＣチップ１の位置や傾きは一定ではなく、複数個のＩＣチップ１間でそれぞれ異なっている。
【００２３】
次に、図３のステップＳ３では、ＩＣチップ１を収納したトレイ５０を傾けて、凹部５１の４つの内角部のうちの、一の内角部にＩＣチップ１を片寄せする。
即ち、まず始めに、図４（Ｂ）において、左端下にあるシリンダ２０ａをステージ１０の内側に収め、且つ右端上と右端下とにあるシリンダ２０ｂ，２０ｃをそれぞれステージ１０の表面から突出させる。すると、図５に示すように、吸着ホルダ３０と共にトレイ５０は、その右側だけが上に持ち上げられた状態となる（つまり、右肩上がりの状態となる。）。次に、この傾斜状態を維持したまま、図５の矢印で示すように、シリンダ２０を軽く上昇・下降させて、トレイ５０に振動を与える。このような傾斜及び振動によって、凹部５１に収納されたＩＣチップ１は左側（−Ｘ側）へ移動し、その左側側面が凹部５１の左側内壁に接触する。
【００２４】
次に、図４（Ｂ）において、シリンダ２０ｂ，２０ｃをそれぞれステージ１０の表面から突出させたまま、左端下にあるシリンダ２０ａをステージ１０の表面から突出させる。すると、吸着ホルダ３０と共に、トレイ５０の左端下の角部５９ａと、右端下の角部５９ｂと、右端上の角部５９ｃと、が持ち上げられた状態となる（つまり、トレイ５０の左端上の角部５９ｄだけがステージ側へ下がった状態となる。）。そして、この傾斜状態を維持したまま、シリンダ２０ａ〜２０ｃをそれぞれ軽く上昇・下降させて、トレイ５０に振動を与える。
【００２５】
このような傾斜及び振動動作によって、図４（Ｃ）に示すように、凹部５１に収納されたＩＣチップ１は上側（＋Ｙ側）へ移動して、ＩＣチップ１の上側側面は凹部５１の上側内壁に接触する（つまり、凹部５１の左端上の内角部５１ｄにＩＣチップ１の左端上の角部が接触するようになる。）。
次に、図３のステップＳ４では、ＩＣチップ１を凹部５１の内角部５１ｄに片寄せした状態で、凹部５１底面の表面側から裏面側へ貫通穴５５を通して排気処理する。これにより、凹部５１に収納したＩＣチップ１を、その位置や傾きを揃えた状態で凹部５１底面に吸着固定することができ、ＩＣチップ１を動かないようにすることができる。
【００２６】
また、この吸着固定によるその他の効果として、トレイ５０やＩＣチップ１の清浄化が期待できる。例えば、凹部５１内や、収納したＩＣチップ１の裏面にパーティクルが付着していた場合でも、このパーティクルを貫通穴５５を通してトレイ５０の外へ取り出すことが可能である。
その後、図３のステップＳ５では、シリンダ２０ａ〜２０ｃを全てステージ１０内に収めて、トレイ５０を水平面に対して平行にする。そして、ステージ１０の上方に設けられた撮像装置４０で、ＩＣチップ１と外観検査装置１００との位置合わせを行う。
【００２７】
この位置合わせでは、図６に示すように、ＩＣチップ１に設けられた位置合わせ用のマーク（ユニークマーク）５を撮像装置４０で捉え、この撮像装置４０による撮像領域の座標軸と、ユニークマーク５とを平面視で重ね合わせることにより行う。このような位置合わせの後で、図１に示した撮像装置４０でＩＣチップ１全体を撮像する。この撮像によって得られたデータ（撮像データ）は、制御部６０に送られる。そして、制御部６０は、図示しないメモリＩＣ等に格納された検査プログラムに従って、その良否を判定する。
【００２８】
次に、図３に戻って、ステップＳ６では、未検査のＩＣチップ１がトレイ５０に有るか無いかを判断する。未検査のＩＣチップが有る場合にはステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、ステージ移動機構によりステージ１０を凹部５１に相当するピッチずつ移動させて、撮像装置４０の直下に未検査のＩＣチップ１を配置する。その後、ステップＳ５へ戻る。一方、ステップＳ６で、未検査のＩＣチップが無い場合にはフローチャートを終了させる。
【００２９】
このように、本発明の実施形態に係るＩＣチップ１の外観検査方法によれば、外観検査の対象となる複数個のＩＣチップ１の、凹部５１における位置や傾きを揃える（即ち、整列させる）ことができる。従って、図６に示すように、従来技術と比べて、ユニークマーク５を探すための捜索領域７を狭くすることができ、ＩＣチップ１と外観検査装置１００との位置合わせが容易である。
【００３０】
この実施形態では、凹部５１の内角部５１ｄが本発明の「一の内角部」に対応している。また、ステージ１０と、ストッパ１０と、吸着ホルダ３０と、ストッパ３１とが本発明の「支持手段」に対応し、シリンダ２０ａ〜２０ｃが本発明の「片寄せ手段」に対応している。
なお、この実施形態では、個々のＩＣチップ１毎にそのユニークマーク５と、撮像装置４０による撮像領域の座標軸とを重ね合わせて、位置合わせすることについて説明した。しかしながら、ＩＣチップ１の寸法と比較して、トレイ５０の加工精度が高い場合には、ＩＣチップ１毎の位置合わせは省略しても良い。
【００３１】
その場合には、例えば、トレイ５０に収納された複数個のＩＣチップ１の中で、図３のステップＳ４後に、最初に検査するＩＣチップ１についてのみユニークマーク５と上記座標軸との重ね合わせを行う。或いは、ＩＣチップ１ではなく、トレイ５０にユニークマーク５を予め形成しておき、図３のステップＳ４後に、トレイ５０のユニークマーク５と上記座標軸との重ね合わせを行っても良い。
【００３２】
また、この実施形態では、シリンダ２０を上昇、下降させることによって、トレイ５０に振動を与えることについて説明したが、トレイ５０に振動を付与する手段はこれに限られることはない。例えば、図１に示した外観検査装置１００に、トレイ５０振動用のモーターを取り付ける。そして、このモーターを駆動させることによって、シリンダ２０で持ち上げたトレイ５０に振動を与えても良い。
【００３３】
又は、図７に示すように、シリンダ２０の代わりにカム機構２０´を設け、カム機構２０´のカムを上下駆動させることによって、トレイ５０の持ち上げと振動付与とを行っても良い。この場合には、カム機構２０´が本発明の「片寄せ手段」に対応する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態に係る外観検査装置１００の構成例を示す図。
【図２】トレイ５０の構成例を示す図。
【図３】実施形態に係るＩＣチップの検査方法を示すフローチャート。
【図４】ＩＣチップ１の片寄せ工程を示す図（その１）。
【図５】ＩＣチップ１の片寄せ工程を示す図（その２）。
【図６】実施形態の効果を示す図。
【図７】外観検査装置１００のその他の構成例を示す図。
【図８】従来例の問題点を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
１  ＩＣチップ、５  ユニークマーク、７  捜索領域、１０  ステージ、２０，２０ａ〜２０ｃ  シリンダ、２０´  カム機構、３０  吸着ホルダ、３２  吸気孔、４０  撮像装置、５０  トレイ、５５  貫通穴、５１  凹部、５９ｄ  （一の）内角部、６０  制御部、１００  外観検査装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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