(57)【要約】【課題】本発明の目的は、投影装置と撮影装置とを含む重畳監視装置を提供することである。【解決手段】それぞれ異なる角度で、対象平面について、画像を投影し画面を撮影することにより、対象平面にオブジェクトを置くとき、画面上にオブジェクト表面で重なる部分の画像が表示され、重畳（重なり）の問題が発生しているかどうかを判断するために投影装置と撮影装置とを用いる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光源を提供して対象平面を照射する投影装置と、
前記対象平面を撮影するための撮影装置と、
少なくとも１本の判断線の位置を設定し、前記撮影装置からの画像データを受信し、前記可視光源の位置を記録してそれを前記判断線の位置と比較し、比較後に判断を行う中央処理ユニットと、を含む、
重畳監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体テスト装置に関し、特に自動外観検査（ＡＯＩ）を使用して重畳（重なり）の状況を判断する半導体テスト装置およびその監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップの後工程において、テスト対象チップ（Ｄｅｖｉｃｅ  ｕｎｄｅｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ；  ＤＵＴ）は、テストを実施する際に、テスト対象チップを先に半導体テスト装置の材料出し入れエリアにおいてから、トレイ（ｔｒａｙ）に転換し、そして水平垂直ピックアンドプレース装置（ｐｉｃｋ  ａｎｄ  ｐｌａｃｅ）により、１つ１つまたはグループごとにテストエリアに搬送してテストする、かつテスト終了後、テスト結果に基づきそれぞれ良品または不良品のトレイラックのトレイに置いている。
【０００３】
チップは、トレイ上で通常、アレイで配列されるが、転換または配列のプロセスにおいて、何らかの原因によりトレイ上の同一位置にチップが重なって置かれ、そのためにチップが積み重なり、同一位置で２つ以上のチップの重畳の問題が発生する可能性がある。似たような状況は、材料出し入れエリアからテストエリアに搬送する、またはテストエリアから材料出し入れエリアに戻すプロセスにおいても発生する可能性がある。チップの外型は非常に似通っているため、一緒に重なって置かれると識別しにくく、特に多くのチップのアレイの中に隠れていると識別はさらに難しいため、より優れた設計により、重畳の問題を解決する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の発明の背景に鑑み、産業上の利益の要求に適合するため、本発明の主な目的は、上記の従来のテスト装置で達成できていない課題を解決するための重畳監視装置およびその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これに基づき、本発明は、投影装置、撮影装置および表示装置を含む重畳監視装置を提供し、そこで表示装置は、複数の判断線を表示することができる。投影装置は、ある角度で対象平面に可視光源を投影し、撮影装置は撮影された可視光源画面を中央処理ユニットに転送して処理した後、表示装置に表示し、表示装置上の可視光源位置の変化により重畳の問題が発生しているかどうかを判断する。
【０００６】
また、本発明は、少なくとも１本の判断線を提供するステップと、テスト対象オブジェクトを提供するステップと、テスト対象オブジェクトに照射するためのレーザー光線を提供し、テスト対象オブジェクト上の可視光レーザー線をキャプチャする撮影装置を提供すると同時に、前記可視光レーザー線の位置を表示するステップと、可視光レーザー線が判断線を超えた場合、この位置で堆積が発生したと判断し、可視光レーザー線が判断線を超えていない場合、次のテスト対象オブジェクトの監視および判断を実施する、前記可視光レーザー線と前記判断線の相互の位置を判断するステップとを含む重畳を判断する監視方法をさらに提供する。
【０００７】
すなわち、本願の第１発明は、可視光源を提供して対象平面を照射する投影装置と、前記対象平面を撮影するための撮影装置と、少なくとも１本の判断線の位置を設定し、前記撮影装置からの画像データを受信し、前記可視光源の位置を記録してそれを前記判断線の位置と比較し、比較後に判断を行う中央処理ユニットと、を含む、重畳監視装置を提供することを要旨としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明がここにおいて検討する方向は、重畳監視装置と方法である。本発明を完全に理解することができるようにするため、以下の説明において詳細な手順およびその構成を提供する。明らかに、本発明の実施はテスト装置の当業者が習熟した特殊な詳細に限定されるものではない。また、本発明に不要な制限をもたらすことを避けるため、周知のテスト装置の構成または手順を詳細に説明していない。本発明の好適な実施例を以下に詳細に説明するが、これらの詳細な説明以外に、本発明はその他の実施例においても広範に実施することができ、かつ本発明の範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲を基準とする。
【実施例】
【０００９】
先ず、図１は、本発明の重畳監視装置の概要図である。図１に示すように、本発明の重畳監視装置１０は、投影装置２２、撮影装置２４、中央処理ユニット２０および表示装置２６を含む。投影装置２２は、可視光源線２１を提供するために用いられ、かつ可視光源線２１から発射される光線を調整可能な角度（θ）で対象平面２８に照射する。撮影装置２４は、固定された角度で同一の対象平面２８を撮影し、撮影された画像を先に画像処理ユニット２０２に転送し、キャプチャされたグレイレベル画像（ｇｒａｙ  ｌｅｖｅｌ）信号をデジタル画像データに転換した後、中央処理ユニット２０が比較分析を実施すると同時に、この中央処理ユニット２０で処理された画像を表示装置２６で表示する。
【００１０】
また、本発明における投影装置２２は、レーザー装置、特に線光源を発射するレーザー装置とすることができる。撮影装置２４は、電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ；  ＣＣＤ）またはＣＭＯＳ  Ｓｅｎｓｏｒなどの撮像素子により形成された装置とすることができ、表示装置はフラットパネルディスプレイ、オシログラフ、プロジェクタなどとすることができる。また、対象平面はトレイとすることができる。それ以外に、中央処理ユニット２０はパソコン（ＰＣ）とすることができ、画像処理ユニット２０２も中央処理ユニット２０と一緒に合併することができる。ここで強調すべきことは、本発明における中央処理ユニット２０は、「自動光学検査（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ；ＡＯＩ）」の機能を有していることである。
【００１１】
次に、図２は、本発明の重畳監視装置の判断線を設定する概要図である。先ず、重畳監視装置１０の対象平面２８上に、テスト対象オブジェクト３０を置く。例えば、テストの対象半導体チップをトレイに置く。次に、投影装置２２上の可視光源線２１が、予めの固定角度でテスト対象オブジェクト３０上に照射し投影線２８２を生成すると同時に、撮影装置２４が、対象平面２８に垂直な角度などの固定された角度で、テスト対象オブジェクト３０およびテスト対象オブジェクト３０上にある投影線２８２の画像を取ってそれを画像処理ユニット２０２に送り、送信したグレイレベル信号をデジタル信号に転換する。次に、転換後のデジタル信号を中央処理ユニット２０に送信して処理を行う。そのため、中央処理ユニット２０は自動光学検査（ＡＯＩ）による演算および処理を行った後、投影線２８２を基準線（ｂａｓｅ  ｌｉｎｅ）とする。本発明の好適な実施例において、テスト対象オブジェクト３０の中央に近い位置にこの投影線２８２を設定する。次に、テスト対象オブジェクト３０上に同じテスト対象オブジェクト３０１が堆積された場合、一番上のテスト対象オブジェクト３０１を投影装置２２上の可視光源線２１が照射し、投影線２８２が偏移して別の投影線２８４が生成される。この投影線２８４は重畳（重なり）を発生した縁の線である。また、テスト対象オブジェクト３０には一定の厚さ（または高さともいう）があるため、操作員が投影線２８２を基準線として設定した後、操作員は、すでに分かっているテスト対象オブジェクト３０の厚さに基づき、縁の線の位置を推算することができる。
【００１２】
次に、図３は、本発明の重畳判断線を設定する概要図である。本実施例において、前記の投影線２８２は基準線２８２としてすでに定義されており、また前記の投影線２８４は縁の線２８４としてすでに定義されている。前記のとおり、重畳監視装置１０が基準線２８２および縁の線２８４を標示した後、チップの厚さまたはトレイの平面度などの問題に起因する誤差のために誤判または誤報（ｆａｌｓｅ  ａｌａｒｍ）が発生するなどの、操作インターフェース上の問題を克服するため、本発明の好適な実施例において、判断線２８４２（ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｌｉｎｅ）をさらに定義し、重畳が発生しているかどうかを実際に判断する依拠とする。言い換えれば、実際の操作時に、重畳監視装置１０中の表示装置２６上には、判断線２８４２しか表示されず、基準線２８２および縁の線２８４は表示されない。その理由は、基準線２８２および縁の線２８４は、判断線２８４２を推算するプロセスにおける参照線でしかないからである。本発明において、操作員が経験により、または中央処理ユニットが先の統計データに基づき誤差量を定義し、この誤差量を実際の判断線２８４２設定の参考とすることができる。
【００１３】
同様に、基準線２８２、縁の線２８４および判断線２８４２を定義した後、図３のように、基準線２８２を中心とし、基準線２８２の相対する側で別の縁の線２８６および判断線２８６２を定義することができる。明らかに、対象平面上にテスト対象オブジェクト３０がないときの判断依拠にこの判断線２８６２を用いる。
【００１４】
次に、図１および図４は、本発明の重畳監視装置１０の重畳判断の概要図である。重畳監視装置１０の投影装置２２は、テスト対象オブジェクト３０１上に可視光レーザーを照射するとき、表示装置２６上に可視光レーザー線２８８を表示する。可視光レーザー線２８８の位置が判断線２８４２の右側にある場合（図４参照）、テスト対象オブジェクト３０の重畳がこの位置で発生していることを表し、このとき、重畳監視装置１０が警報を発するか、または手順を停止する。なお、テスト対象オブジェクト３０上に可視光レーザー線を照射するとき、可視光レーザー線２８８の位置が判断線２８４２の左側にある場合、正常であることを表し、重畳監視装置１０は次のテスト対象オブジェクト３０の判断を続ける。また、可視光レーザー線２９０の位置が判断線２８６２の左側にある場合（図４参照）、テスト対象オブジェクト３０がこの位置に存在しないことを表す。
【００１５】
もう１度強調するが、表示装置２６に表示される投影線（２８２、２８４、２８４２を含む）は、いずれも中央処理ユニット２０のＡＯＩシステムによって処理されており、各投影線の位置が記録されているため、本発明の実施例において、可視光レーザー線２８８の位置が判断線２８４２を超えた後、ここで重畳が発生していると中央処理ユニット２０が判断して信号を発し、この信号は、テスト作業を一時停止して排除を行う、またはテスト対象オブジェクト３０の堆積が発生したこの位置信号を記録してテスト終了後に処理を実施することを含む。当然、テスト対象オブジェクト３０がテストする平面に存在しないと判断した場合も、位置信号を記録しており、テスト終了後に処理を実施することができる。
【００１６】
また、図１のように、テスト対象オブジェクト３０は、製品の大きさにより厚さに違いがあるため、テスト対象オブジェクト３０が薄すぎて可視光源線２１の縁の線が集中し過ぎる、またはチップが厚過ぎて縁の線が表示装置２６を超えるなどにより、判断線設定作業を行うことができない、または操作時に可視光レーザー線２８８が表示装置の表示範囲を超えることを防止するために、本発明における投影装置２２の角度（θ）は調整可能であり、その調整範囲は０度近くから９０度近くまでの間とすることができ、好適な調整範囲は、５度から８５度の間である。テスト対象オブジェクト３０が薄いチップである場合、投影装置２２の角度を１５度まで調整するなど、小さい角度の方向に調整することができる。テスト対象オブジェクト３０が厚いチップである場合、堆積の発生時に可視光レーザー線２８８（または可視光レーザー線２９０）が表示装置の表示範囲を超えることを防止するため、投影装置２２の角度を７５度まで調整するなど、大きい角度の方向に調整し、可視光レーザー線２８８（または可視光レーザー線２９０）が表示装置の適切な位置に照射されるようにすることができる。
【００１７】
また、通常の半導体チップテスト装置では、材料出し入れエリアとテストエリアにおおよそ分けることができ、テスト対象オブジェクトを材料出し入れエリアのトレイに置き、テストエリアに搬入してテストする。テストエリアにおいて、分類装置（Ｈａｎｄｌｅｒ；図には示されていない）はトレイ内のテスト対象オブジェクト３０（例：チップ）を吸い上げ、テストソケット上に置いてテストし、テスト完了後に、分類装置がチップを吸い上げ、別のトレイ内に置く。本発明の重畳監視装置１０をテスト装置と組み合わせる場合、重畳監視装置１０は材料入れエリアまたは材料出しエリアに配置するか、または材料出し入れエリアに配置することができ、この場合、重畳監視装置１０内の中央処理ユニット２０は、テスター（ｔｅｓｔｅｒ）に配置することができる。また、テスト対象オブジェクト３０および可視光レーザー線２８８（または可視光レーザー線２９０）を撮影装置２４が比較的明確に撮影できるようにするため、本発明の別の具体的な実施例では、照明装置（図には示されていない）をさらに含み、対象平面２８の照明として用いることができる。この照明装置は、撮影装置２４と対象平面２８との間に配置することも、投影装置２２の隣の脇または相対する側に配置することができ、照明装置を撮影装置２４と対象平面２８との間に配置する場合は、少なくとも１つの開口部を提供し、撮影装置２４および投影装置２２の光線が通過できるようにしなければならない。また、照明装置は電球、発光ダイオードアレイまたは照明を提供できるその他の光源とすることができ、本発明では制限を加えない。
【００１８】
次に、図５は、本発明の重畳監視方法の流れの概要図である。先ず、ステップ４１０に示すように、表示装置２６上で少なくとも１本の判断線（２８４２；２８６２）を提供する。次に、ステップ４２０に示すように、トレイ（ｔｒａｙ）を利用して少なくとも１つのテスト対象オブジェクト３０を載せ、少なくとも１つのテスト対象オブジェクト３０を載せたトレイを重畳監視装置１０まで搬送する。次に、ステップ４３０に示すように、レーザー光線をテスト対象オブジェクト３０上に投影し、テスト対象オブジェクト３０上の可視光レーザー線２８８を撮影装置２４でキャプチャし、中央処理ユニット２０で処理した後、可視光レーザー線２８８の位置を表示装置２６上に表示する。その後、ステップ４４０に示すように、可視光レーザー線２８８と判断線２８４２の相互の位置を判断し、可視光レーザー線２８８が判断線２８４２を超える場合（すなわち判断線２８４２の右側にある。図４参照）、この位置で堆積が発生していると重畳監視装置１０が判断し、この際に、重畳監視装置１０が警報を発するか、または手順を停止する。可視光レーザー線２８８が判断線２８４２を超えていない場合（例：判断線２８４２の左側にある）、この位置で堆積が発生していないことを表すため、重畳監視装置１０は正常であると判断し、次のテスト対象オブジェクト３０の監視および判断を実施する（ステップ４５０参照）。
【００１９】
非常に明らかであるが、本発明の重畳監視方法は、監視プロセスにおいて、どの位置にテスト対象オブジェクト３０がないかを判断するために用いることもでき、例えば、可視光レーザー線２９０が判断線２８６２を超えた場合（すなわち判断線２８６２の左側にある。図４参照）、この位置にテスト対象オブジェクト３０がないと重畳監視装置１０が判断し、この際に、重畳監視装置１０が記録するか、または手順を停止する。
【００２０】
明らかに、上記実施例における説明に基づき、本発明は多くの修正と差異がある可能性がある。そのため、特許請求の範囲で理解する必要があり、上記の詳細な説明以外に、本発明はその他の実施例においても広範に実施することができる。上記は本発明の好適な実施例でしかなく、本発明の特許請求の範囲を限定するために用いられるものではない。本発明で開示された主旨を逸脱せずに完成したその他の等価の変更または修飾は、いずれも特許請求の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の重畳監視装置の概要図である。
【図２】本発明の重畳監視装置の基準線および縁の線を設定する概要図である。
【図３】本発明の重畳監視装置の重畳判断線を設定する概要図である。
【図４】本発明の重畳監視装置によって重畳を判断する概要図である。
【図５】本発明の重畳判断のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２２】
１０      重畳監視装置
２０      中央処理ユニット
２０２    画像処理ユニット
２１      可視光源線
２２      投影装置
２４      撮影装置
２６      表示装置
２８      対象平面
３０      テスト対象オブジェクト
３０１    テスト対象オブジェクト
２８２    基準線
２８４    縁の線
２８４２  判断線
２８６    縁の線
２８６２  判断線
２８８    可視光レーザー線
２９０    可視光レーザー線
θ        角度
【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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