(57)【要約】      （修正有）【課題】ウェハの中心及び径を、高い精度でもって容易に検出することが可能であって、上記ウェハの外周端部が外周円を部分的にしか形成しないような部分円状のウェハにも適用可能なウェハの中心検出方法、並びに、半導体チップのピックアップ方法及び装置を提供する。【解決手段】ウェハ１と同一の円弧を有する仮想ウェハの外周端部の一部を含む基準画像データに基づいて、第１から第３の基準画像データＤ１〜Ｄ３を作成し、ウェハの外周端部の画像を撮像して、撮像された夫々の画像と第１から第３の基準画像データとを照合して、互いに合致する夫々の位置を第１から第３の端部位置Ｐ１〜Ｐ３として検出し、検出された第１から第３の端部位置までの夫々の平面座標に基づいて、ウェハの外周端部により形成される外周円の中心Ｏｗの平面座標及びその径を算出する。【選択図】図３
2004186306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体チップ（２）が格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハ（１、６１、７１）の中心検出方法において、
予め作成された上記ウェハと同一の円弧を有する仮想ウェハ（５１）の外周端部の一部を含む第１の基準画像データ（Ｄ１）と、上記ウェハの外周端部の撮像された画像とを照合して、互いに合致する位置を第１の端部位置（Ｐ１）として検出し、
上記第１の基準画像データが所定の角度だけ回転された第２の基準画像データ（Ｄ２）と、上記ウェハの外周端部の撮像された画像とを照合して、互いに合致する位置を第２の端部位置（Ｐ２）として検出し、
上記第１の基準画像データが上記所定の角度と異なる角度だけ回転された第３の基準画像データ（Ｄ３）と、上記ウェハの外周端部の撮像された画像とを照合して、互いに合致する位置を第３の端部位置（Ｐ３）として検出し、
上記検出された第１の端部位置から第３の端部位置までの夫々の上記ウェハの表面沿いの平面座標に基づいて、上記ウェハの外周端部により形成される外周円の中心の上記平面座標及びその径を算出することを特徴とするウェハの中心検出方法。
【請求項２】
複数の半導体チップ（２）が格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハ（１、６１、７１）より、上記半導体チップをピックアップする半導体チップのピックアップ方法において、
予め作成された上記ウェハと同一の円弧を有する仮想ウェハ（５１）の外周端部の一部を含む基準画像データ（Ｄ０）を読み出して第１の基準画像データ（Ｄ１）とするとともに、上記ウェハの外周端部の画像を撮像して、上記撮像された画像と上記第１の基準画像データとを照合して、互いに合致する位置を第１の端部位置（Ｐ１）として検出し、
所定の角度だけ回転された上記第１の基準画像データを第２の基準画像データ（Ｄ２）とするとともに、上記ウェハの外周端部の画像を撮像して、上記撮像された画像と上記第２の基準画像データとを照合して、互いに合致する位置を第２の端部位置（Ｐ２）として検出し、
上記所定の角度と異なる角度だけ回転された上記第１の基準画像データを第３の基準画像データ（Ｄ３）とするとともに、上記ウェハの外周端部の画像を撮像して、上記撮像された画像と上記第３の基準画像データとを照合して、互いに合致する位置を第３の端部位置（Ｐ３）として検出し、
上記検出された第１の端部位置から第３の端部位置までの夫々の上記ウェハの表面沿いの平面座標に基づいて、上記ウェハの外周端部により形成される外周円の中心の上記平面座標及びその径を算出し、
上記算出結果に基づいて、上記夫々の半導体チップの配置位置における上記平面座標を補正して、上記夫々の半導体チップのピックアップを行う半導体チップのピックアップ方法。
【請求項３】
上記夫々の基準画像データと上記夫々の撮像された画像との照合は、上記撮像された画像における上記ウェハの外周端部の全部若しくは一部と、上記基準画像データにおける上記仮想ウェハの外周端部の全部とが、合致する位置を検出することにより行う請求項２に記載の半導体チップのピックアップ方法。
【請求項４】
上記第３の基準画像データは、上記第２の基準画像データを回転させることにより作成される請求項２又は３に記載の半導体チップのピックアップ方法。
【請求項５】
上記基準画像データは、上記仮想ウェハにおけるダイシング線（Ｌ）を表示しないように作成された画像データであって、
上記ウェハのダイシング線がぼかされるように上記撮像の焦点位置がずらされて撮像された上記ウェハの外周端部の夫々の画像と、上記ダイシング線が表示されていない夫々の基準画像データとの照合を行う請求項２から４のいずれか１つに記載の半導体チップのピックアップ方法。
【請求項６】
上記ウェハとして、その外周端部が上記外周円の一部を形成している部分円状のウェハ（６１、７１）が用いられる請求項２から５のいずれか１つに記載の半導体チップのピックアップ方法。
【請求項７】
複数の半導体チップ（２）が格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハ（１、６１、７１）が配置された保持テーブル（２１）から、上記夫々の半導体チップをピックアップヘッド（１２）によりピックアップする半導体チップのピックアップ装置（１０１）において、
上記ウェハの表面の画像を撮像する撮像装置（１０）と、
上記撮像装置と上記保持テーブルとを、上記ウェハの表面沿いに相対的に移動させる移動装置（１１及び２２）と、
上記撮像装置及び上記移動装置の動作制御を行う制御装置（３０）とを備え、
上記制御装置は、
予め作成された上記ウェハと同一の円弧を有する仮想ウェハ（５１）の外周端部の一部を含む基準画像データ（Ｄ０）に基づいて、上記基準画像データを第１の基準画像データ（Ｄ１）として作成し、所定の角度だけ回転された上記第１の基準画像データを第２の基準画像データ（Ｄ２）として作成し、上記所定の角度と異なる角度だけ回転された上記第１の基準画像データを第３の基準画像データ（Ｄ３）として作成する基準画像データ作成部（３３）と、
上記移動装置及び上記撮像装置を制御して、上記移動装置による上記相対的な移動を行いながら、上記撮像装置により撮像された上記ウェハの外周端部の画像と、上記第１の基準画像データから上記第３の基準画像データの上記夫々の基準画像データとの照合を行い、互いに合致する夫々の端部位置（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）における上記ウェハの表面沿いの平面座標を検出する端部位置検出部（３４）と、
上記夫々の端部位置の平面座標に基づいて、上記ウェハの外周端部により形成される外周円の中心の上記平面座標及びその径を算出し、上記算出結果に基づいて、上記夫々の半導体チップの配置位置における上記平面座標を補正する配置位置補正処理部（３５）とを備える半導体チップのピックアップ装置。
【請求項８】
上記基準画像データ作成部は、上記第２の基準画像データを回転させて、上記第３の基準画像データを作成する請求項７に記載の半導体チップのピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の半導体チップが格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハの中心検出方法、並びに、上記夫々のウェハより上記半導体チップをピックアップする半導体チップのピックアップ方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の半導体チップのピックアップ方法及び装置においては、ダイシングにより格子状に分割された複数の半導体チップを有する円盤状の一枚のウェハから、上記夫々の半導体チップを個別にその下面より突き上げることによりピックアップ可能な状態として、上記夫々の半導体チップを上記ウェハよりピックアップする（すなわち、取り出す）ような動作が行なわれる。
【０００３】
また、このようなウェハは、一般的に伸縮性を有するウェハシート上に貼着された状態でダイシングが行われて、その後、上記ウェハシートを放射状に延伸させた状態で、上記ウェハシートとともに上記ウェハがピックアップ装置に取り付けられる。そのため、上記夫々の半導体チップの配置も、放射状に延伸された状態とされて、いわゆるエキスパンドされた状態とされる。
【０００４】
一方、ピックアップ装置においては、このようにエキスパンドされた状態の夫々の半導体チップの配置を正確に認識して、確実なピックアップ動作が行えることが求められる。また、ピックアップ装置への上記ウェハの取付け位置の中心と上記ウェハの中心位置との位置ずれも考慮して、上記夫々の半導体チップの配置の認識を行う必要がある。
【０００５】
そのため、従来のピックアップ方法及び装置においては、ピックアップ装置に取り付けられた状態のウェハの外周端部により形成される外周円の中心及び半径を算出し、上記夫々の半導体チップの配置座標を正確に認識する様々な方法が用いられている。
【０００６】
例えば、特許文献１に記載の方法によれば、ピックアップ装置において、ウェハ保持テーブルの上面にウェハを配置し、上記ウェハ保持テーブルの上面をＸＹ平面として、Ｙ軸方向における最大位置と最小位置となる上記ウェハの外周端部位置を平面座標として認識カメラを用いて検出することにより、上記最大位置と上記最小位置との夫々の平面座標を用いて、上記外周円の中心及び半径の算出を行っている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１２７０６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法においては、上記認識カメラにより上記ウェハの外周端部位置を検出することは可能であっても、その検出された外周端部位置が上記Ｙ軸方向における上記最大位置若しくは上記最小位置であるということを認識することは容易でなく、認識処理が複雑となるという問題がある。
【０００９】
そのため、上記最大位置若しくは上記最小位置として検出した位置が、実際には上記最大位置若しくは上記最小位置からずれた位置であるような場合も生じ、このような場合にあっては、これらの検出結果に基づいて算出された上記ウェハの外周円の中心及び半径が、実際のものとずれたものとなり、上記夫々の半導体チップの配置を正確に認識できない場合が起り得る。
【００１０】
また、上記ウェハの外周円の中心及び半径を、上記最大位置と最小位置との２点により算出しているため、算出誤差が生じやすく、より高精度な認識には対応できない場合があるという問題点がある。
【００１１】
また、特に試験や開発段階で用いられる１／２円状のウェハや１／４円状のウェハのように、その外周端部が外周円を部分的にしか形成しないような部分円状のウェハの場合には、上記方法では上記ウェハの外周円の中心及び半径の算出を行うことができず、ピックアップ装置に用いられるウェハの形状に制限があるという問題点もある。
【００１２】
また、ウェハの外周端部を認識せずに、ピックアップを行う方法もある。この場合には、ウェハの貼りつけ位置が１ピッチ以上ずれていないことを前提に、予め決められたポジションでの認識動作を行い、その際の部品のズレをウェハの貼りつけ位置ずれとする方法が採られていた。しかしながら、このような方法においては、半導体チップのサイズが小さくなればなるほど、ウェハのシートへの貼付け精度が要求されるという問題点がある。また、１ピッチ以上ずれていた場合には、確実に部品を取り残してしまうこととなるという問題もある。さらには、シートをエキスパンドしているため、周囲温度、シートの品質等により、シートが常に同量の伸びを再現しない場合には、径のばらつきが生じるため、部品の取り残し（設定サイズ以上に伸びていた場合）、もしくは、無駄な認識動作（設定サイズ以下しか伸びていない場合）を行うこととなるという問題がある。
【００１３】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、複数の半導体チップが格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハの中心及び径を、高い精度でもって容易に検出することが可能であって、上記ウェハの外周端部が外周円を部分的にしか形成しないような部分円状のウェハにも適用可能なウェハの中心検出方法、並びに、上記ウェハより上記夫々の半導体チップをピックアップする半導体チップのピックアップ方法及び装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１５】
本発明の第１態様によれば、複数の半導体チップが格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハの中心検出方法において、
予め作成された上記ウェハと同一の円弧を有する仮想ウェハの外周端部の一部を含む第１の基準画像データと、上記ウェハの外周端部の撮像された画像とを照合して、互いに合致する位置を第１の端部位置として検出し、
上記第１の基準画像データが所定の角度だけ回転された第２の基準画像データと、上記ウェハの外周端部の撮像された画像とを照合して、互いに合致する位置を第２の端部位置として検出し、
上記第１の基準画像データが上記所定の角度と異なる角度だけ回転された第３の基準画像データと、上記ウェハの外周端部の撮像された画像とを照合して、互いに合致する位置を第３の端部位置として検出し、
上記検出された第１の端部位置から第３の端部位置までの夫々の上記ウェハの表面沿いの平面座標に基づいて、上記ウェハの外周端部により形成される外周円の中心の上記平面座標及びその径を算出することを特徴とするウェハの中心検出方法を提供する。
【００１６】
本発明の第２態様によれば、複数の半導体チップが格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハより、上記半導体チップをピックアップする半導体チップのピックアップ方法において、
予め作成された上記ウェハと同一の円弧を有する仮想ウェハの外周端部の一部を含む基準画像データを読み出して第１の基準画像データとするとともに、上記ウェハの外周端部の画像を撮像して、上記撮像された画像と上記第１の基準画像データとを照合して、互いに合致する位置を第１の端部位置として検出し、
所定の角度だけ回転された上記第１の基準画像データを第２の基準画像データとするとともに、上記ウェハの外周端部の画像を撮像して、上記撮像された画像と上記第２の基準画像データとを照合して、互いに合致する位置を第２の端部位置として検出し、
上記所定の角度と異なる角度だけ回転された上記第１の基準画像データを第３の基準画像データとするとともに、上記ウェハの外周端部の画像を撮像して、上記撮像された画像と上記第３の基準画像データとを照合して、互いに合致する位置を第３の端部位置として検出し、
上記検出された第１の端部位置から第３の端部位置までの夫々の上記ウェハの表面沿いの平面座標に基づいて、上記ウェハの外周端部により形成される外周円の中心の上記平面座標及びその径を算出し、
上記算出結果に基づいて、上記夫々の半導体チップの配置位置における上記平面座標を補正して、上記夫々の半導体チップのピックアップを行う半導体チップのピックアップ方法を提供する。
【００１７】
本発明の第３態様によれば、上記夫々の基準画像データと上記夫々の撮像された画像との照合は、上記撮像された画像における上記ウェハの外周端部の全部若しくは一部と、上記基準画像データにおける上記仮想ウェハの外周端部の全部とが、合致する位置を検出することにより行う第２態様に記載の半導体チップのピックアップ方法を提供する。
【００１８】
本発明の第４態様によれば、上記第３の基準画像データは、上記第２の基準画像データを回転させることにより作成される第２態様又は第３態様に記載の半導体チップのピックアップ方法を提供する。
【００１９】
本発明の第５態様によれば、上記基準画像データは、上記仮想ウェハにおけるダイシング線を表示しないように作成された画像データであって、
上記ウェハのダイシング線がぼかされるように上記撮像の焦点位置がずらされて撮像された上記ウェハの外周端部の夫々の画像と、上記ダイシング線が表示されていない夫々の基準画像データとの照合を行う第２態様から第４態様のいずれか１つに記載の半導体チップのピックアップ方法を提供する。
【００２０】
本発明の第６態様によれば、上記ウェハとして、その外周端部が上記外周円の一部を形成している部分円状のウェハが用いられる第２態様から第５態様のいずれか１つに記載の半導体チップのピックアップ方法を提供する。
【００２１】
本発明の第７態様によれば、複数の半導体チップが格子状に配列されるようにダイシングが施されたウェハが配置された保持テーブルから、上記夫々の半導体チップをピックアップヘッドによりピックアップする半導体チップのピックアップ装置において、
上記ウェハの表面の画像を撮像する撮像装置と、
上記撮像装置と上記保持テーブルとを、上記ウェハの表面沿いに相対的に移動させる移動装置と、
上記撮像装置及び上記移動装置の動作制御を行う制御装置とを備え、
上記制御装置は、
予め作成された上記ウェハと同一の円弧を有する仮想ウェハの外周端部の一部を含む基準画像データに基づいて、上記基準画像データを第１の基準画像データとして作成し、所定の角度だけ回転された上記第１の基準画像データを第２の基準画像データとして作成し、上記所定の角度と異なる角度だけ回転された上記第１の基準画像データを第３の基準画像データとして作成する基準画像データ作成部と、
上記移動装置及び上記撮像装置を制御して、上記移動装置による上記相対的な移動を行いながら、上記撮像装置により撮像された上記ウェハの外周端部の画像と、上記第１の基準画像データから上記第３の基準画像データの上記夫々の基準画像データとの照合を行い、互いに合致する夫々の端部位置における上記ウェハの表面沿いの平面座標を検出する端部位置検出部と、
上記夫々の端部位置の平面座標に基づいて、上記ウェハの外周端部により形成される外周円の中心の上記平面座標及びその径を算出し、上記算出結果に基づいて、上記夫々の半導体チップの配置位置における上記平面座標を補正する配置位置補正処理部とを備える半導体チップのピックアップ装置を提供する。
【００２２】
本発明の第８態様によれば、上記基準画像データ作成部は、上記第２の基準画像データを回転させて、上記第３の基準画像データを作成する第７態様に記載の半導体チップのピックアップ装置を提供する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
本発明の一の実施形態にかかる半導体チップのピックアップ方法及び装置の一例であるピックアップ装置１０１の模式的な構成を示す模式説明図を図１に示す。
【００２５】
図１に示すように、ピックアップ装置１０１は、円盤状のウェハ１を保持するウェハ保持部２０と、ウェハ１にダイシングが施されて格子状に配列された夫々の半導体チップの一例であるダイ２をその下面から突き上げる動作を行う突き上げノズル１４と、この突き上げノズル１４により突き上げられた状態のダイ２をその上面にて吸着保持して、ウェハ１より取り出すようなピックアップ動作を行うピックアップヘッド１２と、ウェハ保持部２０により保持して配置されたウェハ１の夫々のダイ２の画像を撮像することにより、夫々のダイ２の配置位置を認識する撮像装置の一例である撮像カメラ１０とを備えている。
【００２６】
また、図１に示すように、ウェハ保持部２０は、大略コ字状の断面形状を有し、その上面２１ａにウェハ１を配置して保持可能な保持テーブル２１と、この保持テーブル２１をウェハ１の表面沿いの一方向であるＹ軸方向沿いに進退移動させる移動装置の一例であるＹ軸方向移動装置２２とを備えている。
【００２７】
また、ウェハ１をその上面に貼着するウェハシート３は伸縮性を有しており、その端部においてウェハプレート４に取り付けられて、このウェハプレート４が保持テーブル２１の上面２１ａに着脱可能に取り付けられている。
【００２８】
ここで、このウェハプレート２１の拡大模式説明図を図２に示す。図２に示すように、ウェハプレート４によりその端部において延伸された状態のウェハシート３の上面には、ウェハ１が貼着されている。また、ウェハプレート４は、円盤状の中空孔部４ａを有しており、この中空孔部４ａにウェハ１が配置されている。また、ウェハ１は、ダイシングが施されており、ウェハ１の表面沿いの方向において格子状に配列された複数のダイ２を有している。さらに、ウェハプレート４に取り付けられた状態で、ウェハシート３が放射状に延伸されて、上記格子状に配列されている夫々のダイ２の配置が放射状に延伸されており（すなわち、エキスパンドされて）、その結果として、互いに隣接する夫々のダイ２の端部間には、互いに接触しない程度の隙間が形成されている。このように、隙間が形成されていることにより、夫々のダイ２をウェハ１よりピックアップする際に、ピックアップされるダイ２が隣接するダイ２に接触して夫々の配置に影響を与えてしまうことが防止されている。
【００２９】
また、図１に示すように、保持テーブル２１の上面２１ａにおいても、ウェハプレート４の中空孔部４ａと同様な円盤状の中空孔部２１ｂが形成されており、ウェハプレート４は、その中空孔部４ａの中心が中空孔部２１ｂの中心と平面的に略合致するように、保持テーブル２１の上面２１ａに取り付けられる。
【００３０】
また、図１に示すように、突き上げノズル１４は、保持テーブル２１の上記コ字状の断面の内側に配置されて、その先端部が平面的に中空孔部２１ｂの内側に位置されるように配置されている。さらに、突き上げノズル１４には、その先端部の昇降動作を行う昇降装置（図示しない）が備えられており、その先端部が上昇されることにより、ウェハシート４の下面よりダイ２を個別に突き上げることが可能となっている。
【００３１】
また、ピックアップヘッド１２は、その先端部がダイ２の上面に当接されることにより、ダイ２を吸着保持可能とする吸着ノズル１２ａを備えており、さらに、この吸着ノズル１２ａの昇降動作を行う昇降装置（図示しない）を備えている。これにより、突き上げノズル１４により突き上げられた状態のダイ２の上面に、吸着ノズル１２ａの先端部が当接するように、吸着ノズル１２ａを下降させて、ダイ２を吸着保持し、その後、上昇させることにより、ダイ２をウェハシート３より離脱させて、ピックアップすることが可能となっている。なお、このピックアップ動作が行われる際には、吸着ノズル１２ａの先端部の鉛直下方に、突き上げノズル１４の先端部が位置するように、ピックアップヘッド１２と突き上げノズル１４とが配置される。
【００３２】
また、撮像カメラ１０は、ＣＣＤ等の撮像素子（図示しない）を備えており、ウェハ１の表面又はウェハシート３の表面の画像が撮像可能となっている。また、撮像カメラ１０は、ズーム機能を備えており、このズーム機能を用いて、夫々のダイ２を個別に撮像すること、あるいは、複数のダイ２の画像をまとめて撮像することが可能となっている。
【００３３】
また、撮像カメラ１０、ピックアップヘッド１２、及び、突き上げノズル１４は、共にウェハ１の表面沿いの一方向であるＸ軸方向沿いに個別に移動可能となっており、撮像カメラ１０は移動装置の一例である撮像カメラ移動装置１１により、ピックアップヘッド１２は移動装置の一例であるピックアップヘッド移動装置１３により、突き上げノズル１４は移動装置の一例である突き上げノズル移動装置１５により、夫々移動可能となっている（なお、これらの移動装置を総称する場合には、Ｘ軸方向移動装置１１、１３、１５と記載するものとする）。なお、このように夫々のＸ軸方向移動装置１１、１３、１５が、撮像カメラ１０、ピックアップヘッド１２、及び突き上げノズル１４の夫々に個別に備えられているような場合に代えて、一括して一台のＸ軸方向移動装置が備えられているような場合であってもよい。このような場合にあっては、撮像カメラ１０、ピックアップヘッド１２、及び突き上げノズル１４が、互いの相対的な関係を保ったまま一体的な状態で、上記Ｘ軸方向の移動が行なわれることとなる。なお、上記Ｘ軸方向とＹ軸方向とは互いに直交する方向である。
【００３４】
また、ピックアップ装置１０１において、夫々のＸ軸方向移動装置１１、１３、１５、及びＹ軸方向移動装置２２が備えられていることにより、撮像カメラ１０、ピックアップヘッド１２、及び突き上げノズル１４の夫々を、ウェハ１に対して相対的に、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動させることが可能となっている。なお、ピックアップ装置１０１においては、撮像カメラ１０、ピックアップヘッド１２、及び突き上げノズル１４の夫々が、ウェハ１に対して相対的に、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動可能に構成されていればよく、例えば、ウェハ保持部２０が、移動装置としてＹ軸方向移動装置２２のみを備えるような場合に代えて、Ｘ軸方向移動装置をも併せて備えるような場合であってもよい。
【００３５】
また、図１に示すように、ピックアップ装置１０１は、撮像カメラ１０の撮像動作、ピックアップヘッド１２の吸着動作、突き上げノズル１４の突き上げ動作、夫々のＸ軸方向移動装置１１、１３、１５の移動動作、及びＹ軸方向移動装置２２の移動動作の夫々の制御を行う制御装置３０を備えている。この制御装置３０により、上記夫々の動作が互いに関連付けられて制御されて、ウェハ１の夫々のダイ２のピックアップ動作が行なわれる。
【００３６】
次に、この制御装置３０の構成について、図６に示すブロック図を用いて説明する。なお、図６に示すブロック図においては、説明の便宜上、主用な構成のみが示されている。
【００３７】
図６に示すように、ピックアップ装置１０１における各構成部の動作の制御を行う制御装置３０は、その中核部分として、各構成部の動作を統合的に制御する中央処理部３９を備えている。また、中央処理部３９には、ピックアップ装置１０１における各構成部の動作の制御を行うピックアップ制御部４０が備えられている。このピックアップ制御部４０には、撮像カメラ１０の撮像動作の制御を行う撮像制御部３６と、夫々のＸ軸方向移動装置１１、１３、１５の移動動作の制御を行うＸ軸方向移動制御部３７と、Ｙ軸方向移動装置２２の移動動作の制御を行うＹ軸方向移動制御部３８とが備えられている。また、中央処理部３９は、その演算結果や外部からの入力データを取り出し可能に記憶するメモリ部３１を備えている。
【００３８】
また、本実施形態においては、画像データを用いて、ウェハ１の複数の外周端部の位置を検出し、上記夫々の検出結果に基づいて、ウェハ１の外周端部により形成される外周円の中心と径として半径の算出を行っている。さらに、この算出結果に基づいて、ウェハ１における夫々のダイ２の配置位置を補正して、夫々のダイ２の実際の配置位置の認識処理を行っている。また、夫々のウェハ１が同サイズであっても、そのダイシングのパターニングによってはウェハ１内にある夫々の部品の位置が異なる場合があるため、上記算出により認識された夫々の部品の配置位置に基づいて、ある１つの部品の認識を行い、その認識結果よりずれ量を検出して、最終的な夫々の部品の配置位置を認識を行っている。
【００３９】
このような認識処理を行うため、図６に示すように、中央処理部３９は、さらに、ウェハ１の外周端部の検出において、検出の基準となるデータとしての画像データを取り扱う基準画像データ作成部３３と、撮像カメラ１０により実際に撮像された画像と上記基準画像データとの照合を行って、ウェハ１の外周端部位置の検出を行う端部位置検出部３４と、この端部位置検出部３４により検出されたウェハ１の外周端部位置に基づいて、ウェハ１の外周端部により形成される外周円の中心及び半径を算出し、その算出結果に基づいて、夫々のダイ２の配置位置を補正する配置位置補正処理部３５とを備えている。なお、基準画像データ作成部３３、端部位置検出部３４、及び配置位置補正処理部３５の詳細な動作等については後述するものとする。また、中央処理部３９は、メモリ部３１や、基準画像データ作成部３３、端部位置検出部３４、及び配置位置補正処理部３５や、ピックアップ制御部４０を統合的に制御する制御部３２が備えられている。
【００４０】
次に、ピックアップ装置１０１において、保持テーブル２１の上面２１ａに保持されたウェハ１より、夫々のダイ２のピックアップ動作を行う場合において、上記エキスパンドや保持テーブル２１へのウェハ１の配置ずれを考慮した夫々のダイ２の配置位置の検出を行う方法について説明する。
【００４１】
以下に、このウェハ１の外周円の中心及び半径の検出方法について、図３〜図５を用いて説明する。なお、図３はウェハプレート４に取り付けられた状態のウェハ１の模式的な平面図であり、図４はいくつかの種類の基準画像データであり、図５はウェハ１の外周円の中心及び半径の検出方法の手順を示すフローチャートである。
【００４２】
図３に示すように、ウェハプレート４に取り付けられたウェハ１は、保持テーブル２１の上面２１ａに配置されて保持されるが、ウェハ１のウェハプレート４への取り付け状態やウェハプレート４の保持テーブル２１への上記配置状態により、ウェハ１の中心Ｏｗと保持テーブル２１の中心Ｏｔとを、平面的に完全に一致させることは困難であり、ウェハ１の中心Ｏｗと保持テーブル２１の中心Ｏｔとの間に平面的な位置ずれが発生する場合が多い。
【００４３】
また、ウェハシート３の延伸によりウェハ１はエキスパンドされるため、その外周端部により形成される外周円の半径も、上記エキスパンドの状態により個々に異なってくる。そのため、ウェハ１における夫々のダイ２の平面的な配置位置も、個々のウェハ１ごとに異なるものとなる。
【００４４】
一方、ピックアップ装置１０１においては、保持テーブル２１に配置されたウェハ１における夫々のダイ２の平面的な配置位置を正確に認識した上で、ピックアップ動作を行う必要がある。
【００４５】
そのため、ピックアップ装置１０１においては、保持テーブル２１に配置されたウェハ１の外周端部における少なくとも３箇所以上の端部位置を検出することにより、ウェハ１により形成される外周円を特定、すなわち、上記外周円の中心及び半径の算出を行っている。さらに、この算出結果に基づいて、予め設定されているウェハ１の中心Ｏｗに対する夫々のダイ２の配置位置を、保持テーブル２１の中心Ｏｔに対する平面座標として認識することにより、夫々のダイ２の配置位置の補正を行っている。
【００４６】
また、ウェハ１の外周端部位置の検出においては、保持テーブル２１に配置されるウェハ１と同じ円弧を有する仮想ウェハの外周端部を一部に含む画像データを基準画像データとして用い、撮像カメラ１０により実際に撮像されたウェハ１の外周端部の画像データと、上記基準画像データとの照合を行うことにより、互いに合致する位置を外周端部位置として検出している。
【００４７】
ここで、ウェハ１と同じ円弧を有する仮想ウェハとは、ウェハ１の外周端部により形成される外周円の円弧の一部と同じ円弧を有する仮想ウェハのことである。また、言い換えれば、ウェハ１と同じ径を有する仮想ウェハであり、また、ウェハ１の上記外周円と同じ曲率半径を有する円弧を備える仮想ウェハでもある。なお、実物のある１つのウェハを仮想ウェハとすることもできる。
【００４８】
また、ここで、この「基準画像データ」の一例を図４に示す。図４（Ａ）に示すように、「基準画像データ」とは、ウェハ１と同じ円弧を有し、かつ、エキスパンドされた状態の仮想ウェハ５１の外周端部の一部を含んだ平面的な画像データである。この基準画像データには、少なくとも仮想ウェハ５１の表面部分と、仮想ウェハ５１の表面部分以外の部分とが明確に表示されている必要がある。そのため、例えば、図４（Ａ）に示す基準画像データＤ０においては、略正方形状の画像領域ａｂｃｄの対角線付近に、仮想ウェハ５１の表面部分と仮想ウェハ５１の表面部分以外の部分との境界である仮想ウェハ５１の外周端部が表示された画像が用いられている。また、このような基準画像データＤ０は、例えば、予め作成されて、制御装置３０に入力して、メモリ部３１に記憶させることが可能である。また、ピックアップ装置１０１において、複数の種類のウェハ１が用いられるような場合にあっては、予め、夫々に応じた基準画像データが夫々作成されて、メモリ部３１に記憶させて、取り扱われるウェハ１の種類に応じて、メモリ部３１より適切な基準画像データが選択的に読み出されるような場合であってもよい。なお、図４に示す基準画像データＤ０は一例であって、例えば、図４（Ａ）における画像領域ａｂｃｄをさらに小さくした画像領域を有するような基準画像データＤ０であってもよい。
【００４９】
また、基準画像データ作成部３３においては、メモリ部３１に記憶されている基準画像データＤ０を読み出して、読み出した基準画像データＤ０を所定の角度だけ平面的に回転させることにより、複数の基準画像データを作成することが可能となっている。例えば、基準画像データＤ０をそのまま第１の基準画像データＤ１とし、第１の基準画像データＤ１を所定の角度として反時計方向に９０度回転させたものを第２の基準画像データＤ２とし、第１の基準画像データＤ１を上記所定の角度と異なる角度として反時計方向に１８０度回転させたものを第３の基準画像データＤ３とし、さらに、第１の基準画像データＤ１を上記夫々の角度と異なる角度として反時計方向に２７０度回転させたものを第４の基準画像データＤ４として、複数の基準画像データの作成が行われる。すなわち、上記第１から第４の基準画像データＤ１〜Ｄ４は、第１の基準画像データＤ１を基準として（あるいは、基準画像データＤ０を基準として）、夫々異なる角度だけ回転されて作成されるため、作成された夫々の基準画像データは互いに異なるデータとなる。従って、上記所定の角度は、少なくとも０度や実質的に０度と同じ結果が得られるような３６０度の整数倍の角度ではないことは明らかである。また、上記回転方向は、反時計方向又は時計方向のいずれであってもよい。
【００５０】
また、このように第１の基準画像データＤ１を基準として夫々の基準画像データを作成していく具体的な方法としては、例えば、基準画像データＤ０をそのまま第１の基準画像データＤ１とし、第１の基準画像データＤ１を所定の角度として反時計方向に９０度回転させたものを第２の基準画像データＤ２とし、第２の基準画像データＤ２を反時計方向に９０度回転させたものを第３の基準画像データＤ３とし、さらに、第３の基準画像データＤ３を反時計方向に９０度回転させたものを第４の基準画像データＤ４として、複数の基準画像データの作成が行われる。また、基準画像データＤ０を順次回転させて、第２〜第４の基準画像データＤ２〜Ｄ４を作成するような場合であってもよい。
【００５１】
また、第１から第４の基準画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４においては、夫々の外周端部上の一点が、検出端部位置として第１の端部位置Ｐ１、第２の端部位置Ｐ２、第３の端部位置Ｐ３、第４の端部位置Ｐ４として設定されている。なお、図３においては、実際のウェハ１の上に、第１から第４の基準画像データＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を重ねて表示したものである。なお、上記基準画像データの回転における回転中心としては、任意の位置を設定することができ、例えば、基準画像データＤ０の画像領域ａｂｃｄの中央位置を回転中心として用いることができる。また、第１から第４の端部位置Ｐ１〜Ｐ４の夫々は、第１から第４の基準画像データＤ１〜Ｄ４の夫々の画像領域の略中央付近に位置されていることが望ましい。夫々の画像領域の端部近傍に位置されている場合よりも、略中央付近に位置されている場合の方が、後述する画像の照合において、より精度よく検出することができるからである。
【００５２】
また、端部位置検出部３４においては、図３において、ウェハ１の中心Ｏｗが保持テーブル２１の中心Ｏｔと合致しているものとした場合に、夫々の基準画像データと同様な画像を撮像可能と推定される位置におけるウェハ１の外周端部を一部に含む実際の画像を撮像し、この撮像された画像と、上記基準画像データとを取り込んで互いに照合し、上記撮像された画像において上記基準画像データと合致する位置の検出が行なわれる。例えば、上記撮像された画像と第１の基準画像データＤ１との照合を行うことにより、上記撮像された画像における第１の基準画像データＤ１と合致する位置を検出して、第１の端部位置Ｐ１の平面座標（すなわち、図３におけるＸＹ座標）を検出することができる。なお、上記撮像された画像には、少なくともウェハ１の表面と、ウェハシート３の表面との画像が撮像されている必要があり、互いの境界であるウェハ１の外周端部が明確に表示されている必要がある。そのため、本実施形態においては、例えば、画像の撮像におけるウェハ１の表面からの反射光量と、ウェハシート３の表面からの反射光量との差を用いて、上記外周端部を明確に表示させている。また、上記撮像される夫々の画像の画像領域は、夫々の基準画像データの画像領域ａｂｃｄと同じであるか、若しくはそれ以上である必要がある。これは、上記画像の照合が、上記撮像された画像におけるウェハ１の外周端部の全部若しくは一部と、上記基準画像データにおける仮想ウェハ５１の外周端部の全部とが、合致される位置を検出することにより行われるからである。また、この画像の照合においては、作成された夫々の基準画像データの倍率と、上記撮像された画像の倍率とが、同じ倍率とされた状態で行なわれる。倍率の相違による外周端部の曲率が異なることを防止し、正確な照合を行うためである。
【００５３】
また、配置位置補正処理部３５においては、端部位置検出部３４において検出された第１の端部位置Ｐ１から第４の端部位置Ｐ４までの夫々の平面座標に基づいて、ウェハ１の外周端部により形成される外周円の中心の平面座標及び半径の算出が行なわれる。これにより、保持テーブル２１に配置されたウェハ１の外周円と、保持テーブル２１の中心Ｏｔとの関係を算出することができ、この算出結果に基づいて、夫々のダイ２の配置位置の補正、すなわち、夫々のダイ２の配置位置を保持テーブル２１の中心Ｏｔに対する平面座標として認識することができる。
【００５４】
次に、具体的なウェハ１の外周円の中心及び半径の検出方法の手順について、図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００５５】
まず、上記検出を開始するための事前準備として、予め作成された基準画像データＤ０を制御装置３０に入力してメモリ部３１に記憶させておく。
【００５６】
次に、図５のステップＳ１おいて、メモリ部３１から基準画像データＤ０を読み出して、基準画像データ作成部３３にて上記読み出された基準画像データＤ０を第１の基準画像データＤ１として作成する。また、このような場合に代えて、端部位置検出部３４にて、メモリ部３１から基準画像データＤ０を読み出して、それをそのまま第１の基準画像データＤ１とするような場合であってもよい。
【００５７】
次に、ステップＳ２において、Ｙ軸方向移動装置２２により保持テーブル２１をＹ軸方向に、撮像カメラ移動装置１１により撮像カメラ１０をＸ軸方向に、夫々移動させて、第１の基準画像データＤ１の第１の端部位置Ｐ１が位置していると推定されるウェハ１の外周端部の一部を含む画像が撮像可能な位置に撮像カメラ１０を位置させて、撮像カメラ１０により当該画像の撮像を行う。
【００５８】
その後、ステップＳ３において、上記撮像された画像と第１の基準画像データＤ１とを、端部位置検出部３４に取り込み、互いの画像の照合を行い、互いに合致する位置を検出することにより、第１の端部位置Ｐ１の平面座標を検出する。この検出された平面座標は、配置位置補正処理部３５に出力される。なお、このような場合に代えて、この平面座標が、一時的にメモリ部３１に記憶されるような場合であってもよい。
【００５９】
次に、ステップＳ４において、基準画像データ作成部３３にて、第１の基準画像データＤ１を反時計方向に９０度だけ平面的に回転させたものを第２の基準画像データＤ２として作成する。
【００６０】
次に、ステップＳ５において、Ｙ軸方向移動装置２２により保持テーブル２１をＹ軸方向に、撮像カメラ移動装置１１により撮像カメラ１０をＸ軸方向に、夫々移動させて、第２の基準画像データＤ２の第２の端部位置Ｐ２が位置していると推定されるウェハ１の外周端部の一部を含む画像を撮像可能な位置に撮像カメラ１０を位置させて、撮像カメラ１０により当該画像の撮像を行う。
【００６１】
その後、ステップＳ６において、上記撮像された画像と第２の基準画像データＤ２とを、端部位置検出部３４に取り込み、互いの画像の照合を行い、互いに合致する位置を検出することにより、第２の端部位置Ｐ２の平面座標を検出する。この検出された平面座標は、配置位置補正処理部３５に出力される。
【００６２】
さらに、ステップＳ７において、基準画像データ作成部３３にて、第２の基準画像データＤ２を反時計方向に９０度だけ平面的に回転させたものを第３の基準画像データＤ３として作成する。
【００６３】
次に、ステップＳ８において、Ｙ軸方向移動装置２２により保持テーブル２１をＹ軸方向に、撮像カメラ移動装置１１により撮像カメラ１０をＸ軸方向に、夫々移動させて、第３の基準画像データＤ３の第３の端部位置Ｐ３が位置していると推定されるウェハ１の外周端部の一部を含む画像を撮像可能な位置に撮像カメラ１０を位置させて、撮像カメラ１０により当該画像の撮像を行う。
【００６４】
その後、ステップＳ９において、上記撮像された画像と第３の基準画像データＤ３とを、端部位置検出部３４に取り込み、互いの画像の照合を行い、互いに合致する位置を検出することにより、第３の端部位置Ｐ３の平面座標を検出する。この検出された平面座標は、配置位置補正処理部３５に出力される。
【００６５】
さらに同様に、ステップＳ１０において、基準画像データ作成部３３にて、第３の基準画像データＤ３を反時計方向に９０度だけ平面的に回転させたものを第４の基準画像データＤ４として作成する。
【００６６】
次に、ステップＳ１１において、Ｙ軸方向移動装置２２により保持テーブル２１をＹ軸方向に、撮像カメラ移動装置１１により撮像カメラ１０をＸ軸方向に、夫々移動させて、第４の基準画像データＤ４の第４の端部位置Ｐ４が位置していると推定されるウェハ１の外周端部の一部を含む画像を撮像可能な位置に撮像カメラ１０を位置させて、撮像カメラ１０により当該画像の撮像を行う。
【００６７】
その後、ステップＳ１２において、上記撮像された画像と第４の基準画像データＤ４とを、端部位置検出部３４に取り込み、互いの画像の照合を行い、互いに合致する位置を検出することにより、第４の端部位置Ｐ４の平面座標を検出する。この検出された平面座標は、配置位置補正処理部３５に出力される。
【００６８】
そして、最後に、ステップＳ１３において、配置位置補正処理部３５にて、夫々入力された第１から第４の端部位置Ｐ１〜Ｐ４の平面座標に基づいて、ウェハ１の外周端部により形成される外周円の中心の平面座標及び半径を算出する。なお、上記夫々の平面座標がメモリ部３１に記憶されているような場合にあっては、メモリ部３１から上記夫々の平面座標を取り出して、上記算出が行われる。なお、この外周円の中心及び半径の算出にあたっては、一般的な円の方程式を用いて計算できることは言うまでもない。また、算出においては、少なくとも３箇所以上の端部位置の平面座標に基づいて行うことができる。本実施形態においては、４箇所の端部位置の平面座標を検出しているため、例えば、検出ミス等により、上記４箇所のうちの１箇所の平面座標が、他の３箇所により特定される外周円から見て特異な平面座標であるような場合にあっては、当該１箇所の平面座標を無視して、上記他の３箇所の平面座標に基づいて外周円の中心及び半径を算出することもできる。また、配置位置補正処理部３５において、このような算出結果に基づいて、夫々のダイ２の配置位置の平面座標の補正が行なわれるのは、上述した通りである。
【００６９】
その後、ピックアップ装置１０１において、このような夫々のダイ２の配置位置の平面座標の補正結果に基づいて、制御装置３０により、夫々の構成部の動作制御が行われて、保持テーブル２１に保持されたウェハ１から、夫々のダイ２の突き上げノズル１４による突き上げ動作が行われて、ピックアップヘッド１２の吸着ノズル１２ａによる夫々のダイ２のピックアップ動作を、確実に行うことができる。なお、上述の夫々のステップにおける動作の制御は、制御装置３０における中央処理部３９により統合的な制御が行われながら実施される。
【００７０】
次に、本実施形態の変形例にかかるウェハの外周円の中心及び半径の検出方法として、ウェハ１が円盤状ではなく、半円状、すなわち、１／２円状であるような場合における上記検出方法について、図７を用いて説明する。
【００７１】
図７に示すように、保持テーブル２１には、ウェハシート３に貼着された１／２円状のウェハ６１が配置されて保持されている。このようなウェハ６１の外周円を検出するにあたっては、１／２円状のウェハ６１の外周端部が存在している部分に、夫々の基準画像データの端部位置が位置するように、基準画像データの回転角度を調整することにより対処することができる。
【００７２】
例えば、図７において、基準画像データＤ０より第１の基準画像データＤ１を作成する。その後、第１の基準画像データＤ１を、例えば、４５度だけ反時計方向に回転させたものを、第２の基準画像データＤ２として作成する。さらに、第２の基準画像データＤ３を、例えば、４５度だけ反時計方向に回転させたものを、第３の基準画像データＤ３として作成する。このようにして作成される第１から第３の基準画像データＤ１〜Ｄ３と、夫々の撮像された画像との照合を行うことにより、第１から第３の端部位置Ｐ１〜Ｐ３の平面座標を検出することができ、この検出結果に基づいて、１／２円状のウェハ６１の外周端部により形成される外周円の中心の平面座標及び半径を算出することができる。
【００７３】
さらに、本実施形態の別の変形例にかかるウェハの外周円の中心及び半径の検出方法として、ウェハが円盤状ではなく、半円状でもなく、１／４円状であるような場合における上記検出方法を図８に示す。
【００７４】
図８に示すように、ウェハが１／４円状のウェハ７１であるような場合であっても、上述したようにウェハ６１が１／２円状であるような場合と同様な手順にて、１／４円状のウェハ７１の外周端部が存在している部分に、夫々の基準画像データの端部位置が位置するように、基準画像データの回転角度を調整することにより、上記１／４円状のウェハ７１の外周端部により形成される外周円の中心及び半径の算出を行うことができる。
【００７５】
また、図３に示すように、ダイシングが施されたウェハ１より取り出される夫々のダイ２は、原則的にウェハ１の外周端部には近傍には位置されておらず、上記外周端部にはダイ２として用いることができないような方形状の形状を有さないダイ２が配置されている。そのため、例えば、ウェハ１において一部のダイ２の取り出しが既に行われているような場合であっても、上記方形状の形状を有さない夫々のダイ２により、ウェハ１の外周端部は形成されたままの状態とされていることとなる。そのため、このような部分的なダイ２の取り出しが先に行われたウェハ１に対しても、その外周端部の画像を撮像して、夫々の基準画像データとの照合を行い、ウェハ１の外周円の検出を行うことができる。ただし、この場合、基準画像データＤ０の画像領域ａｂｃｄとしては、先に取り出されたダイ２が表示されないような領域として作成する必要がある。
【００７６】
次に、基準画像データＤ０についてさらに説明する。本実施形態において用いられる図４（Ａ）に示す基準画像データＤ０は、ウェハ１と同じ円弧を有する仮想ウェハ５１に基づいて作成されたものである。そのため、図４（Ａ）に示すように、基準画像データＤ０においては、ダイシングにより形成された夫々のダイ間の隙間であるダイシング線Ｌが表示されている。そのため、上記画像の照合においては、このダイシング線Ｌが、ウェハ１の外周端部と判断される可能性もあり、このような場合にあっては、正確な画像の照合を行うことができない場合も起こり得る。
【００７７】
このような問題を未然に防止するため、例えば、図４（Ｂ）に示すように、ダイシング線Ｌを表示しないような基準画像データＤａを予め作成し、撮像カメラ１０によりウェハ１の外周端部の画像を撮像する際にも、その撮像の焦点位置をずらして、ウェハ１のダイシング線Ｌがぼかされているような画像の撮像を行って、互いの画像の照合を行うことにより対処することができる。また、このように、焦点位置の調整によりダイシング線Ｌをぼかすような場合に代えて、撮像の際の照度を調整する、例えば、照明の照度を上げることで、ハレーションを意図的に発生させて、ダイシング線Ｌが撮像されにくくするような場合であってもよい。
【００７８】
また、予め作成される基準画像データＤ０は、その画像領域ａｂｃｄにおいて表示される仮想ウェハ５１の外周端部による円弧が認識することができる範囲で、画像領域ａｂｃｄを小さくすることができる。このように、画像領域ａｂｃｄを小さくすることで、そのデータ量を小さくし、基準画像データＤ０の取り扱い性を良好なものとすることができる。
【００７９】
また、第１の基準画像データＤ１を所定の角度だけ回転させて第２の基準画像データＤ２を作成する際、さらに、第２の基準画像データＤ２を回転させて第３の基準画像データＤ３を作成する際においては、例えば、夫々の回転の角度を上記所定の角度と同じ角度として、上記所定の角度ずつ順次回転させていくことが好ましい。また、このような場合において、１／４円状のウェハ７１の外周円を検出することを考慮した場合には、このウェハ１において余裕をもって３箇所の端部位置を採ることができる角度として、上記夫々の回転の角度は、少なくとも３０度程度であることが好ましい。一方、円盤状のウェハ１において、外周円の検出を行うような場合にあっては、例えば、４箇所の端部位置を採ることができる角度であり、その取り扱いが容易な角度として、上記夫々の回転の角度が９０度程度であることが好ましい。特に、図３に示すような４箇所の端部位置を採用することのメリットとしては、ウェハ１には通常上下左右のいずれかにオリフラ（ウェハ端を直線にカットした部分）が形成されている場合が多く、このようなオリフラが形成されている位置を逃げて検出することができ、計算誤差の低減や誤認識防止を図ることができるということがある。
【００８０】
また、本実施形態においては、メモリ部３１に予め記憶された基準画像データＤ０に基づいて、基準画像データ作成部３３において、順次第１から第４の基準画像データＤ１〜Ｄ４を作成するような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合にのみ、限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、制御装置３０以外のところで、第１から第４の基準画像データＤ１〜Ｄ４が、上記同様な手順にて作成、すなわち、一の基準画像データを所定の角度だけ回転させることにより順次作成されており、この予め作成された第１から第４の基準画像データＤ１〜Ｄ４を、制御装置３０に読み取るような場合であってもよい。
【００８１】
（実施形態による効果）
上記実施形態によれば、以下のような様々な効果を得ることができる。
【００８２】
まず、ピックアップ装置１０１の保持テーブル２１に配置されるウェハ１と同じ円弧を有する仮想ウェハ５１の外周端部を一部に含む画像データを基準画像データＤ０として用い、この基準画像データＤ０を所定の角度あるいは上記所定の角度と異なる角度だけ平面的に回転させることにより、互いに異なる複数の基準画像データとして、第１から第４の基準画像データＤ１〜Ｄ４を作成し、これら作成された夫々の基準画像データと、撮像カメラ１０により撮像された夫々の実際のウェハ１の外周端部を一部に含む画像との照合を行うことにより、複数の端部位置として、第１から第４の端部位置Ｐ１〜Ｐ４の平面座標を検出することができる。
【００８３】
すなわち、予め作成された画像データと実際に撮像された画像との照合、すなわち、画像同士の照合を行っているため、例えば、点と点との照合を行うような場合と比して、上記照合を容易かつ確実に行うことができる。例えば、点と点との照合を行うような場合にあっては、互いの点同士が完全に一致していることを検出することでもって、その照合が行われていることに対して、画像同士の照合においては、画像同士の完全一致が検出されなくても、略一致していることが検出されることでもって、その照合を行うことができる。従って、上記照合を容易かつ確実に行うことができ、上記夫々の端部位置の平面座標の検出を、より容易かつ確実に行うことができる。
【００８４】
また、上記夫々の端部位置の平面座標の検出は、少なくとも３箇所以上の端部位置として、第１から第４の端部位置Ｐ１〜Ｐ４の合計４箇所の端部位置の平面座標の検出を行い、この検出結果に基づいてウェハ１の外周円の中心及び半径の算出を行っているため、例えば、従来の検出方法のように、２箇所の端部位置の検出結果に基づいて、外周円の特定を行うような場合と比べて、より高い精度でもって、上記外周円の中心及び半径の算出を行うことができる。
【００８５】
また、このような検出方法においては、複数の基準画像データとして、第１から第４の基準画像データＤ１〜Ｄ４が用いられるが、これらは、予め作成された一の基準画像データＤ０に基づいて、制御装置３０の基準画像データ作成部３３にて、所定の角度あるいは上記所定の角度と異なる角度だけ平面的に回転させることでもって、順次互いに異なる夫々の基準画像データの作成が行われるため、予め夫々の基準画像データを作成しておくというような手間もいらない。また、上記一の基準画像データＤ０から第１の基準画像データＤ１を作成し、第１の基準画像データＤ１を所定の角度だけ回転させたものを第２の基準画像データＤ２とするというように、順次夫々の基準画像データを作成して行くため、制御装置３０において取り扱われる画像データのデータ容量を少なくすることができる。これにより、ウェハ１の外周円の検出における処理速度の向上を図ることが可能となる。
【００８６】
また、基準画像データＤ０を所望の角度だけ回転させて、順次夫々の基準画像データを作成することができるため、円盤状のウェハ１以外として、１／２円状のウェハ６１や１／４円状のウェハ７１のような部分円状のウェハに対しても、本検出方法を適用することができ、様々な状態のウェハに対応することができるウェハの外周円の中心及び半径の検出方法を提供することができる。さらに、ウェハ１の外周端部近傍に位置される方形状の形状を有さないダイ２が、取り出されないことに着目すれば、部分的に先にダイ２が取り出されたウェハ１に対しても、本検出方法を適用することができる。
【００８７】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００８８】
【発明の効果】
本発明の上記第１態様又は第２態様によれば、ダイシングが施されたウェハと同じ円弧を有する仮想ウェハの外周端部を一部に含む画像データを基準画像データとして用い、この基準画像データを所定の角度あるいは上記所定の角度と異なる角度だけ平面的に回転させることにより、互いに異なる複数の基準画像データとして、第１から第３の基準画像データを作成し、これら作成された上記夫々の基準画像データと、撮像された夫々の実際の上記ウェハの外周端部を一部に含む画像との照合を行うことにより、上記ウェハの外周端部における複数の端部位置として、第１から第３の端部位置の平面座標を検出することができる。
【００８９】
すなわち、予め作成された上記基準画像データと実際に撮像された上記画像との照合、すなわち、画像同士の照合を行っているため、例えば、点と点との照合を行うような場合と比して、上記照合を容易かつ確実に行うことができる。具体的には、点と点との照合を行うような場合にあっては、互いの点同士が完全に一致していることを検出することでもって、その照合が行われていることに対して、画像同士の照合においては、画像同士の完全一致が検出されなくても、略一致している程度の検出でもって、その照合を行うことができる。従って、上記照合を容易かつ確実に行うことができ、上記夫々の端部位置の平面座標の検出を、より容易かつ確実に行うことができる。
【００９０】
また、上記夫々の端部位置の平面座標の検出は、少なくとも３箇所以上の端部位置として、上記第１から第３の端部位置の合計３箇所の端部位置の平面座標の検出を行い、この検出結果に基づいて上記ウェハの外周円の中心及び径の算出を行っているため、例えば、従来の検出方法のように、２箇所の端部位置の検出結果に基づいて、その外周円の特定を行うような場合と比べて、より高い精度でもって、上記外周円の中心及び径の算出を行うことができる。
【００９１】
また、上記基準画像データとして、上記第１から第３の基準画像データが用いられるが、これらは、予め作成された一の上記基準画像データに基づいて、夫々所定の角度あるいは上記所定の角度と異なる角度だけ平面的に回転されることでもって作成されているため、予め互いに異なる夫々の基準画像データを作成しておくというような手間もいらず、より容易に上記ウェハの外周円の中心及び径の算出を行うことができる。
【００９２】
本発明の上記第３態様によれば、上記夫々の基準画像データと上記夫々の撮像された画像との照合が、上記撮像された画像における上記ウェハの外周端部の全部若しくは一部と、上記基準画像データにおける上記仮想ウェハの外周端部の全部とが、合致する位置を検出することにより行われるため、上記照合を確実に行うことができ、上記外周円の中心及び半径の算出を確実に行うことができる。
【００９３】
本発明の上記第４態様によれば、上記第３の基準画像データを作成する方法として、上記第１の基準画像データが上記所定の角度だけ回転されることにより作成された上記第２の基準画像データを、さらに回転させたものを上記第３の基準画像データとして作成することができる。すなわち、上記作成される基準画像データを順次回転させていくことにより、互いに異なる複数の上記基準画像データを作成することができる。従って、上記ウェハの外周円の中心及び径の検出において取り扱われる画像データのデータ容量を少なくすることができ、上記検出における処理速度の向上を図ることが可能となる。
【００９４】
本発明の上記第５態様によれば、上記ウェハのダイシング線がぼかされるように上記撮像の焦点位置がずらされて撮像された上記ウェハの外周端部の夫々の画像と、上記ダイシング線が表示されていない夫々の基準画像データとの照合を行うことにより、上記ダイシングが施されたウェハにおける上記ダイシング線の読み取りによる検出ミスを防止することができ、より確実な検出を行うことができる。
【００９５】
本発明の上記第６態様によれば、上記ウェハが、１／２円状や１／４円状の部分円状のウェハであるような場合であっても、上記基準画像データの回転の角度を調節することでもって、上記ウェハの外周端部における夫々の端部位置を検出することができる。従って、従来適用することができなかった上記部分円状のウェハに対しても、その外周円の中心及び径の算出を行うことが可能となる。
【００９６】
本発明の上記第７態様によれば、半導体チップのピックアップ装置の夫々の構成部の動作制御を行う制御装置において、予め作成された上記ウェハと同一の形状を有する仮想ウェハの外周端部の一部を含む基準画像データに基づいて、第１から第３の基準画像データを夫々作成する基準画像データ作成部と、撮像装置により撮像された上記ウェハの外周端部の夫々の画像と、上記第１から第３の基準画像データとの照合を行い、互いに合致する夫々の端部位置における上記ウェハの表面沿いの平面座標を検出する端部位置検出部と、上記夫々の端部位置の平面座標に基づいて、上記ウェハの外周円の中心の上記平面座標及びその径を算出し、上記算出結果に基づいて、上記夫々の半導体チップの配置位置における上記平面座標を補正する配置位置補正処理部とが備えられていることにより、上記第１態様又は上記第２態様による効果と同様な効果を得ることができる上記ウェハの外周円の中心及び径の算出を行うことができる。従って、このような精度の高い算出結果に基づいて上記夫々の半導体チップの配置位置の平面座標が正確に認識されることとなり、確実な半導体チップのピックアップ動作を行うことができる半導体チップのピックアップ装置を提供することが可能となる。
【００９７】
本発明の上記第８態様によれば、上記基準画像データ作成部において、上記第３の基準画像データを作成する手段として、上記第１の基準画像データが上記所定の角度だけ回転されることにより作成された上記第２の基準画像データを、さらに回転させたものを上記第３の基準画像データとして作成することができる。すなわち、上記作成される基準画像データを順次回転させていくことにより、互いに異なる複数の上記基準画像データを作成することができる。従って、上記ウェハの外周円の中心及び径の検出において取り扱われる画像データのデータ容量を少なくすることができ、上記検出における処理速度の向上を図ることが可能となる半導体チップのピックアップ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるピックアップ装置の模式的な構成を示す模式説明図である。
【図２】上記ピックアップ装置におけるウェハプレートの部分拡大模式図である。
【図３】上記ピックアップ装置に保持された状態のウェハの模式平面図である。
【図４】上記ウェハの外周円の検出に用いられる基準画像データであり、（Ａ）は仮想ウェハのダイシング線が表示されている基準画像データであり、（Ｂ）は上記仮想ウェハのダイシング線が表示されていない基準画像データである。
【図５】上記ウェハの外周円の中心及び半径の検出手順を示すフローチャートである。
【図６】上記ピックアップ装置における制御装置の主用な構成を示すブロック図である。
【図７】上記ピックアップ装置に保持された状態の１／２円状のウェハの模式平面図である。
【図８】上記ピックアップ装置に保持された状態の１／４円状のウェハの模式平面図である。
【符号の説明】
１…ウェハ、２…ダイ、３…ウェハシート、４…ウェハプレート、４ａ…中空孔部、１０…撮像カメラ、１１…撮像カメラ移動装置、１２…ピックアップヘッド、１３…ピックアップヘッド移動装置、１４…突き上げノズル、１５…突き上げノズル移動装置、２０…ウェハ保持部、２１…保持テーブル、２１ａ…上面、２１ｂ…中空孔部、２２…Ｙ軸方向移動装置、３０…制御装置、３１…メモリ部、３２…制御部、３３…基準画像データ作成部、３４…端部位置検出部、３５…配置位置補正処理部、３６…撮像制御部、３７…Ｘ軸方向移動制御部、３８…Ｙ軸方向移動制御部、３９…中央処理部、４０…ピックアップ制御部、５１…仮想ウェハ、６１…１／２円状のウェハ、７１…１／４円状のウェハ、１０１…ピックアップ装置、Ｏｗ…ウェハの中心、Ｏｔ…保持テーブルの中心、Ｄ０及びＤａ…基準画像データ、Ｄ１〜Ｄ４…第１から第４の基準画像データ、Ｐ１〜Ｐ４…第１から第４の端部位置、ａｂｃｄ…画像領域、Ｌ…ダイシング線。
【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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