(57)【要約】【課題】チップの探索動作負荷を軽減し、効率良くチップをピックアップすることができる。【解決手段】テーブル１１上に載置される複数のチップ１２を撮像手段１３によって撮像し、画像処理手段１４は、撮像画面内に含まれる各チップ１２の重心位置を、２次元座標系によって求め、各チップ１２の重心位置と撮像画面内において予め定められる基準位置Ｐ０との距離を求め、さらに基準位置Ｐ０から最短距離に重心が位置するチップ１２を選択する。制御手段１６は、選択されたチップ１２がピックアップされる位置として撮像画面内に予め定められるピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにテーブル１１の移動を制御するとともに、ピックアップ位置Ｐ１に位置されるチップ１２をピックアップするようにピックアップ手段１５の動作を制御する。【選択図】　　　図１
2004104059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２軸方向に移動可能なテーブル上に載置される複数のチップを順次ピックアップするチップピックアップ方法において、
前記複数のチップを撮像し、
撮像画面内に含まれる複数のチップの配置を画像情報とし、
画像情報として得られる各チップの重心位置を、撮像画面において予め定められる２次元座標系によって求め、
各チップの重心位置と、撮像画面内において予め定められる基準位置Ｐ０との距離を求め、
前記基準位置Ｐ０から最短距離に重心が位置するチップを選択し、
選択されたチップが撮像画面内において予め定められるピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにテーブルを移動し、
前記ピックアップ位置Ｐ１に位置するチップをピックアップすることを特徴とするチップピックアップ方法。
【請求項２】
前記テーブル上に載置される複数のチップは、行列状に配置され、
撮像画面内には、複数のチップの配置されるべき位置が少なくとも３行３列含まれることを特徴とする請求項１記載のチップピックアップ方法。
【請求項３】
前記基準位置Ｐ０は、
撮像画面に備わる４つの隅部のうち、前記テーブル上に行列状に配置され撮像画面に含まれる複数のチップのうちから第１番目の順位でピックアップされるチップの位置に最も近接する隅部に設定されることを特徴とする請求項２記載のチップピックアップ方法。
【請求項４】
前記撮像画面内にピックアップされるべきチップが存在しないとき、
前記２次元座標系を構成するＸ軸またはＹ軸のうち、直前にテーブルが移動された軸方向における前記撮像画面距離Ｌ１から、前記テーブルに載置されるチップ同志の前記軸方向における重心位置間隔に等しい距離Ｌ２を減じた距離Ｌ３（＝Ｌ１−Ｌ２）を求め、
前記テーブルを、直前にテーブルが移動された軸方向に前記距離Ｌ３移動することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のチップピックアップ方法。
【請求項５】
前記２次元座標系における各チップの重心位置、前記基準位置Ｐ０および前記ピックアップ位置Ｐ１の座標位置を、前記テーブルの平面において予め定められる基準位置Ｔ０を原点とする２次元座標系における座標位置であるテーブル座標データに変換し、
テーブル座標データに基づいて各チップの重心位置と前記基準位置Ｐ０との距離を求め、
チップの重心位置と前記基準位置Ｐ０との距離が短い方から順番に各チップの配列されるチップ座標配列データをメモリにストアし、
チップ座標配列データにおける先頭のチップの重心位置が前記ピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにテーブルを移動し、
前記ピックアップ位置Ｐ１に位置するチップをピックアップすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のチップピックアップ方法。
【請求項６】
少なくとも２軸方向に移動可能なテーブル上に載置される複数のチップを順次ピックアップするチップピックアップ装置であって、
前記テーブル上に載置される複数のチップを撮像し画像情報として出力する撮像手段と、
前記撮像手段による撮像画面内に含まれる各チップの重心位置を、撮像画面において予め定められる２次元座標系によって求め、各チップの重心位置と撮像画面内において予め定められる基準位置Ｐ０との距離を求め、さらに基準位置Ｐ０から最短距離に重心が位置するチップを選択する画像処理手段と、
撮像画面内において予め定められるピックアップ位置Ｐ１に位置されるチップをピックアップするピックアップ手段と
前記画像処理手段によるチップ選択結果に応答し、選択されたチップが撮像画面内において前記ピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにテーブルの移動を制御するとともに前記ピックアップ位置Ｐ１に位置されるチップをピックアップするようにピックアップ手段の動作を制御する制御手段とを含むことを特徴とするチップピックアップ装置。
【請求項７】
少なくとも２軸方向に移動可能に設けられるシート上に前記２軸方向に対応するように行列状に配置される複数のチップを順次ピックアップするチップピックアップ方法において、
前記複数のチップを撮像し、
撮像画面内に含まれる複数のチップの配置を画像情報とし、
画像情報として得られる各チップの重心位置を、前記２軸方向に対応するように撮像画面において予め定められる２次元座標系によって求め、
前記２次元座標系には、今回ピックアップ対象として選択され予め定められるピックアップ位置に位置するチップに隣接する配置位置を第１番目の順位位置とし、チップが行列状に密に配置されると想定した場合におけるチップの重心位置間隔である１ピッチ毎に順位が増加するように配置位置の順位が定められ、
各チップの重心位置に基づいて、前記２軸のうちチップを順次ピックアップする方向に延びる軸である優先認識軸上で、チップを順次ピックアップする進行方向の反対方向に位置する少なくとも第３番目の順位位置までチップの存在の有無を識別し、
前記優先認識軸上における前記反対方向で第１番目の順位位置以外の順位位置にチップの存在が認識されるとき、存在の認識されるチップのうちから最先の順位位置に存在するチップを次回にピックアップする対象チップとして選択することを特徴とするチップピックアップ方法。
【請求項８】
前記優先認識軸上で、チップを順次ピックアップする進行方向に位置する少なくとも第３番目の順位位置までチップの存在の有無を識別し、
前記優先認識軸上における前記反対方向で第１番目の順位位置にあるチップ以外のチップの存在が認識されないとき、前記優先認識軸のチップを順次ピックアップする進行方向で第１番目の順位位置にあるチップ以外のチップであって、存在が認識されるチップのうちから最先の順位位置に存在するチップを次回にピックアップする対象チップとして選択することを特徴とする請求項７記載のチップピックアップ方法。
【請求項９】
前記撮像画面内に含まれる複数のチップのうち、前記優先認識軸上に配行または配列されるチップのみを、その存在の有無を識別する対象にすることを特徴とする請求項７または８記載のチップピックアップ方法。
【請求項１０】
前記優先認識軸上で、良品チップの存在を予め定める回数連続して認識できないとき、
前記シートを、前記２軸のうち前記優先認識軸に直交する軸である非優先認識軸の延びる方向に前記１ピッチ移動させ、
移動後、前記優先認識軸上でチップを順次ピックアップする進行方向を、移動前の進行方向と反対の方向に転換させることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のチップピックアップ方法。
【請求項１１】
前記画像情報として得られる各チップの重心位置は、
前記２次元座標系によって与えられる座標値を用いて演算処理することによって求められることを特徴とする請求項１〜５または請求項７〜１０のいずれかに記載のチップピックアップ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップピックアップ方法およびチップピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば半導体デバイスに用いられる部品であるチップは、一般的に半導体ウェハから複数に分割採取される。半導体デバイスの製造においては、前述のように半導体ウェハから分割され整列配置されるチップをピックアップし、所定の位置まで搬送し、位置決めされた後各種の処理を行うことを繰返し、製品化されている。前述のチップのピックアップは、整列配置されるチップを１つずつ画像認識し、認識される画像情報に基づいてチップの良否を判定し、良と判定されたチップを順次ピックアップする動作である。画像情報に基づくチップの良否は、チップ自体の有無、欠け等の外観不良の有無に基づいて判定され、良と判定されたチップが、コレットと呼ばれる真空吸着用治具を備えるピックアップ手段によってピックアップされ、ダイボンド処理などに供されている。
【０００３】
以下にチップピックアップ方法の従来技術について説明する。図４４はチップ１が半導体ウェハ２から分割されて整列配置されている状態の一例を示す図であり、図４５は、図４４に示す配置のチップ１をピックアップする従来技術の動作を説明するフローチャートである。ここでは、複数のチップ１は常に行列状に配置されるものとし、複数のチップ１が整列配置される平面上において、チップ１が配置される行方向をＸ軸方向、列方向をＹ軸方向と定義する。
【０００４】
ステップａ１のスタートでは、複数（ここでは８つ）のチップが分割採取されて少なくともＸ−Ｙ２軸方向に移動可能なテーブル上に前述の図４４に示すように整列配置され、かつ整列配置されている状態のチップ１を、たとえばカメラによって撮像できる状態にある。
【０００５】
ステップａ２では、整列配置されているチップ１の１つをカメラによって撮影し、撮影された画像を画像処理装置に取込む。ステップａ３では、画像処理装置においてチップ１の画像情報を解析処理する。ステップａ４では、解析処理結果に基づいて、チップ１自体の有無および欠け等の概観不良の有無などによってチップ１の良否を判定する。判定結果が肯定でチップ１が良品であるとき、ステップａ５に進む。
【０００６】
ステップａ５では、チップ１が載置されるテーブルをＸ−Ｙ２軸方向に補正移動して、チップ１を予め定められるピックアップ位置に配置する。ステップａ６では、ピックアップ位置に配置されるチップ１をピックアップ手段によってピックアップする。ステップａ７では、テーブルをＸ軸方向に予め定められるピッチだけ移動し、ステップａ２に戻る。ここでピッチは、整列配置されているチップ同志の重心位置間隔に等しい距離に定められる。
【０００７】
先のステップａ４の判定結果が否定で、チップ１が撮像画面内に存在しないか、またはチップ１が不良品（この両者を総称して不良品とする）であるとき、ステップａ８に進む。ステップａ８では、画像処理装置におけるチップ１の不良品との判定結果が連続して得られた回数が、予め設定される回数ｎであるか否かが判断される。判断結果が肯定であるとき、ステップａ９に進む。ステップａ９では、テーブルの送り方向をＸ軸方向からＹ軸方向へ変更する。ステップａ１０では、テーブルをＹ軸方向に予め定められるピッチだけ移動し、ステップａ２に戻る。
【０００８】
先のステップａ８の判断結果が否定で、画像処理装置におけるチップ１の不良品との判定結果が連続して得られた回数が、予め設定される回数ｎ未満であるとき、ステップａ１１に進む。ステップａ１１では、テーブルをＸ軸方向に予め定められるピッチだけ移動し、ステップａ２に戻る。
【０００９】
図４５のフローチャートに示すチップピックアップの従来技術を、後述の図４６〜図６８を参照して具体的に説明する。
【００１０】
図４６は、チップＣ１の画像取込みの状態を示す図である。図４６では、先の図４４に示すように配置されるチップ１のうち、チップＣ１を第１番目にピックアップするように設定される。従来技術では、１つのチップＣ１のみが、カメラによって撮像される画像認識エリア３内にあり、画像認識エリア３内において認識されるチップＣ１の画像情報に基づいて良否判定が行われる。チップＣ１が良品であるとき、チップＣ１の重心が予め定められるピックアップ位置４に配置されるようにテーブルが補正移動される。ピックアップ位置４に移動されたチップＣ１は、ピックアップ手段によってピックアップされる。
【００１１】
図４７は、チップＣ１をピックアップした後の状態を示す図である。チップＣ１をピックアップ後は、テーブルをＸ軸方向であって矢符５に示す方向へ予め定められるピッチだけ移動し、チップＣ２の画像を取込む。ここでテーブルの送り量であるピッチとは、前述のように、Ｘ軸方向にテーブルを移動する際には、行方向に配置されるチップ同志の重心位置間隔に定められ、Ｙ軸方向にテーブルを移動する際には、列方向に配置されるチップ同志の重心位置間隔に定められる。
【００１２】
図４８は、チップＣ２の画像取込みの状態を示す図である。画像認識エリア３内にあるチップＣ２の画像情報に基づいて良否判定が行われ、良品であるとき、チップＣ２の重心が予め定められるピックアップ位置４に配置されるようにテーブルが補正移動される。ピックアップ位置４に移動されたチップＣ２は、ピックアップ手段によってピックアップされる。
【００１３】
図４９は、チップＣ２をピックアップした後の状態を示す図である。チップＣ２をピックアップ後は、テーブルをＸ軸方向であって矢符５に示す方向へ１ピッチだけ移動する。図５０は、画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。画像認識エリア３内にチップが存在しないので、テーブルの補正移動動作およびチップのピックアップ動作をすることなく、テーブルをＸ軸方向であって矢符５に示す方向へ１ピッチだけ移動する。
【００１４】
図５１は、画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。画像認識エリア３内にチップが存在しない判定が２回連続したので、テーブルの補正移動動作およびチップのピックアップ動作をすることなく、テーブルをＹ軸方向であって矢符６に示す方向へ１ピッチだけ移動する。すなわちこの例示においては、前述の画像処理装置におけるチップ無しまたはチップ不良品との判定結果の連続回数ｎ＝２に設定している。なおＹ軸方向に平行な移動方向は、図５１の紙面に対して上下いずれの方向をも選択することができるけれども、第１番目にピックアップするべく設定したチップに対する行列配置に基づいて、矢符６方向に定める。
【００１５】
図５２は、画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。画像認識エリア３内にチップが存在しない判定が１回であり２回未満であるので、テーブルの補正移動動作およびチップのピックアップ動作をすることなく、テーブルをＸ軸方向であって矢符７に示す方向へ１ピッチだけ移動する。なおこのときテーブルの移動方向はＸ軸方向であるけれども、１度Ｙ軸方向に移動した後は、前回Ｘ軸方向に平行に移動させた方向と逆の方向が選択されるように設定する。
【００１６】
図５３は、チップＣ３の画像取込みの状態を示す図である。チップＣ３の画像情報に基づいて良否判定が行われ、良品であるとき、チップＣ３の重心がピックアップ位置４に配置されるようにテーブルが補正移動される。ピックアップ位置４に移動されたチップＣ３は、ピックアップされる。図５４は、チップＣ３をピックアップした後の状態を示す図である。チップＣ３をピックアップ後は、テーブルをＸ軸方向であって矢符７に示す方向へ１ピッチだけ移動し、チップＣ４の画像を取込む。
【００１７】
図５５は、チップＣ４の画像取込みの状態を示す図である。チップＣ４の画像情報に基づいて良否判定が行われ、良品であるとき、チップＣ４の重心がピックアップ位置４に配置されるようにテーブルが補正移動される。ピックアップ位置４に移動されたチップＣ４は、ピックアップされる。図５６は、チップＣ４をピックアップした後の状態を示す図である。チップＣ４をピックアップ後は、テーブルをＸ軸方向であって矢符７に示す方向へ１ピッチだけ移動し、チップＣ５の画像を取込む。
【００１８】
図５７は、チップＣ５の画像取込みの状態を示す図である。チップＣ５の画像情報に基づいて良否判定が行われ、良品であるとき、チップＣ５の重心がピックアップ位置４に配置されるようにテーブルが補正移動される。ピックアップ位置４に移動されたチップＣ５は、ピックアップされる。図５８は、チップＣ５をピックアップした後の状態を示す図である。チップＣ５をピックアップ後は、テーブルをＸ軸方向であって矢符７に示す方向へ１ピッチだけ移動し、チップＣ６の画像を取込む。
【００１９】
図５９は、チップＣ６の画像取込みの状態を示す図である。チップＣ６の画像情報に基づいて良否判定が行われ、良品であるとき、チップＣ６の重心がピックアップ位置４に配置されるようにテーブルが補正移動される。ピックアップ位置４に移動されたチップＣ６は、ピックアップされる。図６０は、チップＣ６をピックアップした後の状態を示す図である。チップＣ６をピックアップ後は、テーブルをＸ軸方向であって矢符７に示す方向へ１ピッチだけ移動する。
【００２０】
図６１は、画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。画像認識エリア３内にチップが存在しない判定が１回目であるので、テーブルの補正移動動作およびチップのピックアップ動作をすることなく、テーブルを矢符７に示す方向へ１ピッチだけ移動する。図６２は、画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。画像認識エリア３内にチップが存在しない判定が２回連続したので、テーブルの補正移動動作およびチップのピックアップ動作をすることなく、テーブルをＹ軸方向であって矢符６に示す方向へ１ピッチだけ移動する。
【００２１】
図６３は、画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。画像認識エリア３内にチップが存在しないので、テーブルの補正移動動作およびチップのピックアップ動作をすることなく、テーブルを矢符５に示す方向へ１ピッチだけ移動する。なお１度Ｙ軸方向に移動した後であるので、Ｘ軸方向の移動方向は矢符５に示す方向が選択される。
【００２２】
図６４は、画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。テーブルの移動方向変換後、画像認識エリア３内にチップが存在しない判定が１回目であるので、テーブルの補正移動動作およびチップのピックアップ動作をすることなく、テーブルを矢符５に示す方向へ１ピッチだけ移動する。
【００２３】
図６５は、画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。画像認識エリア３内にチップが存在しない不良品の判定が２回連続したけれども、さらに続けてテーブルを矢符５に示す方向へ１ピッチだけ移動する。このように不良品の判定が２回続けて行われたにも関らず、テーブルがＸ軸方向に移動される理由は以下による。
【００２４】
図４５に示すステップａ８の判断は、テーブルのＹ軸方向移動が実行された後、１回以上チップのピックアップが実行された場合、またはテーブルのＹ軸方向移動が１回も実行されていない場合における移動方向変更判断のロジックである。
【００２５】
図が繁雑になることを避けるために図４５では省略されているけれども、前述のステップａ８の移動方向変更判断ロジックに優先し、テーブルがＹ軸方向に移動した後、１回もチップのピックアップ動作が実行されていない場合、不良品の判定回数が２回以上であっても続けてＸ軸方向にテーブル移動させるロジックが設けられていることによる。
【００２６】
図６６は、チップＣ７の画像取込みの状態を示す図である。チップＣ７の画像情報に基づいて良否判定が行われ、良品であるとき、チップＣ７の重心がピックアップ位置４に配置されるようにテーブルが補正移動される。ピックアップ位置４に移動されたチップＣ７は、ピックアップされる。図６７は、チップＣ７をピックアップした後の状態を示す図である。チップＣ７をピックアップ後は、テーブルを矢符５に示す方向へ１ピッチだけ移動し、チップＣ８の画像を取込む。図６８は、チップＣ８の画像取込みの状態を示す図である。チップＣ８の画像情報に基づいて良否判定が行われ、良品であるとき、チップＣ８の重心がピックアップ位置４に配置されるようにテーブルが補正移動される。ピックアップ位置４に移動されたチップＣ８は、ピックアップされる。
【００２７】
このようにして、テーブル上に行列状に配置されるチップＣ１〜Ｃ８が順次ピックアップされる。図６９は、従来技術のチップピックアップ動作を行った際のテーブル移動の軌跡を示す。図６９中のチップＣ１〜Ｃ８の配置は先の図４４に示す配置と同一であり、図６９中の矢印が、テーブルが予め定められるＸ軸方向またはＹ軸方向へ１ピッチずつ移動した軌跡を示す。
【００２８】
従来技術のチップピックアップ動作におけるチップの認識では、画像認識エリア３内に１つのチップが収まるようにして画像認識し、チップ品質の良否に関らずチップを１つずつ欠かすことなく良否判定する。良否判定後、良品のチップはピックアップされ、不良品のチップおよびチップ無しの場合にはピックアップせずに、テーブルを１ピッチ移動させて次のチップの認識を行う。
【００２９】
このようなピックアップ動作では、テーブル上に行列状に配置されるチップのうち、隣にチップの配置されていないチップを認識した後では、次の画像認識するべきチップが存在しないので、画像認識するべきチップを求めてテーブル移動を繰返すチップの探索動作が発生する。すなわち前述の図６９に示すように、チップが存在せずテーブル移動のみを示す矢印のみの軌跡が多く発生する。このチップ探索動作は、実質的にチップをピックアップすることのない時間を費やすので、半導体デバイス製造におけるチップピックアップ作業時間を不所望に増大させ、生産効率低下の要因となっている。
【００３０】
またチップ探索動作負荷を軽減するために、チップの分割されたウェハをピックアップ装置に装入する前に、分割されたチップの位置情報を予め求めておき、この位置情報に基づいてテーブルを移動させてチップをピックアップする方法が提案されている。しかしながら、チップをピックアップする際のニードル突上げの影響および経時変化によるウェハ形状の変化に伴い予め求めたチップの位置情報と、ピックアップ時の実際の位置との間に齟齬の生じることがあり、万全なピックアップ方法とは言えない。
【００３１】
またチップをピックアップするもう一つの従来技術には、２軸方向に移動可能に設けられるシート上に配置されたチップのうち、予め定められるピックアップ位置に位置するチップをニードルによってシートを介して突上げ、突上げられて剥離し易くなったチップをコレットでピックアップするという方法がある。図７０は、もう一つの従来技術に用いられるチップピックアップ装置５１の構成を簡略化して示す部分配置図である。図７０では、チップピックアップ装置５１のうちチップ５２のピックアップに関する要部のみを図示する。
【００３２】
シート５３上に行列状に配置されるチップ５２（総称するときは数字のみの参照符号で示し、個々のチップを称するときはアルファベットの添字を付して示す）は、カメラ５４によって撮影される。カメラ５４で撮影され画像取込みされた画像情報が図示しない画像処理装置に入力される。図７１は、カメラ５４によるチップ５２の撮像画面５５を例示する図である。図７１に示すように、カメラ５４の撮像画面５５である画像認識エリアに含まれるチップ５２の数は、１ないし２個である。ここで画像認識エリア５５内に含まれるものとして計数されるチップ５２は、チップ５２の全体像が画像認識エリア５５内に含まれるものに限定される。
【００３３】
画像処理装置では、画像認識エリア５５において予め定められる２次元座標系に基づいて、画像認識エリア５５内に含まれてその存在が認識されるチップ５２ａの重心位置Ｇａが演算される。画像処理装置には、画像認識エリア５５内に前記２次元座標系に基づいて予め定められるチップのピックアップ位置Ｐ１がストアされている。前述のチップ５２ａの重心位置Ｇａが演算されると、その演算結果とチップのピックアップ位置Ｐ１とが、画像処理装置から図示しない制御手段に対して出力される。
【００３４】
制御手段は、画像処理装置からの出力に応答し、チップ５２ａの配置されているシート５３を、チップ５２ａの重心位置Ｇａがピックアップ位置Ｐ１に位置するように移動させる。図７２は、ピックアップ位置Ｐ１に位置するチップ５２ａがコレット５８によってピックアップされる状態を示す図である。また制御手段は、前記ピックアップ位置Ｐ１の下方に設置される突上手段５６に備わるニードル５７を上方に向って駆動し、シート５３を介してチップ５２ａを突上げてシート５３から剥離しやすくするとともに、コレット５８をピックアップ位置Ｐ１に位置されるチップ５２ａに向って降下させ、チップ５２ａを真空吸着してピックアップするように動作制御する。
【００３５】
チップ５２ａのピックアップが完了すると、ピックアップされたチップ５２ａに隣接するチップが存在するであろうと推定される位置までシート５３を移動させて、シート５３上に配置されるチップ５２の新たな画像を取込み、前述と同様の動作が繰返される。
【００３６】
しかしながら、もう一つの従来技術には、以下の問題がある。図７３は、ピックアップ位置Ｐ１に位置するチップ５２ａのコレット５８によるピックアップが完了した状態を示す図である。もう一つの従来技術では、一つのチップ５２ａのピックアップが完了すると、ピックアップ前のチップ５２ａにシート５３上で隣接するチップ５２ｂが次にピックアップされるべきチップとして選択される。したがって、シート５３は、シート５３上のチップ５２ｂが、ピックアップ位置Ｐ１に近づくようにおおまかに移動される。このとき、先のチップ５２ａをピックアップするべくニードル５７で突上げられたシート５３は、ピックアップが完了してニードル５７の下降した後においても、短時間では変形が回復せず元の平面に戻らない。
【００３７】
したがって、シート５３が変形したままで、カメラ５４によってチップ５２ｂの画像を取込むと、シート５３上で傾斜した状態のチップ５２ｂを撮像することになるので、傾斜していない場合に比べてカメラ５４に入射する光量が変化して良品チップを不良と誤認したり、重心位置の誤差を生じる原因となっていた。また逆にシート５３の変形が回復して平面に戻るまで時間間隔をあけて、次のチップピックアップ動作を行うようにすると、無駄な時間を消費することになり、高速連続ピックアップを行うことができなくなるので、生産効率を低下させるという問題がある。
【００３８】
このような問題を解決する先行技術に、チップをピックアップする順番を予め定められた数だけ飛ばしながら、たとえば一つ飛ばしにピックアップするというものがある（たとえば、特許文献１参照）。この先行技術では、ピックアップするチップの順番を予め定められた数だけ飛ばすように設定することによって、ニードルで突上げられたシートの変形の影響を受けていない位置に存在するチップを次のピックアップ対象に選択することができる。
【００３９】
しかしながら、前述の先行技術にも以下の問題がある。図７４は、シート５３上にチップ５２が行列状に配置される例を示す図である。図７４に示すように、シート５３上に配置されるチップ５２が、行列を構成するすべての配置位置を規則正しく充足していないとき、前述の先行技術では、効率的にピックアップすることができない。たとえば、上から第２行目５９のように、チップが一つ飛ばしに配置されているとき、一つ飛ばしにチップ５２のピックアップ動作をするべく１回目の行方向の走査をすると、第２行目５９に配置されるすべてのチップ５２の画像を取込んでピックアップすることができるけれども、取残しを防止するべく同じ第２行目５９に対して２回目の行方向の走査をすると、全く存在しないチップを求めて１行分の画像取込み動作をすることになり、ピックアップ作業に無駄な時間を生じて生産効率低下の要因になるという問題がある。また前述の先行技術では、シートの厚み、シートの弾性率、突上量などの諸条件を考慮し、突上げによる変化の影響がない場所を予測して、次にピックアップするべきチップを決定することが提案されているけれども、その実現には前述の諸条件に基づきチップをいくつ飛ばしにピックアップするかの設定をデータベース化して、制御手段に備わる記憶手段にストアしておかなければならないという操作の煩雑化の問題もある。
【００４０】
【特許文献１】
特開２００１−１６０５６０号公報
【００４１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、チップの探索動作負荷を軽減し、効率良くチップをピックアップできるチップピックアップ方法およびチップピックアップ装置を提供することである。
【００４２】
また本発明のもう一つの目的は、シート上に配置されるチップに抜けがある場合においても、突上げによるシートの変形の影響を受けることなく、効率良くチップをピックアップできるチップピックアップ方法を提供することである。
【００４３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも２軸方向に移動可能なテーブル上に載置される複数のチップを順次ピックアップするチップピックアップ方法において、
前記複数のチップを撮像し、
撮像画面内に含まれる複数のチップの配置を画像情報とし、
画像情報として得られる各チップの重心位置を、撮像画面において予め定められる２次元座標系によって求め、
各チップの重心位置と、撮像画面内において予め定められる基準位置Ｐ０との距離を求め、
前記基準位置Ｐ０から最短距離に重心が位置するチップを選択し、
選択されたチップが撮像画面内において予め定められるピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにテーブルを移動し、
前記ピックアップ位置Ｐ１に位置するチップをピックアップすることを特徴とするチップピックアップ方法である。
【００４４】
本発明に従えば、撮像画面全体を画像認識エリアとして利用し、撮像画面内には複数のチップが配置され、配置される複数のチップのうち基準位置Ｐ０から最短距離に重心が位置するチップを選択し、選択されたチップがピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにチップの載置されるテーブルを移動し、前記選択されたチップをピックアップする。このように撮像画面内に複数のチップを含み、撮像画面内で基準位置Ｐ０に最も近接しているチップを順次選択しピックアップすることによって、チップ探索動作を不要にしチップのピックアップ作業におけるチップ探索時間を削減することができるので、半導体デバイス等の製造における生産効率の向上を実現できる。
【００４５】
また本発明は、前記テーブル上に載置される複数のチップは、行列状に配置され、撮像画面内には、複数のチップの配置されるべき位置が少なくとも３行３列含まれることを特徴とする。
【００４６】
本発明に従えば、撮像画面内には、複数のチップの配置されるべき位置が少なくとも３行３列含まれる。このことによって、画像認識エリアである撮像画面内に最大９つのチップを行列状に整列配置することができるので、撮像画面からチップを見失うことが少なくなり、チップのピックアップ作業効率を高めることができる。
【００４７】
また本発明は、前記基準位置Ｐ０は、
撮像画面に備わる４つの隅部のうち、前記テーブル上に行列状に配置され撮像画面に含まれる複数のチップのうちから第１番目の順位でピックアップされるチップの位置に最も近接する隅部に設定されることを特徴とする。
【００４８】
本発明に従えば、基準位置Ｐ０は、撮像画面に備わる４つの隅部のうち、撮像画面に含まれる複数のチップのうちから第１番目の順位でピックアップされるチップの位置に最も近い隅部に設定される。このことによって、基準位置Ｐ０と、ピックアップされるべく選択されるチップとによって形成される矩形領域内に他のチップが含まれることを抑止することができる。したがって、テーブル上に整列配置されるチップ群を、前記矩形領域によって矩形領域の内外に分割することを防止できるので、ピックアップされるべきチップを選択する都度、テーブルを不所望に前記矩形領域の内外に往復移動させることを抑止できるので、チップ選択のために要するテーブルの移動時間を短縮することができる。
【００４９】
また本発明は、前記撮像画面内にピックアップされるべきチップが存在しないとき、
前記２次元座標系を構成するＸ軸またはＹ軸のうち、直前にテーブルが移動された軸方向における前記撮像画面距離Ｌ１から、前記テーブルに載置されるチップ同志の前記軸方向における重心位置間隔に等しい距離Ｌ２を減じた距離Ｌ３（＝Ｌ１−Ｌ２）を求め、
前記テーブルを、直前にテーブルが移動された軸方向に前記距離Ｌ３移動することを特徴とする。
【００５０】
本発明に従えば、撮像画面内にピックアップされるべきチップが存在しないとき、Ｘ軸またはＹ軸のうち直前にテーブルが移動された軸方向における撮像画面距離Ｌ１からテーブルに載置されるチップ同志の重心位置間隔Ｌ２に等しい距離を減じた距離Ｌ３だけ、テーブルは、直前にテーブルが移動された軸方向に移動する。このことによって、テーブルは、１度の機会において重心位置間隔Ｌ２を超える距離の移動が可能になる。したがって、チップ探索動作回数を軽減して探索の所要時間を短縮することができ、チップピックアップ作業の効率を向上することができる。
【００５１】
また本発明は、前記２次元座標系における各チップの重心位置、前記基準位置Ｐ０および前記ピックアップ位置Ｐ１の座標位置を、前記テーブルの平面において予め定められる基準位置Ｔ０を原点とする２次元座標系における座標位置であるテーブル座標データに変換し、
テーブル座標データに基づいて各チップの重心位置と前記基準位置Ｐ０との距離を求め、
チップの重心位置と前記基準位置Ｐ０との距離が短い方から順番に各チップの配列されるチップ座標配列データをメモリにストアし、
チップ座標配列データにおける先頭のチップの重心位置が前記ピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにテーブルを移動し、
前記ピックアップ位置Ｐ１に位置するチップをピックアップすることを特徴とする。
【００５２】
本発明に従えば、各チップの重心位置、基準位置Ｐ０およびピックアップ位置Ｐ１の座標位置をテーブル座標データに変換し、テーブル座標データに基づいて各チップの重心位置と基準位置Ｐ０との距離を求め、その距離の短い方から順番に各チップの配列されるチップ座標配列データがメモリにストアされ、チップ座標配列データにおける先頭のチップの重心位置がピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにテーブルを移動し、ピックアップ位置Ｐ１に位置するチップがピックアップされる。
【００５３】
チップがピックアップされたとき、そのチップのメモリ内におけるチップ座標配列データを削除し、さらにテーブル座標データに基づいて残りの各チップの重心位置と基準位置Ｐ０との距離を求め、その距離の短い方から順番に各チップの配列されるチップ座標配列データを新たにメモリにストアし、新たなチップ座標配列データにおける先頭チップの重心位置が、ピックアップ位置Ｐ１に位置するようにテーブルを移動してチップをピックアップするという動作を繰返すことによって、チップ取残しの無いチップピックアップ作業を実現することができる。
【００５４】
またテーブル座標データに基づいて繰返しチップ座標配列データを更新作成することができるので、手作業による画像処理開始位置再設定回数を軽減し、効率の良いテーブル移動が可能になる。このことによって、チップ探索の所要時間を短縮することができ、チップピックアップ作業の効率を向上することができる。
【００５５】
また本発明は、少なくとも２軸方向に移動可能なテーブル上に載置される複数のチップを順次ピックアップするチップピックアップ装置であって、
前記テーブル上に載置される複数のチップを撮像し画像情報として出力する撮像手段と、
前記撮像手段による撮像画面内に含まれる各チップの重心位置を、撮像画面において予め定められる２次元座標系によって求め、各チップの重心位置と撮像画面内において予め定められる基準位置Ｐ０との距離を求め、さらに基準位置Ｐ０から最短距離に重心が位置するチップを選択する画像処理手段と、
撮像画面内において予め定められるピックアップ位置Ｐ１に位置されるチップをピックアップするピックアップ手段と、
前記画像処理手段によるチップ選択結果に応答し、選択されたチップが撮像画面内において前記ピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにテーブルの移動を制御するとともに前記ピックアップ位置Ｐ１に位置されるチップをピックアップするようにピックアップ手段の動作を制御する制御手段とを含むことを特徴とするチップピックアップ装置である。
【００５６】
本発明に従えば、テーブル上に載置される複数のチップの位置を画像情報として取込み、画像情報に基づいて撮像画面内に含まれる各チップの重心位置を求め、複数のチップのうち基準位置Ｐ０から最短距離に重心が位置するチップを選択し、選択されたチップがピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにチップの載置されるテーブルを移動し、前記選択されたチップをピックアップすることができる。このように撮像画面内に含まれる複数のチップのうちから基準位置Ｐ０に最も近接しているチップを順次選択しピックアップすることによって、チップのピックアップ作業におけるチップ探索時間を削減することができ、ピックアップ作業効率の良いチップピックアップ装置が提供される。
【００５７】
また本発明は、少なくとも２軸方向に移動可能に設けられるシート上に前記２軸方向に対応するように行列状に配置される複数のチップを順次ピックアップするチップピックアップ方法において、
前記複数のチップを撮像し、
撮像画面内に含まれる複数のチップの配置を画像情報とし、
画像情報として得られる各チップの重心位置を、前記２軸方向に対応するように撮像画面において予め定められる２次元座標系によって求め、
前記２次元座標系には、今回ピックアップ対象として選択され予め定められるピックアップ位置に位置するチップに隣接する配置位置を第１番目の順位位置とし、チップが行列状に密に配置されると想定した場合におけるチップの重心位置間隔である１ピッチ毎に順位が増加するように配置位置の順位が定められ、
各チップの重心位置に基づいて、前記２軸のうちチップを順次ピックアップする方向に延びる軸である優先認識軸上で、チップを順次ピックアップする進行方向の反対方向に位置する少なくとも第３番目の順位位置までチップの存在の有無を識別し、
前記優先認識軸上における前記反対方向で第１番目の順位位置以外の順位位置にチップの存在が認識されるとき、存在の認識されるチップのうちから最先の順位位置に存在するチップを次回にピックアップする対象チップとして選択することを特徴とするチップピックアップ方法である。
【００５８】
本発明に従えば、シートの移動可能な２軸方向をなす軸のうちチップを順次ピックアップする方向に延びる軸である優先認識軸上で、今回ピックアップされるべく選択されて予め定めるピックアップ位置に位置するチップを基準とし、基準とするチップに隣接するチップの配置位置を第１番目の順位位置とするようにチップの配置されるべき位置に順位を予め定めておき、優先認識軸上でチップを順次ピックアップする進行方向の反対方向に位置する少なくとも第３番目の順位位置までチップの存在の有無を識別し、優先認識軸上における前記反対方向で第１番目の順位位置以外の順位位置にチップの存在が認識されるとき、存在の認識されるチップのうちから最先の順位位置に存在するチップを次回にピックアップする対象チップとして選択する。
【００５９】
このように第１番目の順位位置に存在するチップをピックアップ対象として選択せず、それ以外のシートの変形の影響を受けなくなった状態のチップを選択してピックアップすることができるので、チップを不良品と誤認したり、チップの重心位置を誤って演算することが防止される。また前記進行方向に順次ピックアップ動作が行われているときには、シートの変形を受ける配置位置に存在してピックアップされることなくピックアップ位置を通過して前記反対方向に位置する配置位置へ移動したチップであっても、シートの変形の影響を受けなくなった時点においてその存在が認識され、ピックアップ対象として選択されるので、選択結果に応じてシートを前記反対方向に移動させてそのチップをピックアップすることが可能になり、ピックアップの取残しが防止される。
【００６０】
また、シートの変形の影響を受けるチップをピックアップ対象から外してピックアップ動作をする場合、優先認識軸方向で一方の方向にピックアップ動作を完了した後、先にシートの変形の影響に起因して取残したチップをピックアップするべく優先認識軸方向で他方の方向にチップの探索およびピックアップ動作を行う。このときシートの変形に起因して取残すチップがさらに発生すると、優先認識軸上に存在するすべてのチップをピックアップするまでに、優先認識軸方向に複数回往復動作をしなければならない。しかしながら、本発明の方法によれば、反対方向においてシートの変形の影響を受けなくなったチップの存在の有無を識別し、その存在を認識する都度ピックアップすることができるので、優先認識軸上に存在するすべてのチップをピックアップするための動作距離が短くなり効率的にチップをピックアップすることが可能になる。
【００６１】
また本発明は、前記優先認識軸上で、チップを順次ピックアップする進行方向に位置する少なくとも第３番目の順位位置までチップの存在の有無を識別し、
前記優先認識軸上における前記反対方向で第１番目の順位位置にあるチップ以外のチップの存在が認識されないとき、前記優先認識軸のチップを順次ピックアップする進行方向で第１番目の順位位置にあるチップ以外のチップであって、存在が認識されるチップのうちから最先の順位位置に存在するチップを次回にピックアップする対象チップとして選択することを特徴とする。
【００６２】
本発明に従えば、優先認識軸上で、チップを順次ピックアップする進行方向に位置する少なくとも第３番目の順位位置までチップの存在の有無を識別し、優先認識軸上における前記反対方向で第１番目の順位位置にあるチップ以外のチップの存在が認識されないとき、前記進行方向で第１番目の順位位置にあるチップ以外のチップであって、存在が認識されるチップのうちから最先の順位位置に存在するチップを次回にピックアップする対象チップとして選択する。
【００６３】
このことによって、前記反対方向にシートの変形の影響を受けなくなったチップの存在を認識して、そのチップのピックアップ動作を行った後、続けてシートの変形の影響を受けなくなったチップの存在を認識できないとき、即座に前記進行方向に向ってシートの変形の影響を受けていないチップの探索および認識とピックアップ動作とに戻ることができるので、効率的にチップをピックアップすることが可能になる。また、前記進行方向および前記反対方向のいずれの方向についても各順位位置におけるチップ存在の有無を識別し、存在を認識したチップをピックアップ対象として選択するので、チップの存在しない順位位置を通過するように移動してピックアップ動作を実行することができる。したがって、チップの高速ピックアップが実現される。
【００６４】
また本発明は、前記撮像画面内に含まれる複数のチップのうち、前記優先認識軸上に配行または配列されるチップのみを、その存在の有無を識別する対象にすることを特徴とする。
【００６５】
本発明に従えば、撮像画面内に含まれる複数のチップのうち、優先認識軸上に配行または配列されるチップのみが、存在の有無の識別対象とされる。このことによって、各順位位置にチップが存在するか否かの識別を、優先認識軸の方向に１次元的に行うだけでよくなるので、撮像画面内において画像処理する領域を、優先認識軸方向における撮像画面の長さと、非優先認識軸方向におけるチップの寸法に一定量のマージンを加えた長さとの積で与えられる領域に限定することができる。したがって、撮像画面の全領域を画像処理する場合に比べて、処理速度が速くなり、ピックアップの効率化が実現される。
【００６６】
また本発明は、前記優先認識軸上で、良品チップの存在を予め定める回数連続して認識できないとき、
前記シートを、前記２軸のうち前記優先認識軸に直交する軸である非優先認識軸の延びる方向に前記１ピッチ移動させ、
移動後、前記優先認識軸上でチップを順次ピックアップする進行方向を、移動前の進行方向と反対の方向に転換させることを特徴とする。
【００６７】
本発明に従えば、優先認識軸上で、良品チップの存在を予め定める回数連続して認識できないときには、シートを、２軸のうち優先認識軸に直交する軸である非優先認識軸の延びる方向に１ピッチ移動させ、シートを移動させた後、優先認識軸上でチップを順次ピックアップする進行方向を、移動前の進行方向と反対の方向に転換させる。このことによって、チップの存在しない順位位置を際限無く繰返し探索するようなエラーを発生することなく、シート上に行列状に配置されるチップを取残すことなくピックアップすることができる。
【００６８】
また本発明は、前記画像情報として得られる各チップの重心位置は、前記２次元座標系によって与えられる座標値を用いて演算処理することによって求められることを特徴とする。
【００６９】
本発明に従えば、画像情報として得られる各チップの重心位置は、２次元座標系によって与えられる座標値を用いて演算処理することによって求められる。このようにチップの位置は、撮像画面内に位置し画像情報として取込まれる都度、演算処理によって求められるので、経時変化等によってピックアップ作業開始時に対するチップの位置変化が生じているような場合であっても、正確なチップ位置を求めてピックアップすることができる。
【００７０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態であるチップピックアップ装置１０の構成を簡略化して示す系統図である。チップピックアップ装置１０は、少なくとも２軸方向に移動可能なテーブル１１上に載置される複数のチップ１２を撮像し画像情報として出力する撮像手段１３と、撮像手段１３による撮像画面内に含まれる各チップ１２の重心位置を、撮像画面において予め定められる２次元座標系によって求め、各チップ１２の重心位置と撮像画面内において予め定められる基準位置Ｐ０との距離を求め、さらに基準位置Ｐ０から最短距離に重心が位置するチップ１２を選択する画像処理手段１４と、撮像画面内において予め定められるピックアップ位置Ｐ１に位置されるチップ１２をピックアップするピックアップ手段１５と、画像処理手段１４によるチップ選択結果に応答し、選択されたチップ１２が撮像画面内においてピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにテーブル１１の移動を制御するとともにピックアップ位置Ｐ１に位置されるチップ１２をピックアップするようにピックアップ手段１５の動作を制御する制御手段１６とを含む。
【００７１】
テーブル１１は、チップ１２が載置されるステージ１７と、ステージ１７を少なくとも２軸方向に駆動させるテーブル駆動部１８とを含む。ステージ１７は、金属製の平板であり、少なくとも２軸方向に移動可能に構成される。テーブル駆動部１８は、たとえばステッピングモータなどを備え、制御手段１６を介して電力供給を受けるとともに、制御手段１６から出力される制御信号に従って、ステージ１７を所望の方向に所望の距離移動させる。
【００７２】
チップ１２は、たとえばシリコンウェハを分割したペレット上に回路の形成されたものである。撮像手段１３は、光学カメラ１９と、光学カメラ１９によって撮影される画像を２値データまたは多値データに変換して画像処理手段１４へと出力する画像取込部２０とを含む。本実施の形態では、撮像手段１３に光学カメラ１９が用いられるけれども、これに限定されることなく、たとえばＣＣＤ（
Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）などが用いられても良い。
【００７３】
画像処理手段１４は、撮像手段１３の画像取込部２０によって入力される画像情報を解析する、いわゆるイメージアナライザと称される画像処理装置である。画像処理手段１４には、画像情報を解析するための演算手段と判別手段とが備わる。演算手段は、撮像手段１３によって撮影される撮像画面内に存在するチップ１２の重心位置および重心位置と基準位置Ｐ０との距離を演算する。判別手段は、演算手段による演算結果に応答し、基準位置Ｐ０から重心位置が最短距離にあるチップ１２を判別し、ピックアップされるべきチップとして選択する。
【００７４】
ピックアップ手段１５は、コレット２１とコレット駆動部２２とを含む。コレット２１は、真空または減圧吸引治具である。コレット２１の一方の端部は真空ポンプなどの図示しない減圧手段に接続されてその内部が減圧されるので、コレット２１の他方の端部に形成される開口部をチップ１２に押圧することによって、チップ１２はコレット２１に吸引されピックアップされる。コレット駆動部２２は、たとえばステッピングモータなどを備え、制御手段１６を介して電力供給を受けるとともに、制御手段１６から出力される制御信号に従って、コレット２１を３軸方向のいずれに対しても所望の方向に所望の距離移動させる。
【００７５】
制御手段１６は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）を備えるたとえばマイクロコンピュータなどによって実現される処理回路である。制御手段１６は、画像処理手段１４によるピックアップされるべきチップ１２の選択結果に応答し、制御信号をテーブル駆動部１８およびコレット駆動部２２に対して出力する。前述のように制御信号に従って、テーブル駆動部１８は、前記チップ１２が撮像画面内においてピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにステージ１７を移動し、コレット駆動部２２は、ステージ１７の移動によってピックアップ位置Ｐ１に位置されるチップ１２をピックアップするようにコレット２１を動作させる。
【００７６】
以下に本実施の形態における基準位置Ｐ０とチップのピックアップ位置Ｐ１について説明する。図２は、撮像手段１３による撮像画面２３を示す図である。本実施の形態では、テーブル１１のステージ１７上において行列状に配置されるチップ１２のうち、最上行かつ最左列に位置するチップを第１番目の順位でピックアップするべきチップ１２として設定する。したがって、図２に示される撮像画面２３内にステージ１７上のチップ群が取込まれるとき、撮像画面２３に形成される４つの隅部のうち、行列配置されるチップ１２のうち最上行かつ最左列に位置するチップに対して最も近接する図２の紙面における左上隅部に基準位置Ｐ０が定められる。ピックアップ位置Ｐ１は、長方形に撮像される画面２３の重心位置に設定される。
【００７７】
また次に画像処理手段１４によるチップ１２の重心位置演算について説明する。図３は、チップ１２の重心位置演算の概略を示す図である。ここでは、理解を容易にするために、チップ１２の平面形状を長方形とする。前述の図２に示す撮像画面２３に定められる基準位置Ｐ０を原点とし、撮像画面２３に直交する２軸をＸ軸−Ｙ軸とする２次元座標系を形成する。この撮像画面２３に形成される２次元座標内にチップ１２が位置し、長方形であるチップ１２の４隅部の座標を、それぞれ（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、（ｘ３，ｙ３）および（ｘ４，ｙ４）とする。このとき、チップ１２の重心位置Ｇの座標は、（ｘ１，ｙ１）と（ｘ３，ｙ３）とを結ぶ１次直線２４と、（ｘ２，ｙ２）と（ｘ４，ｙ４）とを結ぶ１次直線２５との交点の座標（ＸＧ，ＹＧ）として求められる。この交点のＸ座標は式（１）によって求められ、Ｙ座標は式（２）によって求められる。
2004104059.tif 000003
【００７８】
基準位置Ｐ０の座標値を２次元座標系の原点すなわち座標値（０，０）におくと、チップ１２の重心位置Ｇの座標値（ＸＧ，ＹＧ）を用いて基準位置Ｐ０とチップ１２との距離ＬＧは、次の式（３）によって求められる。
ＬＧ＝√（ＸＧ２＋ＹＧ２）　　　　　　　　　　　　　　　　…（３）
【００７９】
画像処理手段１４は、撮像画面２３内に含まれるチップ１２のそれぞれについて前記距離ＬＧを演算し、最短の距離ＬＧを有するチップ１２をピックアップするべきチップ１２として選択する。
【００８０】
次にチップピックアップ装置１０によるチップのピックアップ動作手順について説明する。図４は、チップピックアップ装置１０によるチップのピックアップ動作を説明するフローチャートである。
【００８１】
ステップｂ１のスタートでは、複数のチップ１２が分割採取されてテーブル１１のステージ１７上に行列状に整列配置され、かつ整列配置されている状態のチップ１２を、撮像手段１３によって撮像できる状態にある。
【００８２】
ステップｂ２では、整列配置されているチップ１２を撮像手段１３に備わる光学カメラ１９によって撮影し、撮影された画像情報を画像取込部２０が画像処理手段１４に出力する。このとき、撮像手段１３による撮像画面２３には、チップ１２もしくはチップ１２の配置されるべき位置が、３行３列準備される。すなわち撮像画面２３は、最大９つのチップ１２を含むことができるように構成される。
【００８３】
なお、撮像画面内に含まれるチップ１２の数を多くすることによって、チップ探索時間の削減効果を得ることができるけれども、チップ１２を多く含むことのできるような広い視野に解像度良く画像情報を得るためには高性能すなわち高価格の撮像手段を必要とするので、無制限に多くすることも非現実的であり、少なくとも３行３列含まれることが好ましいものとした。
【００８４】
ステップｂ３では、画像処理手段１４においてチップ１２の画像情報を解析処理し、撮像画面２３内に含まれるチップ１２に不良品があるか否かを判定する。判定結果が肯定でチップ１２のうちに不良品があるとき、ステップｂ４に進む。ステップｂ４では、撮像画面２３に含まれるチップ１２のうち不良品と判定されたチップ１２に関する画像情報を消去し、ステップｂ５に進む。すなわちステージ１７上に存在し、撮像画面２３内には含まれるけれども、画像処理手段１４における画像処理においては不良品と判定されたチップ１２は無いものとして処理する。
【００８５】
前述のステップｂ３における判定結果が否定で、撮像画面２３内に含まれるチップ１２に不良品がないとき、ステップｂ５に進む。ステップｂ５では、画像処理手段１４において、撮像画面２３内に含まれ良品と判定された各チップ１２それぞれの重心位置Ｇが、前述のように演算される。ステップｂ６では、画像処理手段において、先のステップｂ５で求められた各チップ１２の重心位置Ｇと基準位置Ｐ０との距離ＬＧが演算される。ステップｂ７では、画像処理手段１４において、各チップ１２について求めた前記距離ＬＧのうち最短の距離を有するチップ１２が選択される。この画像処理手段１４による最短距離を有するチップ１２の選択結果が、制御手段１６に対して出力される。
【００８６】
ステップｂ８では、ステップｂ７における画像処理手段１４からの出力に応答し、制御手段１６が、テーブル１１に対して制御信号を出力し、前述の選択されたチップ１２が、チップのピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにテーブル１１を移動する。ステップｂ９では、制御手段１６が、ピックアップ手段１５に対して制御信号を出力し、コレット２１をピックアップ位置Ｐ１まで移動させるとともに、コレット２１に前述の選択されたチップ１２をピックアップさせる。ステップｂ９の後、ステップｂ２に戻り以降のステップを繰返す。
【００８７】
さらにウェハから分割された８つのチップ（Ｃ１〜Ｃ８）が、前述の図４４のように行列状に整列配置されている場合のチップピックアップ動作について、後述の図５〜図２０を参照して具体的に説明する。以後、ステージ１７上のチップを総称する場合には参照符１２で示し、ステージ１７上に行列状に配置されるチップを個別に称する場合には、参照符Ｃ１〜Ｃ８で呼ぶ。
【００８８】
図５は、チップピックアップ動作開始時における画像取込みの状態を示す図である。前述のようにピックアップされるべき第１番目の順位を最上行最左列に位置するチップＣ１に設定する。したがって、基準位置Ｐ０は、前述のように撮像画面２３の左上隅部に設定される。なおここでは、チップＣ１〜Ｃ８のすべてが良品である場合のピックアップ動作について例示する。
【００８９】
図５に示す撮像画面２３では、５つのチップ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６）が含まれる。撮像画面２３には最大９つのチップ１２を含むことができるけれども、ピックアップされるべき第１番目の順位を最上行最左列に位置するチップＣ１に設定したので、撮像画面２３に含まれるチップは、前述の５つである。撮像画面に含まれる各チップについて重心位置（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６）を演算処理して求めるとともに、前記各重心位置について、重心位置（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６）と基準位置Ｐ０との距離ＬＧをそれぞれ求め、距離ＬＧが最短であるチップＣ１が、ピックアップされるべきチップとして選択される。チップＣ１の重心位置Ｇ１が、ピックアップ位置Ｐ１に位置するようにテーブル１１が移動される。なおピックアップ順位が第１番目に設定されるチップＣ１においては、テーブル１１の移動は補正移動程度である。チップＣ１の重心位置Ｇ１がピックアップ位置Ｐ１に位置された状態で、チップＣ１がピックアップ手段１５によってピックアップされる。
【００９０】
図６は、チップＣ１をピックアップした後の状態を示す図である。チップＣ１がピックアップされた後の新たな撮像画面２３に含まれる４つのチップ（Ｃ２，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６）の重心位置（Ｇ２，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６）を演算処理して求めるとともに、前記各重心位置について、重心位置（Ｇ２，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６）と基準位置Ｐ０との距離ＬＧをそれぞれ求め、距離ＬＧが最短であるチップＣ６が、ピックアップされるべきチップとして選択される。チップＣ６の重心位置Ｇ６が、ピックアップ位置Ｐ１に位置するようにテーブル１１が移動される。図７は、チップＣ６がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。チップＣ６の重心位置Ｇ６がピックアップ位置Ｐ１に位置された状態で、チップＣ６がピックアップ手段１５によってピックアップされる。
【００９１】
図８は、チップＣ６をピックアップした後の状態を示す図である。チップＣ６がピックアップされた後の新たな撮像画面２３に含まれる２つのチップ（Ｃ５，Ｃ７）の重心位置（Ｇ５，Ｇ７）を演算処理して求めるとともに、前記各重心位置について、重心位置（Ｇ５，Ｇ７）と基準位置Ｐ０との距離ＬＧをそれぞれ求め、距離ＬＧが最短であるチップＣ５が、ピックアップされるべきチップとして選択される。チップＣ５の重心位置Ｇ５が、ピックアップ位置Ｐ１に位置するようにテーブル１１が移動される。図９は、チップＣ５がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。チップＣ５の重心位置Ｇ５がピックアップ位置Ｐ１に位置された状態で、チップＣ５がピックアップ手段１５によってピックアップされる。
【００９２】
図１０は、チップＣ５をピックアップした後の状態を示す図である。チップＣ５がピックアップされた後の新たな撮像画面２３に含まれる４つのチップ（Ｃ２，Ｃ４，Ｃ７，Ｃ８）の重心位置（Ｇ２，Ｇ４，Ｇ７，Ｇ８）を演算処理して求めるとともに、前記各重心位置について、重心位置（Ｇ２，Ｇ４，Ｇ７，Ｇ８）と基準位置Ｐ０との距離ＬＧをそれぞれ求め、距離ＬＧが最短であるチップＣ２が、ピックアップされるべきチップとして選択される。チップＣ２の重心位置Ｇ２が、ピックアップ位置Ｐ１に位置するようにテーブル１１が移動される。図１１は、チップＣ２がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。チップＣ２の重心位置Ｇ２がピックアップ位置Ｐ１に位置された状態で、チップＣ２がピックアップ手段１５によってピックアップされる。
【００９３】
図１２は、チップＣ２をピックアップした後の状態を示す図である。チップＣ２がピックアップされた後の新たな撮像画面２３に含まれる２つのチップ（Ｃ３，Ｃ４）の重心位置（Ｇ３，Ｇ４）を演算処理して求めるとともに、前記各重心位置について、重心位置（Ｇ３，Ｇ４）と基準位置Ｐ０との距離ＬＧをそれぞれ求め、距離ＬＧが最短であるチップＣ４が、ピックアップされるべきチップとして選択される。チップＣ４の重心位置Ｇ４が、ピックアップ位置Ｐ１に位置するようにテーブル１１が移動される。図１３は、チップＣ４がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。チップＣ４の重心位置Ｇ４がピックアップ位置Ｐ１に位置された状態で、チップＣ４がピックアップ手段１５によってピックアップされる。
【００９４】
図１４は、チップＣ４をピックアップした後の状態を示す図である。チップＣ４がピックアップされた後の新たな撮像画面２３に含まれる３つのチップ（Ｃ３，Ｃ７，Ｃ８）の重心位置（Ｇ３，Ｇ７，Ｇ８）を演算処理して求めるとともに、前記各重心位置について、重心位置（Ｇ３，Ｇ７，Ｇ８）と基準位置Ｐ０との距離ＬＧをそれぞれ求め、距離ＬＧが最短であるチップＣ７が、ピックアップされるべきチップとして選択される。チップＣ７の重心位置Ｇ７が、ピックアップ位置Ｐ１に位置するようにテーブル１１が移動される。図１５は、チップＣ７がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。チップＣ７の重心位置Ｇ７がピックアップ位置Ｐ１に位置された状態で、チップＣ７がピックアップ手段１５によってピックアップされる。
【００９５】
図１６は、チップＣ７をピックアップした後の状態を示す図である。チップＣ７がピックアップされた後の新たな撮像画面２３に含まれる１つのチップ（Ｃ８）の重心位置（Ｇ８）を演算処理して求めるとともに、重心位置（Ｇ８）と基準位置Ｐ０との距離ＬＧを求める。このとき撮像画面２３には、チップＣ８が含まれるのみであるので、チップＣ８が、ピックアップされるべきチップとして選択される。チップＣ８の重心位置Ｇ８が、ピックアップ位置Ｐ１に位置するようにテーブル１１が移動される。図１７は、チップＣ８がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。チップＣ８の重心位置Ｇ８がピックアップ位置Ｐ１に位置された状態で、チップＣ８がピックアップ手段１５によってピックアップされる。
【００９６】
図１８は、チップＣ８をピックアップした後の状態を示す図である。チップＣ８がピックアップされた後の新たな撮像画面２３に含まれる１つのチップ（Ｃ３）の重心位置（Ｇ３）を演算処理して求めるとともに、重心位置（Ｇ３）と基準位置Ｐ０との距離ＬＧを求める。このとき撮像画面２３には、チップＣ３が含まれるのみであるので、チップＣ３が、ピックアップされるべきチップとして選択される。チップＣ３の重心位置Ｇ３が、ピックアップ位置Ｐ１に位置するようにテーブル１１が移動される。図１９は、チップＣ３がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。チップＣ３の重心位置Ｇ３がピックアップ位置Ｐ１に位置された状態で、チップＣ３がピックアップ手段１５によってピックアップされる。
【００９７】
このようにしてテーブル１１のステージ１７上に整列配置されていたチップＣ１〜Ｃ８が、チップピックアップ装置１０によって順次ピックアップされる。
【００９８】
図２０は、チップピックアップ装置１０によってチップピックアップ動作を行った際のテーブル移動の軌跡を示す。図２０中のチップＣ１〜Ｃ８は、チップピックアップ動作開始時におけるステージ１７上の配置を示し、図２０中の矢印が、テーブル１１の移動した軌跡を示す。図２０中の矢印によって示されるように、チップピックアップ装置１０によるチップピックアップ動作では、テーブル１１がチップ１２の存在しない位置へ移動することがない。すなわち、チップピックアップ装置１０では、撮像画面２３内に複数のチップ１２もしくはチップ１２が配置されるべき位置を含み、撮像画面２３内に含まれるチップ１２のうちから基準位置Ｐ０に最も近接しているチップ１２を順次選択しピックアップするので、チップ探索動作が不要になる。したがって、チップピックアップ作業におけるチップ探索時間が削減され、半導体デバイス等の製造における生産効率の向上が実現される。
【００９９】
以下に前述の図１に示すチップピックアップ装置１０によるもう１つのチップピックアップ動作について説明する。チップピックアップ装置１０では、チップ１２のピックアップ動作が実行されている際、撮像画面２３内にチップの存在しない状態の生じることがある。
【０１００】
図２１〜図２３は、撮像画面２３内にチップ１２が存在しない場合におけるチップ画像取込み動作を示す図である。図２１に示すように、撮像画面２３内にピックアップされるべきチップ１２が存在しないとき、図２２に示すように、２次元座標系を構成するＸ軸またはＹ軸のうち、直前にテーブル１１が移動された軸方向、ここではたとえばＸ軸方向における撮像画面距離Ｌ１から、テーブル１１に載置されるチップ１２同志のＸ軸方向における重心位置間隔に等しい距離Ｌ２を減じた距離Ｌ３（＝Ｌ１−Ｌ２）を求める。次に図２３に示すように、Ｘ軸方向に距離Ｌ３だけテーブル１１を移動させて撮像画面２３内にチップ１２の画像を取込み、前述と同様に撮像画面２３内において基準位置Ｐ０に最も近い位置に存在するチップ１２を選択しピックアップ動作を継続する。
【０１０１】
図２４は、撮像画面２３の境界にチップ１２が存在する場合を示す図である。撮像画面２３内にチップ１２の存在しない場合、前述のように撮像画面２３内にチップ１２の画像が取込まれるように、テーブル１１の移動距離を前記距離Ｌ３とする理由は、以下のようである。図２４に示すように、チップ１２の画像がたとえば撮像画面２３のＹ軸方向に平行な境界上に存在する場合（ここでは、境界上に存在する場合も撮像画面２３内に存在しない場合として取扱う）、撮像画面２３のＸ軸方向距離Ｌ１だけテーブル１１を移動すると、撮像画面２３の境界上のチップ１２画像は、テーブル１１の移動後も撮像画面２３の境界上に位置することになる。したがって、前記距離Ｌ１からチップ１２同志の重心位置間隔に等しい距離Ｌ２を減じた距離Ｌ３だけ移動することによって、チップ１２が境界上に位置することなく撮像画面２３内に取込まれるようにする。
【０１０２】
以下に前述の図１に示すチップピックアップ装置１０によるさらにもう１つのチップピックアップ動作について説明する。さらにもう１つのチップピックアップ動作において注目すべきは、各チップ１２の重心位置、基準位置Ｐ０およびピックアップ位置Ｐ１の座標データを、テーブル基準位置Ｔ０を２次元座標系の原点とするテーブル座標データに変換することである。
【０１０３】
図２５は、チップピックアップ装置１０よるさらにもう１つのチップピックアップ動作を説明するフローチャートである。図２５に示すフローチャートは、前述の図４に示すフローチャートに一部類似するので、対応する部分については説明を省略することがある。図２５を参照してさらにもう１つのチップピックアップ動作を説明する。
【０１０４】
ステップｃ１およびステップｃ２は、前述の図４におけるステップｂ１およびステップｂ２と同一である。ステップｃ３では、撮像画面２３内にチップ１２が存在するか否かが判断される。判断結果が肯定であるとき、ステップｃ４に進む。ステップｃ４およびステップｃ５は、前述の図４におけるステップｂ３およびステップｂ４と同一である。
【０１０５】
ステップｃ６では、まず予め定められる２次元座標系におけるピックアップ位置Ｐ１を基準として、各チップ１２の重心座標位置および基準位置Ｐ０の座標データを演算する。ステップｃ７では、各チップ１２の重心位置、基準位置Ｐ０およびピックアップ位置Ｐ１の座標データを、テーブル基準位置Ｔ０を基準位置とする２次元座標系であるテーブル座標データに変換する。このテーブル基準位置Ｔ０を基準位置とする２次元座標系に変換されたテーブル座標データを、取残しチップ座標データと呼ぶ。
【０１０６】
図２６は、テーブル基準位置Ｔ０を原点とする２次元座標系を示す図であり、図２７は、予め定められる２次元座標系からテーブル基準位置Ｔ０を基準位置とする２次元座標系への変換を説明する概略図である。図２６および図２７を参照し、座標データの変換について説明する。予め定められる２次元座標系において、ピックアップ位置Ｐ１の座標位置を原点（ｘ＝０，ｙ＝０）とし、各チップ１２（ここでは、チップＣ１，チップＣ２，チップＣ３の３つ）の重心位置の座標位置が、チップＣ１（ｘ＝Ｃ１ｘ，ｙ＝Ｃ１ｙ）、チップＣ２（ｘ＝Ｃ２ｘ，ｙ＝Ｃ２ｙ）およびチップＣ３（ｘ＝Ｃ３ｘ，ｙ＝Ｃ３ｙ）であるとき、テーブル基準位置Ｔ０を原点とする２次元座標系に変換後の取残しチップ座標データ（Ｘ，Ｙ）は、それぞれ次の式（４）〜式（９）によって得ることができる。
2004104059.tif 000004
【０１０７】
再び図２５に戻り、ステップｃ８では、現サイクルで求めた取残しチップ座標データを、前サイクルにおいて求めた取残しチップ座標データに追加するように、画像処理手段１４に備えられるメモリにストアする。
【０１０８】
ステップｃ９では、メモリから取残しチップ座標データを読出し、テーブル基準位置Ｔ０を基準位置とする２次元座標系において、各チップＣ１，Ｃ２，Ｃ３の重心位置と、基準位置Ｐ０との距離ＬＧ１を演算する。ステップｃ１０では、距離ＬＧ１の小さい順番に各チップＣ１，Ｃ２，Ｃ３の順番を並べ替えて配列したデータである取残しチップ座標配列データを作成する。
【０１０９】
ステップｃ１１では、取残しチップ座標配列データから同一チップに関するデータを削除する。同一チップであるか否かの判別は以下のようにして行われる。チップ１２のＸ軸方向に平行な方向の寸法をＣＳＸ、Ｙ軸方向に平行な方向の寸法をＣＳＹとするとき、チップＣ１とチップＣ２とが同一であるか否かは、次の式（１０）および式（１１）の両方が満足されるとき、同一チップであると判別され、式（１０）または式（１１）の少なくともいずれか一方が満足されないとき、チップＣ１とＣ２とは同一でないと判別される。
（Ｃ１Ｘ−Ｃ２Ｘ）＜ＣＳＸ×チップサイズＸ補正率　　　　…（１０）
（Ｃ１Ｙ−Ｃ２Ｙ）＜ＣＳＹ×チップサイズＹ補正率　　　　…（１１）
【０１１０】
ここで、チップサイズＸおよびＹ補正率とは、テーブル１１の移動に伴うウェハシートの変形、チップの傾き等を考慮して定められる補正係数のことである。また同一チップであるか否かの判別においては、Ｘ座標値の差およびＹ座標値の差は、いずれも絶対値を意味する。
【０１１１】
前述と同様にチップＣ２とチップＣ３とが同一であるか否かは、式（１２）および式（１３）の両方を満足するか否かによって判別され、またチップＣ３とチップＣ１とが同一であるか否かは、式（１４）および式（１５）の両方を満足するか否かによって判別される。このようなチップが同一であるか否かの判別は、画像処理手段１４によって行われる。
（Ｃ２Ｘ−Ｃ３Ｘ）＜ＣＳＸ×チップサイズＸ補正率　　　　…（１２）
（Ｃ２Ｙ−Ｃ３Ｙ）＜ＣＳＹ×チップサイズＹ補正率　　　　…（１３）
（Ｃ３Ｘ−Ｃ１Ｘ）＜ＣＳＸ×チップサイズＸ補正率　　　　…（１４）
（Ｃ３Ｙ−Ｃ１Ｙ）＜ＣＳＹ×チップサイズＹ補正率　　　　…（１５）
【０１１２】
チップが同一であると判別されたとき、一方のチップに関するデータが取残しチップ座標配列データから削除される。同一と判別されたチップのいずれのデータを削除するかに関しては、たとえば順番が後ろに位置するチップのデータを削除するなどのロジックを予め与えておくことによって実現できる。このように同一チップの有無を判別し、同一チップが存在する場合重複データの削除処理を行った後、取残しチップ座標配列データがメモリにストアされる。
【０１１３】
ステップｃ１２では、取残しチップ座標配列データにおいて、順位が１位に配列されているチップＣ１を選択する。ステップｃ１３では、選択されたチップＣ１の重心位置がピックアップ位置Ｐ１に位置するようにテーブル１１を移動する。図２８は、チップＣ１がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。
【０１１４】
ステップｃ１４では、ピックアップ手段１５によって、チップＣ１をピックアップする。ステップｃ１５では、ピックアップしたチップＣ１のデータを、取残しチップ座標配列データから削除し、ステップｃ２に戻り以降のステップが繰返される。図２９は、チップＣ１をピックアップした後の状態を示す図である。
【０１１５】
ステップｃ２以降が繰返し実行されると、チップＣ２が、取残しチップ座標配列データにおいて新たに順位が１位のチップとして選択される。したがって、チップＣ２が、ピックアップ位置Ｐ１に位置するようにテーブル１１が移動され、ピックアップ手段１５によってピックアップされる。図３０はチップＣ２がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図であり、図３１はチップＣ２をピックアップした後の状態を示す図である。
【０１１６】
チップＣ２がピックアップされた後の図３１に示す状態であると、先のステップｃ３における判断が否定、すなわち撮像画面２３内にチップの無い状態であるとき、ステップｃ１６に進む。ステップｃ１６では、チップ探索動作回数が、予め設定される回数以上であるか否かが判断される。判断結果が否定であるとき、ステップｃ１９へ進む。ステップｃ１９では、テーブル１１を予め設定される方向に移動してチップ探索動作を実行し、ステップｃ２へ戻り以降のステップが繰返される。
【０１１７】
ステップｃ１６における判断結果が肯定であるとき、ステップｃ１７に進み、メモリの取残しチップ座標配列データが読出され、前記距離ＬＧ１の小さい順番に並べ替えられる。ステップｃ１８では、新たに並べ替えられた取残しチップ座標配列データにおいて、順位が１位であるチップの重心位置が、ピックアップ位置Ｐ１に位置するようにテーブル１１が移動される。すなわち前述の図３１に示す撮像画面２３の外に位置するチップＣ３が、撮像画面２３内に位置するようにテーブル１１が移動されて、ステップｃ２へ戻り以降のステップが繰返される。
【０１１８】
このように、テーブル１１上に載置されるチップ１２の重心位置をテーブル座標データに変換し、その座標データに基づいてチップの探索および位置決めと、ピックアップとをすることによって、チップ取残しの無いチップピックアップ作業を実現することができる。またテーブル座標データに基づいて繰返して取残しチップ座標配列データを更新作成することができるので、効率の良いテーブル移動が実現され、チップ探索所要時間の短縮およびチップピックアップ作業の効率向上が可能になる。
【０１１９】
図３２は、本発明の実施の態様であるチップピックアップ方法に好適に用いられるチップピックアップ装置７０の構成を簡略化して示す系統図である。チップピックアップ装置７０は、実施の第１形態のチップピックアップ装置１０に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。以下チップピックアップ装置７０の構成において、実施の第１形態のチップピックアップ装置１０と相違する部分について説明する。
【０１２０】
テーブル１１は、ステージ１７と、ステージ１７を少なくとも２軸方向に駆動させるテーブル駆動部１８とを含む。しかしながら、チップピックアップ装置７０に備わるステージ１７には、中央部分に開口部７１が形成され、その開口部７１を覆うようにシート７２がステージ１７に装着される。ピックアップ対象となるチップ７３は、ステージ１７そのものではなくステージ１７に装着されるシート７２上に行列状に配置される。
【０１２１】
ウェハシートとも呼ばれることのあるシート７２は、たとえば弾性を有する樹脂製のシートであり、チップ７３の配置される側の表面には、チップ７３を安定して載置するために弱い接着成分からなる粘着材が設けられる。このシート７２上にチップ７３が配置される行方向および列方向は、テーブル駆動部１８によってステージ１７すなわちシート７３が駆動される２軸方向にそれぞれ対応するように配置される。なおチップ７３を総称するときには、参照符号７３のみにて表し、複数あるチップのうち個々のチップを称するときには参照符号７３の末尾にアルファベットの添字を付して表す。
【０１２２】
撮像手段１３では、光学カメラ１９に画像取込部が一体化されている。図３３は、光学カメラ１９による撮像画面７４を例示する図である。光学カメラ１９による撮像画面７４内には、撮像画面７４内において予め定められるピックアップ位置Ｐ１に位置するチップ７３ａを基準として、シート７２が移動される前記２軸方向のうちチップ７３を順次ピックアップする方向に延びる軸である優先認識軸７５方向の両側に少なくとも３個、すなわち優先認識軸７５方向に少なくとも７個のチップ画像を取込むことのできるような画面寸法が設定される。なお優先認識軸７５に直交する方向に延びる軸を非優先認識軸７６と呼ぶ。
【０１２３】
再び図３２に戻って、画像処理手段である画像処理部１４ａは、実施の第１形態のチップピックアップ装置１０に備わる画像処理手段１４の機能に加えてさらに以下の機能を有する。画像処理部１４ａに備わる演算手段は、前記２軸方向に対応して予め定められる２次元座標系に従って、今回ピックアップ対象に選択されてピックアップ位置Ｐ１に位置するチップ７３ａを基準位置とし、このチップ７３ａに隣接する配置位置を第１番目の順位位置とし、チップ７３が行列状に密に配置されると想定した場合におけるチップ７３の重心位置間隔である１ピッチ毎に順位が増加するように配置位置の順位が定められる。この順位位置は、撮像画面が更新される都度演算処理によって求めてもよいけれども、ピックアップするべきチップの種類が同一の間は、その寸法も同一であるので、たとえば画像処理部１４ａに記憶手段を設け、得られた順位位置をストアしておき、後述の判別手段によって各順位位置にチップ７３が存在するか否かを識別する際に読出して繰返し使用できるように構成されてもよい。
【０１２４】
また画像処理部１４ａに備わる判別手段は、各チップ７３の重心位置に基づいて、優先認識軸７５上で、チップ７３を順次ピックアップする進行方向および反対方向に位置する少なくとも第３番目の順位位置までチップ７３の存在の有無を識別し、優先認識軸７５上における反対方向で第１番目の順位位置以外の順位位置にチップ７３の存在が認識されるとき、存在の認識されるチップ７３のうちから最先の順位位置に存在するチップ７３を次回にピックアップする対象チップとして選択し、優先認識軸７５上における反対方向で第１番目の順位位置にあるチップ７３以外のチップの存在が認識されないとき、優先認識軸７５のチップ７３を順次ピックアップする進行方向で第１番目の順位位置にあるチップ以外のチップ７３であって、存在が認識されるチップ７３のうちから最先の順位位置に存在するチップ７３を次回にピックアップする対象チップとして選択する。画像処理部１４ａは、ピックアップ位置Ｐ１およびピックアップ対象として選択されたチップ７３の重心位置を、制御手段１６に対して出力する。
【０１２５】
ピックアップ手段１５の真空ポンプ７７は、実施の第１形態のチップピックアップ装置１０の構成を示す図１では省略していたものを、ここでは図示している。
【０１２６】
チップピックアップ装置７０には、シート７２上のピックアップ位置Ｐ１に位置するチップ７３を突上げる突上手段７８が設けられる。突上手段７８は、枠体７９と枠体７９の内部に進退自在に収容されるニードル８０と、ニードル８０を進退させるべく駆動するニードル駆動部８１とを含む。ニードル駆動部８１は、制御手段１６と電気的に接続され、制御手段１６から出力される制御信号に応答してニードル８０を進退させる。ニードル駆動部８１によって上方に進んだニードル８０、すなわち突上げるように駆動されたニードル８０は、シート７２を介してシート７２上に配置されるチップ７３を突上げる。このことによって、シート７２上に粘着保持されているチップ７３がシート７２から剥がれやすくなり、ピックアップが容易になる。
【０１２７】
制御手段１６である制御部は、画像処理部１４ａからの出力に応答し、テーブル１１の動作を制御して選択されたチップ７３がピックアップ位置Ｐ１に位置するようにステージ１７に装着されるシート７２を移動させ、突上手段７８の動作を制御してピックアップ位置Ｐ１に位置するチップ７３を突上げるとともに、ピックアップ手段１５の動作を制御してピックアップ位置Ｐ１に位置するチップ７３をピックアップする。
【０１２８】
以下チップピックアップ装置７０によるチップピックアップ動作について説明する。本実施の態様では、画像処理部１４ａは、前述の図３３に示す光学カメラ１９による撮像画面７４のうちから、予め定める領域に限定して画像処理を実行するように設定される。画像処理とは、前述のようにチップの重心位置演算と、各順位位置の設定と、ピックアップ位置Ｐ１および各順位位置におけるチップの存在有無の識別とを意味する。ここで、予め定める領域とは、優先認識軸７５方向における撮像画面７４の長さＬ１と、非優先認識軸７６方向におけるチップの寸法ＴＬに一定量のマージンＭ１，Ｍ２を加えた長さＬ２（＝ＴＬ＋Ｍ１＋Ｍ２）との積（Ｌ１×Ｌ２）で与えられる領域８２であり、この領域を指定エリア８２と呼ぶことがある。図３４は、撮像画面７４内に指定エリア８２の設定された状態を示す図である。指定エリア８２の設定は、たとえば画像処理部１４ａに設けられる２次元座標系において、指定された座標値以内の位置にある画像情報のみを前述のように処理するように設定にすることによって実現される。なお指定エリア８２の設定は、本実施の態様の手法に限定されるものではなく、必要に応じて任意の手法で設定されてもよく、また任意の面積に設定されてよい。
【０１２９】
本実施の態様のように、撮像画面７４に指定エリア８２を設定し、優先認識軸７５上に配行されるチップ７３のみを画像処理することによって、各チップ７３の重心位置と、各順位位置の設定と、各順位位置にチップ７３が存在するか否かの識別とを、優先認識軸７５の方向に１次元的に行うだけでよくなるので、撮像画面７４の全領域を画像処理する場合に比べて、処理速度が速くなり、ピックアップの効率化が実現される。
【０１３０】
まず図３４を参照して順位位置について詳細に説明する。指定エリア８２には、優先認識軸７５方向の中央部にチップのピックアップ位置Ｐ１が予め設定される。このピックアップ位置Ｐ１に位置するチップ７３ａを基準にして順位位置が定められる。本実施の態様では、チップ７３を順次ピックアップする動作方向である進行方向として、図３４の紙面に向って右方向すなわち矢符８３方向を選択する。進行方向８３の反対方向である矢符８４方向は、前記進行方向８３にチップ７３を順次ピックアップ動作する過程においてシート７２の変形に起因してピックアップすることなく通過したチップ７３をピックアップするべく後戻りする方向である。なお、ピックアップするチップ７３を主体として定義する方向に対して、実際に移動するシート７２の移動方向は逆になるけれども、方向に関する混乱を避けるため、以後、方向に関する表記には、すべて前述のチップ７３のピックアップ動作を主体とする進行方向８３および反対方向８４を用いる。したがって、たとえば進行方向８３へ移動と称する場合、シート７２はその反対の方向に移動していることを意味する。
【０１３１】
順位位置は、前述のようにピックアップ位置Ｐ１に位置するチップ７３ａに隣接する配置位置を第１番目の順位位置とし、チップ７３が図３４に示すように行列状に密に配置されると想定した場合におけるチップ７３の重心位置間隔である１ピッチ毎に順位が増加するように配置位置の順位を定める。図３４では、ピックアップ位置Ｐ１に存在するチップ７３ａに隣接するチップ７３ｂの存在する位置が、進行方向８３の第１番目の順位位置であり、チップ７３ｃの存在する位置が、第２番目の順位位置であり、チップ７３ｄの存在する位置が、第３番目の順位位置である。同様に、反対方向８４において、チップ７３ｘの存在する位置が第１番目、チップ７３ｙの存在する位置が第２番目、チップ７３ｚの存在する位置が第３番目の順位位置である。図３４では、指定エリア８２内のすべての順位位置にチップが存在する場合を例示するけれども、順位位置はチップの存在の有無に関らず画像処理部１４ａによって定められる。この順位位置は、ピックアップ工程に投入されるチップ寸法およびシート７２上の行列配置間隔が定まれば、画像処理部１４ａの演算手段によって定めることができる。
【０１３２】
次に図３５〜図４２は、ピックアップ工程におけるチップ７３の優先認識軸７５方向の動作を示す図である。図３５〜図４２を参照してピックアップ工程におけるチップ７３の優先認識軸７５方向の動作を説明する。
【０１３３】
図３５では、優先認識軸７５である行方向において向って左端に配置されるチップ７３ａが、ピックアップ対象に選択され、反対方向８４の第１〜第３番目までの順位位置には、チップ７３が存在しない場合について例示する。図３５では、チップ７３ａがニードル５７で突上げられ、コレット５８に吸着されてピックアップされる。このとき、ニードル５７で突上げられるシート７２が変形し、進行方向８３および反対方向８４の第１番目の順位位置は、シート７２の変形領域に含まれる。チップ７３ａをピックアップ後、指定エリア８２内の反対方向８４にチップ７３の存在が認識されないので、進行方向８３に１ピッチ移動する。進行方向８３に１ピッチ移動した状態において、ピックアップ位置Ｐ１に位置することになるチップ７３ｂは、シート７２の変形領域に含まれ、シート７２の変形領域に含まれる状態ではチップからの反射光量が変化して不良品チップと判断されるので、さらに進行方向８３に１ピッチ、すなわち合計２ピッチ分移動して第２番目の順位位置に存在したチップ７３ｃがピックアップ位置Ｐ１に位置する。また本実施の態様では、チップの存在の有無を識別するべき順位位置にチップが存在せず、チップ無しと判断された場合にも、さらに１ピッチ分移動するように設定される。
【０１３４】
図３６では、進行方向８３に２ピッチ分移動して、チップ７３ｃがピックアップ位置Ｐ１に位置する状態である。図３７では、チップ７３ｃがニードル５７で突上げられ、コレット５８に吸着されてピックアップされる。このとき、ニードル５７で突上げられるシート７２が変形し、進行方向８３および反対方向８４の第１番目の順位位置が、シート７２の変形領域に含まれるのは、前述と同様である。チップ７３ａをピックアップ後、指定エリア８２内の反対方向８４の第１番目の順位位置にのみチップ７３ｂの存在が認識されるけれども、チップ７３ｂの存在位置がシート７２の変形領域に含まれるので、これを無視して進行方向８３に移動する。前述の設定に従い、シート７２の変形領域に含まれる第１番目の順位位置を通過して２ピッチ分移動し、第２番目の順位位置に存在したチップ７３ｅがピックアップ位置Ｐ１に位置する。
【０１３５】
図３８では、進行方向８３に２ピッチ分移動して、チップ７３ｅがピックアップ位置Ｐ１に位置する状態である。図３９では、チップ７３ｅがニードル５７で突上げられ、コレット５８に吸着されてピックアップされる。チップ７３ｅをピックアップ後、指定エリア８２内の反対方向８４の第１番目の順位位置と第３番目の順位位置とにチップ７３ｄおよびチップ７３ｂの存在が認識される。シート７２変形領域に含まれる第１番目の順位位置以外の順位位置である第３番目にチップ７３ｂが存在するので、反対方向８４に移動する。このときもシート７２の変形領域に含まれる第１番目の順位位置を通過して２ピッチ分移動することによって、第２番目の順位位置がピックアップ位置Ｐ１になる。しかしながら、第２番目の順位位置に存在するべきチップ７３ｃが、先にピックアップされてしまっているので、第２番目の順位位置からピックアップ位置Ｐ１に移動した部位は空所のチップ無しと判断される。したがって、反対方向８４さらに１ピッチ分移動し、チップ７３ｂがピックアップ位置Ｐ１に位置する。
【０１３６】
図４０では、反対方向８４にさらに１ピッチ分移動して、チップ７３ｂがピックアップ位置Ｐ１に位置する状態である。図４１では、チップ７３ｂがニードル５７で突上げられ、コレット５８に吸着されてピックアップされる。チップ７３ｂをピックアップ後、指定エリア８２内の反対方向８４にチップ７３の存在が認識されず、進行方向８３の第１番目の順位位置はチップ無しと判断されるので、進行方向８３に２ピッチ分移動し、第２番目の順位位置に存在するチップ７３ｄがピックアップ位置Ｐ１に位置する。図４２では、進行方向８３に２ピッチ分移動して、チップ７３ｄがピックアップ位置Ｐ１に位置する状態である。以降も前述のピックアップ動作を繰返し実行し、優先認識軸７５上に存在するチップ７３をピックアップする。
【０１３７】
優先認識軸７５上に存在するチップ７３のピックアップを完了すると、非優先認識軸７６の方向に１ピッチ分だけ移動する。非優先認識軸７６への移動には、たとえば図３４の紙面上では上方向または下方向の２方向があるけれども、いずれの方向へ移動するかについては、予め定めて制御手段１６に設定しておくことによって選択実行することができる。非優先認識軸７６方向へ１ピッチ分移動した後は、優先認識軸７５方向の移動方向である進行方向と反対方向とを反転させる。すなわち元の進行方向を反対方向に、元の反対方向を進行方向に転換させて、チップ７３のピックアップ動作を継続する。このように動作させることによって、チップの存在しない順位位置を際限無く繰返し探索するようなエラーを発生することなく、またシート上に行列状に配置されるチップを取残すことなくピックアップすることができる。
【０１３８】
図４３は、チップピックアップ装置７０によるチップ７３のピックアップ動作を説明するフローチャートである。前述したチップ７３の優先認識軸７５方向の動作を踏まえ、図４３では、チップピックアップ装置７０による一連のチップピックアップ動作をフローチャートに整理する。
【０１３９】
図４３を参照してチップピックアップ装置７０によるチップ７３のピックアップ動作を説明する。ステップｄ１では、シート７２上にピックアップされるべきチップ７３が行列状に配置されてステージ１７に装着され、また順位位置を定めるために用いられるチップ寸法および行列の配置間隔等のデータが、画像処理部１４ａに与えられている状態である。
【０１４０】
ステップｄ２では、シート７２上に配置されるチップ７３が撮像手段１３の光学カメラ１９で撮像され、撮像画面７４に定められる指定エリア８２内の画像情報が画像処理部１４ａに取込まれる。ステップｄ３では、画像処理部１４ａの演算手段が、画像情報に基づき、優先認識軸７５と非優先認識軸７６とに対応する２次元座標系におけるピックアップ位置Ｐ１および優先認識軸７５方向の各順位位置を演算によって定め、画像処理部１４ａの判別手段が、ピックアップ位置Ｐ１および各順位位置におけるチップ７３存在の有無を識別し、チップ７３が存在する場合その７３の重心位置を演算する。
【０１４１】
ステップｄ４では、画像処理部１４ａの判別手段が、ピックアップ位置Ｐ１にチップ７３が存在するか否かを判断する。判断結果が肯定でピックアップ位置Ｐ１にチップ７３が存在するとき、ステップｄ５に進み、判断結果が否定でピックアップ位置Ｐ１にチップ７３が存在しないとき、ステップｄ９に進む。ステップｄ５では、画像処理部１４ａからの出力に応答し、制御手段１６が、ピックアップ位置Ｐ１と、ピックアップ位置Ｐ１に存在するチップ７３の重心位置とを一致させるように、テーブル駆動部１８の動作を制御してステージ１７すなわちシート７２を移動する。
【０１４２】
ステップｄ６では、画像処理部１４ａからの出力に応答し、制御手段１６が、コレット駆動部２２の動作を制御してコレット２１をピックアップ位置Ｐ１まで移動する。ステップｄ７では、制御手段１６が、コレット駆動部２２の動作を制御してコレット２１をチップ７３の表面付近まで降下させてチップ７３をピックアップする。ステップｄ８では、制御手段１６が、コレット駆動部２２の動作を制御してコレット２１にピックアップされたチップ７３を所定の位置まで搬送移動し、その後はステップｄ２へ戻り以降のステップへ進む。
【０１４３】
ステップｄ４における判断結果が否定のときに進むステップｄ９では、チップ７３が存在しないと連続して判断された回数が、予め定める設定回数以上であるか否かが判断される。判断結果が否定であるときステップｄ１２へ進む。ステップｄ１２では、優先認識軸７５の反対方向８４にチップ７３が存在するか否かが判断される。判断結果が肯定で、反対方向８４にチップ７３が存在するとき、ステップｄ１３へ進む。ステップｄ１３では、ピックアップ位置Ｐ１に位置するシート７２に変形が生じていない状態にあるので、１ピッチ分だけ反対方向８４へ移動する。ステップｄ１２の判断結果が否定で、反対方向８４にはチップ７３が存在しないとき、ステップｄ１４へ進む。ステップｄ１４では、ステップｄ１３と同様の理由により１ピッチ分だけ進行方向８３へ移動する。ステップｄ１３およびステップｄ１４において、移動動作が実行された後は、ステップｄ２へ戻り以降のステップへ進む。
【０１４４】
先のステップｄ９における判断結果が肯定で、チップ７３が存在しないと連続して判断された回数が、予め定める設定回数以上であるとき、ステップｄ１０へ進む。ステップｄ１０では、非優先認識軸７６の予め定められる方向へ１ピッチ分移動する。ステップｄ１１では、優先認識軸７５の進行方向と反対方向とを反転させて、ステップｄ２へ戻り以降のステップへ進む。
【０１４５】
このように、チップピックアップ装置７０を用いるチップピックアップ方法では、シート７２の変形の影響を受けなくなった状態のチップ７３を選択してピックアップすることができ、優先認識軸７５の反対方向８４に存在するチップ７３もシートの変形の影響を受けなくなった時点においてその存在を認識してピックアップするので、ピックアップの失敗や取残しを発生することなく効率的なピックアップが可能である。また反対方向８４の第１番目の順位位置以外に、チップ７３の存在を認識できないときは、即座に進行方向８３に存在するチップ７３のピックアップ動作に戻ることができるので、効率的にチップをピックアップすることが可能であり、チップの高速ピックアップが実現される。
【０１４６】
【発明の効果】
本発明によれば、撮像画面全体を画像認識エリアとして利用し、撮像画面内には複数のチップが配置され、配置される複数のチップのうち基準位置Ｐ０から最短距離に重心が位置するチップを選択し、選択されたチップがピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにチップの載置されるテーブルを移動し、前記選択されたチップをピックアップする。このように撮像画面内に複数のチップを含み、撮像画面内で基準位置Ｐ０に最も近接しているチップを順次選択しピックアップすることによって、チップ探索動作を不要にしチップのピックアップ作業におけるチップ探索時間を削減することができるので、半導体デバイス等の製造における生産効率の向上を実現できる。
【０１４７】
また本発明によれば、撮像画面内には、複数のチップの配置されるべき位置が少なくとも３行３列含まれる。このことによって、画像認識エリアである撮像画面内に最大９つのチップを行列状に整列配置することができるので、撮像画面からチップを見失うことが少なくなり、チップのピックアップ作業効率を高めることができる。
【０１４８】
また本発明によれば、基準位置Ｐ０は、撮像画面に備わる４つの隅部のうち、撮像画面に含まれる複数のチップのうちから第１番目の順位でピックアップされるチップの位置に最も近い隅部に設定される。このことによって、基準位置Ｐ０と、ピックアップされるべく選択されるチップとによって形成される矩形領域内に他のチップが含まれることを抑止することができる。したがって、テーブル上に整列配置されるチップ群を、前記矩形領域によって矩形領域の内外に分割することを防止できるので、ピックアップされるべきチップを選択する都度、テーブルを不所望に前記矩形領域の内外に往復移動させることを抑止できるので、チップ選択のために要するテーブルの移動時間を短縮することができる。
【０１４９】
また本発明によれば、撮像画面内にピックアップされるべきチップが存在しないとき、Ｘ軸またはＹ軸のうち直前にテーブルが移動された軸方向における撮像画面距離Ｌ１からテーブルに載置されるチップ同志の重心位置間隔に等しい距離Ｌ２を減じた距離Ｌ３だけ、テーブルは、直前にテーブルが移動された軸方向に移動する。このことによって、テーブルは、１度の機会において重心位置間隔Ｌ２を超える距離の移動が可能になる。したがって、チップ探索動作回数を軽減して探索の所要時間を短縮することができ、チップピックアップ作業の効率を向上することができる。
【０１５０】
また本発明によれば、各チップの重心位置、基準位置Ｐ０およびピックアップ位置Ｐ１の座標位置をテーブル座標データに変換し、テーブル座標データに基づいて各チップの重心位置と基準位置Ｐ０との距離を求め、その距離の短い方から順番に各チップの配列されるチップ座標配列データがメモリにストアされ、チップ座標配列データにおける先頭のチップの重心位置がピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにテーブルを移動し、ピックアップ位置Ｐ１に位置するチップがピックアップされる。
【０１５１】
チップがピックアップされたとき、そのチップのメモリ内におけるチップ座標配列データを削除し、さらにテーブル座標データに基づいて残りの各チップの重心位置と基準位置Ｐ０との距離を求め、その距離の短い方から順番に各チップの配列されるチップ座標配列データを新たにメモリにストアし、新たなチップ座標配列データにおける先頭チップの重心位置が、ピックアップ位置Ｐ１に位置するようにテーブルを移動してチップをピックアップするという動作を繰返すことによって、チップ取残しの無いチップピックアップ作業を実現することができる。
【０１５２】
またテーブル座標データに基づいて繰返しチップ座標配列データを更新作成することができるので、手作業による画像処理開始位置再設定回数を軽減し、効率の良いテーブル移動が可能になる。このことによって、チップ探索の所要時間を短縮することができ、チップピックアップ作業の効率を向上することができる。
【０１５３】
また本発明によれば、テーブル上に載置される複数のチップの位置を画像情報として取込み、画像情報に基づいて撮像画面内に含まれる各チップの重心位置を求め、複数のチップのうち基準位置Ｐ０から最短距離に重心が位置するチップを選択し、選択されたチップがピックアップ位置Ｐ１に位置されるようにチップの載置されるテーブルを移動し、前記選択されたチップをピックアップすることができる。このように撮像画面内に含まれる複数のチップのうちから基準位置Ｐ０に最も近接しているチップを順次選択しピックアップすることによって、チップのピックアップ作業におけるチップ探索時間を削減することができ、ピックアップ作業効率の良いチップピックアップ装置が提供される。
【０１５４】
また本発明によれば、シートの移動可能な２軸方向をなす軸のうちチップを順次ピックアップする方向に延びる軸である優先認識軸上で、今回ピックアップされるべく選択されて予め定めるピックアップ位置に位置するチップを基準とし、基準とするチップに隣接するチップの配置位置を第１番目の順位位置とするようにチップの配置されるべき位置に順位を予め定めておき、優先認識軸上でチップを順次ピックアップする進行方向の反対方向に位置する少なくとも第３番目の順位位置までチップの存在の有無を識別し、優先認識軸上における前記反対方向で第１番目の順位位置以外の順位位置にチップの存在が認識されるとき、存在の認識されるチップのうちから最先の順位位置に存在するチップを次回にピックアップする対象チップとして選択する。
【０１５５】
このように第１番目の順位位置に存在するチップをピックアップ対象として選択せず、それ以外のシートの変形の影響を受けなくなった状態のチップを選択してピックアップすることができるので、チップを不良品と誤認したり、チップの重心位置を誤って演算することが防止される。また前記進行方向に順次ピックアップ動作が行われているときには、シートの変形を受ける配置位置に存在してピックアップされることなくピックアップ位置を通過して前記反対方向に位置する配置位置へ移動したチップであっても、シートの変形の影響を受けなくなった時点においてその存在が認識され、ピックアップ対象として選択されるので、選択結果に応じてシートを前記反対方向に移動させてそのチップをピックアップすることが可能になり、ピックアップの取残しが防止される。
【０１５６】
また、シートの変形の影響を受けるチップをピックアップ対象から外してピックアップ動作をする場合、優先認識軸方向で一方の方向にピックアップ動作を完了した後、先にシートの変形の影響に起因して取残したチップをピックアップするべく優先認識軸方向で他方の方向にチップの探索およびピックアップ動作を行う。このときシートの変形に起因して取残すチップがさらに発生すると、優先認識軸上に存在するすべてのチップをピックアップするまでに、優先認識軸方向に複数回往復動作をしなければならない。しかしながら、本発明の方法によれば、反対方向においてシートの変形の影響を受けなくなったチップの存在の有無を識別し、その存在を認識する都度ピックアップすることができるので、優先認識軸上に存在するすべてのチップをピックアップするための動作距離が短くなり効率的にチップをピックアップすることが可能になる。
【０１５７】
また本発明によれば、優先認識軸上で、チップを順次ピックアップする進行方向に位置する少なくとも第３番目の順位位置までチップの存在の有無を識別し、優先認識軸上における前記反対方向で第１番目の順位位置にあるチップ以外のチップの存在が認識されないとき、前記進行方向で第１番目の順位位置にあるチップ以外のチップであって、存在が認識されるチップのうちから最先の順位位置に存在するチップを次回にピックアップする対象チップとして選択する。
【０１５８】
このことによって、前記反対方向にシートの変形の影響を受けなくなったチップの存在を認識して、そのチップのピックアップ動作を行った後、続けてシートの変形の影響を受けなくなったチップの存在を認識できないとき、即座に前記進行方向に向ってシートの変形の影響を受けていないチップの探索および認識とピックアップ動作とに戻ることができるので、効率的にチップをピックアップすることが可能になる。また、前記進行方向および前記反対方向のいずれの方向についても各順位位置におけるチップ存在の有無を識別し、存在を認識したチップをピックアップ対象として選択するので、チップの存在しない順位位置を通過するように移動してピックアップ動作を実行することができる。したがって、チップの高速ピックアップが実現される。
【０１５９】
また本発明によれば、撮像画面内に含まれる複数のチップのうち、優先認識軸上に配行または配列されるチップのみが、存在の有無の識別対象とされる。このことによって、各順位位置にチップが存在するか否かの識別を、優先認識軸の方向に１次元的に行うだけでよくなるので、撮像画面内において画像処理する領域を、優先認識軸方向における撮像画面の長さと、非優先認識軸方向におけるチップの寸法に一定量のマージンを加えた長さとの積で与えられる領域に限定することができる。したがって、撮像画面の全領域を画像処理する場合に比べて、処理速度が速くなり、ピックアップの効率化が実現される。
【０１６０】
また本発明によれば、優先認識軸上で、良品チップの存在を予め定める回数連続して認識できないときには、シートを、２軸のうち優先認識軸に直交する軸である非優先認識軸の延びる方向に１ピッチ移動させ、シートを移動させた後、優先認識軸上でチップを順次ピックアップする進行方向を、移動前の進行方向と反対の方向に転換させる。このことによって、チップの存在しない順位位置を際限無く繰返し探索するようなエラーを発生することなく、シート上に行列状に配置されるチップを取残すことなくピックアップすることができる。
【０１６１】
また本発明によれば、画像情報として得られる各チップの重心位置は、２次元座標系によって与えられる座標値を用いて演算処理することによって求められる。このようにチップの位置は、撮像画面内に位置し画像情報として取込まれる都度、演算処理によって求められるので、経時変化等によってピックアップ作業開始時に対するチップの位置変化が生じているような場合であっても、正確なチップ位置を求めてピックアップすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるチップピックアップ装置１０の構成を簡略化して示す系統図である。
【図２】撮像手段１３による撮像画面２３を示す図である。
【図３】チップ１２の重心位置演算の概略を示す図である。
【図４】チップピックアップ装置１０によるチップのピックアップ動作を説明するフローチャートである。
【図５】チップピックアップ動作開始時における画像取込みの状態を示す図である。
【図６】チップＣ１をピックアップした後の状態を示す図である。
【図７】チップＣ６がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。
【図８】チップＣ６をピックアップした後の状態を示す図である。
【図９】チップＣ５がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。
【図１０】チップＣ５をピックアップした後の状態を示す図である。
【図１１】チップＣ２がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。
【図１２】チップＣ２をピックアップした後の状態を示す図である。
【図１３】チップＣ４がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。
【図１４】チップＣ４をピックアップした後の状態を示す図である。
【図１５】チップＣ７がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。
【図１６】チップＣ７をピックアップした後の状態を示す図である。
【図１７】チップＣ８がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。
【図１８】チップＣ８をピックアップした後の状態を示す図である。
【図１９】チップＣ３がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。
【図２０】チップピックアップ装置１０によってチップピックアップ動作を行った際のテーブル移動の軌跡を示す。
【図２１】撮像画面２３内にチップ１２が存在しない場合におけるチップ画像取込み動作を示す図である。
【図２２】撮像画面２３内にチップ１２が存在しない場合におけるチップ画像取込み動作を示す図である。
【図２３】撮像画面２３内にチップ１２が存在しない場合におけるチップ画像取込み動作を示す図である。
【図２４】撮像画面２３の境界にチップ１２が存在する場合を示す図である。
【図２５】チップピックアップ装置１０よるさらにもう１つのチップピックアップ動作を説明するフローチャートである。
【図２６】テーブル基準位置Ｔ０を原点とする２次元座標系を示す図である。
【図２７】予め定められる２次元座標系からテーブル基準位置Ｔ０を基準位置とする２次元座標系への変換を説明する概略図である。
【図２８】チップＣ１がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。
【図２９】チップＣ１をピックアップした後の状態を示す図である。
【図３０】チップＣ２がピックアップ位置Ｐ１に移動後の状態を示す図である。
【図３１】チップＣ２をピックアップした後の状態を示す図である。
【図３２】本発明の実施の態様であるチップピックアップ方法に好適に用いられるチップピックアップ装置７０の構成を簡略化して示す系統図である。
【図３３】光学カメラ１９による撮像画面７４を例示する図である。
【図３４】撮像画面７４内に指定エリア８２の設定された状態を示す図である。
【図３５】ピックアップ工程におけるチップ７３の優先認識軸７５方向の動作を示す図である。
【図３６】ピックアップ工程におけるチップ７３の優先認識軸７５方向の動作を示す図である。
【図３７】ピックアップ工程におけるチップ７３の優先認識軸７５方向の動作を示す図である。
【図３８】ピックアップ工程におけるチップ７３の優先認識軸７５方向の動作を示す図である。
【図３９】ピックアップ工程におけるチップ７３の優先認識軸７５方向の動作を示す図である。
【図４０】ピックアップ工程におけるチップ７３の優先認識軸７５方向の動作を示す図である。
【図４１】ピックアップ工程におけるチップ７３の優先認識軸７５方向の動作を示す図である。
【図４２】ピックアップ工程におけるチップ７３の優先認識軸７５方向の動作を示す図である。
【図４３】チップピックアップ装置７０によるチップ７３のピックアップ動作を説明するフローチャートである。
【図４４】チップ１が半導体ウェハ２から分割されて整列配置される状態の一例を示す図である。
【図４５】図４４に示す配置のチップ１をピックアップする従来技術の動作を説明するフローチャートである。
【図４６】チップＣ１の画像取込みの状態を示す図である。
【図４７】チップＣ１をピックアップした後の状態を示す図である。
【図４８】チップＣ２の画像取込みの状態を示す図である。
【図４９】チップＣ２をピックアップした後の状態を示す図である。
【図５０】画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。
【図５１】画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。
【図５２】画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。
【図５３】チップＣ３の画像取込みの状態を示す図である。
【図５４】チップＣ３をピックアップした後の状態を示す図である。
【図５５】チップＣ４の画像取込みの状態を示す図である。
【図５６】チップＣ４をピックアップした後の状態を示す図である。
【図５７】チップＣ５の画像取込みの状態を示す図である。
【図５８】チップＣ５をピックアップした後の状態を示す図である。
【図５９】チップＣ６の画像取込みの状態を示す図である。
【図６０】チップＣ６をピックアップした後の状態を示す図である。
【図６１】画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。
【図６２】画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。
【図６３】画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。
【図６４】画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。
【図６５】画像認識エリア３内に取込むべきチップ画像の無い状態を示す図である。
【図６６】チップＣ７の画像取込みの状態を示す図である。
【図６７】チップＣ７をピックアップした後の状態を示す図である。
【図６８】チップＣ８の画像取込みの状態を示す図である。
【図６９】従来技術のチップピックアップ動作を行った際のテーブル移動の軌跡を示す。
【図７０】もう一つの従来技術に用いられるチップピックアップ装置５１の構成を簡略化して示す部分配置図である。
【図７１】カメラ５４によるチップ５２の撮像画面５５を例示する図である。
【図７２】ピックアップ位置Ｐ１に位置するチップ５２ａがコレット５８によってピックアップされる状態を示す図である。
【図７３】ピックアップ位置Ｐ１に位置するチップ５２ａのコレット５８によるピックアップが完了した状態を示す図である。
【図７４】シート５３上にチップ５２が行列状に配置される例を示す図である。
【符号の説明】
１０，７０　チップピックアップ装置
１１　テーブル
１２，７３　チップ
１３　撮像手段
１４　画像処理手段
１５　ピックアップ手段
１６　制御手段
７２　シート
７５　優先認識軸
７６　非優先認識軸
８２　指定エリア
８３　進行方向
８４　反対方向
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
2004104059.tif 000041
【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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