(57)【要約】【課題】チップ画像検査方法とそのシステムの提供。【解決手段】チップ画像検査方法とそのシステム。既定値を設定し、チップ表面の画像を捕捉し、捕捉された画像の対比度を増大する。引き続き、増大された画像の画素数（黒色の画素数を計数など）を計数し、画素数と一つの既定値と比較を行う。もし、画素数が既定値より大きいとき、チップ表面のインク（ｉｎｋ）マークを判定し、より小さいとき、チップ表面にインクマークがないことを判定する。本発明により、チップ表面のインクマーク状況が簡単に判断でき、後の包装工程が有効に進むことができ、集積回路の歩留り率を向上し、全体の生産フローを簡素化できる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ画像検査方法において、
一つのチップ表面画像を捕捉し、
その捕捉されたチップ画像の対比度を増大させ、
その増大された画像の画素数を計数した上、
計数画素数と一つの既定値との比較を行い、計数画素数がその既定値より大きいとき、そのチップ表面にインク（ｉｎｋ）マーク付きと判定するを実現することを特徴とするチップ画像検査方法。
【請求項２】
前述の画像捕捉は、撮影機、カメラまたは顕微鏡であることを特徴とする請求項１記載のチップ画像検査方法。
【請求項３】
捕捉画像の一部分を有効画素として選択することを特徴とする請求項１記載のチップ画像検査方法。
【請求項４】
前述の対比度調整手順は、その捕捉画像の画素を処理し、画素のグレースケール値が一つ論理限界値を超えるとき、一つの高グレースケール値を出力する、画素のグレースケール値が一つ論理限界値を下回るとき、一つの低出力グレースケール値を出力することを特徴とする請求項１記載のチップ画像検査方法。
【請求項５】
そのうち、前述の画素数計数手順は、増大画像にその低グレースケール値の画素数を含まれることを特徴とする請求項４記載のチップ画像検査方法。
【請求項６】
比較後の結果を一つの記憶装置に保存することを特徴とする請求項１記載のチップ画像検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウエハー画像検査方法とシステムに関わるもので、特に対比度増大の画像処理により、表面のインクマーク（ｉｎｋ）判定を行う。
【背景技術】
【０００２】
図１は一般の集積回路の主な生産プロセスを示す。ウエハーはウエハー工場（Ｆａｂ）にてウエハー生産１０完了後、検査工場にてプロービングテスト（Ｐｒｏｂｅ  ｔｅｓｔ）１１を行い、電気によるウエハー上のチップ（ｄｉｅ ／ｃｈｉｐ）の良否を検査する。検査に通過できないチップの表面にインク（ｉｎｋ）１２を塗布する。これは有色のインクを用いてマーキングするため、インクを言う。続いて、ウエハーは包装工場に送られて、包装工程（Ｐａｃｋａｇｉｎｇ ）を行う。まず、ウエハーを切断（ｓａｗ ）１３する。切断により一部のチップに欠陥を引き起こすため、一部のプロセスは再検査を行い、欠陥品にインク（ｉｎｋ）１４でマークする（ただし、この手順は必須ではない）。ウエハーの仕込みまたはダイボンディング（ｄｉｅ  ｂｏｎｄ）１６により正式包装するとき、チップを吸い取る前に必ずインク（手順１５）マーク検査する。インクマーク付きチップは吸い取るのをやめて、次のチップを引き続きに検査する。チップにインクマークがないとき、そのチップはプロービングテスト（Ｐｒｏｂｅ  ｔｅｓｔ）１１を通過し、機能が正常なチップであり、後の包装プロセスに使えることを意味する。最後に、チップ包装完了後、包装済みの集積回路はテスト工場に送り、最終検査１７を行う。
【０００３】
前述手順１５のインク検査、通常は目視または機械（全自動または半自動）方法による。しかし、目視検査は個人差により、間違いを起こしやすいことは言うまでもない。従来の機械（全自動または半自動）による検査は、通常のアナログ／デジタル画像処理（ｉｍａｇｅ  ｄａｔａ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ／ｉｍａｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）技術を用いる。その原理と技術は、チップ状のインク画像を捕捉し、この捕捉画像をデータベースの標準インク画像との比較を行う。両者の位置、輝度（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）、形状とも合致（ｍａｔｃｈ）するとき、インクマーク付きと判定し（すなわち、不良チップ）、そうでない場合、インクマークがない（すなわち、良品チップ）ことを判定する。
【０００４】
しかし、従来の機械による検査方法は、インクマーク付きチップをインクマークがないなど判定間違いが多くある。図２上方はチップ捕捉画像２０で、下部はデータベースの標準画像２１である。当初のインクマークにずれ（右側へ）があったため、従来の画像方式で比較すると、捕捉画像２０と標準画像２１は一致しないため、（間違って）そのチップをインクマークがないことを判定している。図３のチップに塗布するインク位置は正確にも拘らず、インクマークの力量が小さい、インク不足、またはインク切れのため、チップの捕捉画像２２はデータベース標準画像２３より小さいため、（間違って）そのチップをインクマークがないことを判定している。図４に示すものは、チップのインク位置と大きさとも正確だが、インクマークの色が浅いため、チップの捕捉画像２４はデータベース標準画像２３とのグレースケール差が大きため、（間違って）そのチップをインクマークがないことを判定している。図５に示すものは、チップ捕捉画像２６とデータベース標準画像２７のインク色が異なる。通常、マーキングに使用するインク色は赤、青、黒がある。これらのインク色に併せるため、データベースに各色の標準インク画像を保存しなければならない。これにより、データベース記憶装置空間を膨大化させ、管理と実行の複雑度を与える。さらに、インクマークするたび、インクの色合いが異なる可能性がるため、図４のような誤判定が起きる。図６に示すものは、チップ捕捉画像２８とデータベース標準画像２９に使用する形状が異なる。この点は業界に統一した形式がないため、チップインクの誤判定につながる。
【０００５】
前述した従来の機械による検査は（良品チップを不良チップに誤判定されるなど）チップの浪費、または不良チップを良品チップに誤判定されるなど、後工程における最終検査（手順１７）の膨大な負担が掛かり、包装、検査の効率を降下させる。
【０００６】
前述の従来の画像検査における種々な欠点に対して、新たにチップ画像検査方法およびシステムを提出し、正確、迅速、かつ簡単にチップのインクマークの有無を行い、包装工程が効率的に行え、包装工程の効率化を図り、集積回路の歩留り率を向上し、全体の生産フローを簡素化できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一つの目的は、新たにチップ画像検査方法およびシステムを提出し、正確、迅速、かつ簡単にチップのインクマークの有無判定を行い、包装工程が効率的に行え、包装工程の効率化を図り、集積回路の歩留り率を向上し、全体の生産フローを簡素化できる。
【０００８】
本発明のもう一つの目的は、従来画像検査システムのように多くの標準インク画像を保存することなく、異なるインク色に心配することがない。インクマークずれ、インクの乾湿、インク濃度、およびインク形状による誤判定を無くすことができる。
【０００９】
前述の目的を実現するため、本発明はチップ画像検査方法を提供する。既定値を設定し、結晶粒子表面の画像を捕捉し、捕捉された画像の対比度を増大する。引き続き、増大された画像の画素数（黒色の画素数を計数など）を計数し、画素数と一つの既定値と比較を行う。もし、画素数が既定値より大きいとき、結晶粒子表面にインク（ｉｎｋ）マーク付きを判定し、より小さいとき、結晶粒子表面にインクマークがないことを判定する。
【００１０】
本発明のもう一つの実施例において、チップ画像検査方法を提供し、捕捉装置を設け、チップの表面画像を捕捉する。画像処理単元を設け、捕捉画像の対比度を増大する。計数単元を設け、増大された画像の画素数を計数する。比較単元を設け、計数画素数と一つの既定値との比較を行い、画素数が既定値より大きいとき、そのチップをインク（ｉｎｋ）マーク付きと判断す。
【００１１】
本発明はソフトウエアにより実施される。コンピュータの読み取り可能な媒体保存しておく、チップ画像検査システムにおいて、前述の手順または機能を実行し、システムより捕捉したチップ表面画像処理を行い、チップ表面にインク（ｉｎｋ）マークの有無を判定する。
【００１２】
本発明はプログラム化したコンピュータにより実施できる。ソフトウエア・プログラムを取付け、このソフトウエア・プログラムの実行により、捕捉されたチップ表面画像の処理を行い、チップ表面にインク（ｉｎｋ）マークの有無を判定する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、チップ画像検査方法において、
一つのチップ表面画像を捕捉し、
その捕捉されたチップ画像の対比度を増大させ、
その増大された画像の画素数を計数した上、
計数画素数と一つの既定値との比較を行い、計数画素数がその既定値より大きいとき、そのチップ表面にインク（ｉｎｋ）マーク付きと判定するを実現することを特徴とするチップ画像検査方法としている。
請求項２の発明は、前述の画像捕捉が、撮影機、カメラまたは顕微鏡であることを特徴とする請求項１記載のチップ画像検査方法としている。
請求項３の発明は、捕捉画像の一部分を有効画素として選択することを特徴とする請求項１記載のチップ画像検査方法としている。
請求項４の発明は、前述の対比度調整手順は、その捕捉画像の画素を処理し、画素のグレースケール値が一つ論理限界値を超えるとき、一つの高グレースケール値を出力する、画素のグレースケール値が一つ論理限界値を下回るとき、一つの低出力グレースケール値を出力することを特徴とする請求項１記載のチップ画像検査方法としている。
請求項５の発明は、そのうち、前述の画素数計数手順が、増大画像にその低グレースケール値の画素数を含まれることを特徴とする請求項４記載のチップ画像検査方法としている。
請求項６の発明は、比較後の結果を一つの記憶装置に保存することを特徴とする請求項１記載のチップ画像検査方法としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、新たにチップ画像検査方法およびシステムを提出し、正確、迅速、かつ簡単にチップのインクマークの有無判定を行い、包装工程が効率的に行え、包装工程の効率化を図り、集積回路の歩留り率を向上し、全体の生産フローを簡素化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図７に示すものは、本発明のチップ画像検査システムで、図８のチップ画像検査方法を合わせてご参照ください。図７に示すものは、本発明のシステムブロック図３０における、画像捕捉装置３２よりウエハー（ｗａｆｅｒ）３１表面画像を捕捉する（手順４１）。ここの画像捕捉装置３２はカメラ、撮影機または走査装置で有っても良い。包装工場の作業方式と利便性に従い、この画像捕捉装置３２の画像捕捉はいくつかの方式がある。チップ／ウエハー３１全体の画像を捕捉し、メモリ装置３４に保存しておき、あるチップ（ｄｉｅ／ｃｈｉｐ）の画像が必要のとき、そのチップの位置画像を単独に取り出すなど。もう一つの画像捕捉方式は、１回ごとに一つのチップ３１２のみに画像捕捉する。いずれの画像捕捉方式でも、チップの画像は画像捕捉装置３２のセンサー（ｓｅｎｓｏｒｓ，ＣＣＤなど）数によって、その画素（ｐｉｘｅｌｓ）数（すなわち、解像度）が決められている。もちろん、後手順の計算速度を増やす、または記憶装置の負担を軽減するため、本発明は一部の画像のみを使用（または保存）できる。図９に示すチップ画像画素配置は、一部分の画素（斜線で示す部分）を有効画素に取り込み。
【００１６】
手順４１より捕捉されたチップ画像は、特定な画像処理（ｉｍａｇｅ  ｄａｔａ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ／ｉｍａｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）３３２（手順４２）を行う。本発明の実施例において、前の手順より得られた画像の対比度（ｃｏｎｔｒａｓｔ）を増大させる（画像増強とも言う、ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）。つまり、黒色に近い画素をより黒くし、白色に近い画素をより白くする。８ビットのデジタル画像技術におけるグレースケール値は０から２５５まで合計２５６階調に分け、そのうち、黒色画素のグレースケール値は０、白色のグレースケール値は２５５とする。図１０に示すものは、本発明画像処理単元３３２の入出力関係図である。そのうち、横軸は入力画像のグレースケール値を示し、縦軸は処理後出力する画像のグレースケール値を示す。入力するグレースケールが既定の論理限界値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を超えるとき、一つ固定の高グレースケール値（白色を表す２５５など）を出力する。入力するグレースケール値は既定の論理限界値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）より小さいとき、一つ固定の低いグレースケール値（黒色を表す０など）。論理限界値を使用するため、この種の対比度増大による画像処理技術は、限界処理（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｉｎｇ）と言う。図１１ はチップ画像のグレースケール・ヒストグラム（ｈｉｓｔｏｇｒａｍ）を示す例である。その横軸はそれぞれのグレースケール値を示し、縦軸は画素数を示す。図１１の画像は図１０の処理を経た後、図１２または図１３の出力結果が得られる。
【００１７】
手順４２における対比度増大した後、処理後の影像（図１２または図１３など）に対して、その画素数を計数する（手順４３およびブロック３３４）。本発明の実施例において、黒色（グレースケール値０）画素の数を計数する。そして、計数した画素数と既定値Ｎとの比較を行い（手順４４およびブロック３３６）、もし、黒色（グレースケール値０）画素数は既定値N より小さい（または等しい）とき、図１２ に示すとおり、そのチップにインクマークがない良好なチップ（手順４５）と判定する。もし、黒色（グレースケール値０）画素数が既定値N より大きいとき、図１３に示すとおり、そのチップにインクマーク付きの不良チップと判定する（手順４６）。
【００１８】
前述の本発明実施例におけるチップの画像捕捉、画像処理、画素数の計数および数値比較により、インクマークの有無を正確、迅速、簡単に判定でき、後の包装工程を効率的に行えることができ、集積回路の歩留り率を向上し、生産プロセスフロー全体を簡素化できる。本発明により、従来画像検査システムのように多くの標準インク画像を保存することなく、異なるインク色に心配することがない。インクマークずれ、インクの乾湿、インク濃度、およびインク形状による誤判定を無くすことができる。
【００１９】
ただし、以上に説明は本発明の好ましい実施例であり、本発明の実施範囲に制限を加わるものではない。よって、本発明の構造、装置、特徴に近似又は類似するすべてのものは、本発明の発想目的及び特許請求の範疇に含まれるものとする。たとえば、公知技術はインクマーク付き不良チップを示し、インクマークなしを良品チップによる識別だが、本発明において、全く逆なマーキング体系で、インクマークなしを不良品チップとし、インクマーク付きを良品チップとすることもできる。
【００２０】
さらに、実施例において、画像処理の入力と出力関係は図１０で示されている。しかし、本発明は全く逆な入出力関係を使用し、図１４に示す出入力関係ができる。すなわち、入力するグレースケールが既定の論理限界値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を超えるとき、一つ固定の高グレースケール値（白色を表す２５５など）を出力する。入力するグレースケール値は既定の論理限界値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）より小さいとき、一つ固定の低いグレースケール値（黒色を表す０など）。
【００２１】
さらに、図１０の高出力グレースケール値（白色）は２５５に限らず、低出力グレースケール値（黒色）は０に限ることがない。また、図１０の論理限界値は固定（ｆｉｘｅｄ）するではなく、変動方式または順応性（ａｄａｐｔｉｖｅ）方式で有っても良い。
【００２２】
本発明の実施例において、ウエハーの仕込みまたはダイボンディング（ｄｉｅ  ｂｏｎｄ）（図１の１６）するときに、前述の画像捕捉４１、対比度調整４２、画素数計数４３、および既定値N との比較４４手順を行う。しかし、本発明ほかの実施例において、ウエハーチップ上すべてのチップは画像捕捉４１、対比度調整４２、画素数計数目４３および既定値N との比較４４の手順を一括で処理した上、処理の結果（すなわち、良品チップまたは不良チップ）をメモリ装置３４に保存しておく、ウエハーの仕込みまたはダイボンディング（ｄｉｅ  ｂｏｎｄ）のとき、メモリ装置３４より読み取りすることにより、吸い取ったチップは良品チップまたは不良チップが分かる。
【００２３】
前述の実施例における画像処理（対比度増大）３３２、画素数計数３３４、および既定値との比較３３６。この三者はソフトウエア・プログラムを中央演算装置（ＣＰＵ）３５と併せて実行する。しかし、この三者（またはその一部分）は電子ハードウエア方式より実施することもできる。ソフトウエアまたはハードウエア方式に問わず、その個別な部分は、電子、ソフトウエア分野を熟知する者が実行可能のため、ここにその説明を省略する。前述のソフトウエア・プログラムはＣＤ−ＲＯＭまたは記憶装置などコンピュータの読み取り媒体に保存しておく、これらのソフトウエアがコンピュータにロードされた後、中央演算装置（ＣＰＵ）３５よりその指令を実行させる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一般の集積回路の主な生産プロセスを示す図である。
【図２】公知技術によるインクマーク検査の欠点と例示である。
【図３】公知技術によるインクマーク検査の欠点と例示である。
【図４】公知技術によるインクマーク検査の欠点と例示である。
【図５】公知技術によるインクマーク検査の欠点と例示である。
【図６】公知技術によるインクマーク検査の欠点と例示である。
【図７】本発明の実施例のウエハー画像検査のシステムブロック図である。
【図８】本発明の実施例のウエハー画像検査のシステムフロー図である。
【図９】本発明もう一つの実施例における、チップ画像の有効画素の配置である。
【図１０】本発明実施例における画像処理単元の出入力関係図である。
【図１１】一つのチップ画像のグレースケールヒストグラム（ｈｉｓｔｏｇｒａｍ）例である。
【図１２】本発明による画像処理後に得られたグレースケールヒストラム（ｈｉｓｔｏｇｒａｍ）出力結果である。
【図１３】本発明による画像処理後に得られたグレースケールヒストラム（ｈｉｓｔｏｇｒａｍ）出力結果である。
【図１４】本発明もう一つの実施例における画像処理単元の出入力関係図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ウエハー生産（Ｆａｂ）
１１  ウエハープロービングテスト  （Ｐｒｏｂｅ  ｔｅｓｔ）
１２  インクマーク
１３  ウエハーカット（ｓａｗ）
１４  マーキング
１５  インク検査
１６  ウエハー仕込み
１７  最終検査
２０  チップ画像捕捉
２１  データベースの標準画像
２２  チップ画像捕捉
２３  データベースの標準画像
２４  チップ画像捕捉
２５  データベースの標準画像
２６  チップ画像捕捉
２７  データベースの標準画像
２８  チップ画像捕捉
２９  データベースの標準画像
３０  本発明のシステムブロック図
３１  チップ／ウエハー
３１２  チップ
３２  画像捕捉装置
３３  画像処理、画素数計数、既定値との比較
３３２  画像処理（対比度増大）単元
３３４  画素数計数単元
３３６  既定値N と比較する単元
３４  メモリ装置
３５  中央演算装置（ＣＰＵ）
４１  画像捕捉
４２  対比度調整
４３  画素数計数の手順
４４  黒色画素数と既定値N との比較
４５  インクマークがない良好なチップを判定
４６  インクマーク付き不良チップを判定
【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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