(57)【要約】【課題】チップ搭載装置が、ターゲットマークの付されてないウェハに対しても、より迅速に傾き補正を行えるようにする。【解決手段】画像処理部６１０が、１行（横の並び）分の半導体チップの基準点の座標値を算出する。傾き検出部６２０は、座標値を算出された基準点の近似直線を求め、この近似直線の傾きを求める。駆動制御部６３０は、傾き検出部６２０が求めた傾きに基づいてチップ積載部５０を回転させて傾き補正を行う。このように、基準点の座標値を求めて傾き補正を行うので、ターゲットマークの付されていないウェハに対しても傾き補正を行える。また、１行分の半導体チップの基準点に対して傾き補正を１回行えばよいので、より迅速に傾き補正を行える。【選択図】図１
2012023239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記半導体チップを積載可能な平面を有するチップ積載部と、
前記平面に整列して並べられる半導体チップのうち少なくとも３つについて、各半導体チップの同一の位置に設定された基準点の、前記平面上における位置を示す座標値を求めるチップ位置取得部と、
前記チップ位置取得部が座標値を求める少なくとも３点の前記基準点の近似直線を求め、予め設定される基準方向に対する前記近似直線の傾きを求める傾き検出部と、
前記チップ積載部を回転させて、前記傾き検出部が求める前記傾きを補正する補正部と、
を具備することを特徴とするチップ搭載装置。
【請求項２】
前記チップ位置取得部は、
前記平面に沿って直線状に移動する撮像部であって、当該直線の少なくとも３箇所から、１つの前記半導体チップの全体を撮像可能な画角にて撮像を行う撮像部と、
前記撮像部の撮像画像の各々から、前記半導体チップの１つの画像の領域を抽出し、前記撮像画像の撮像位置と前記半導体チップの画像の領域の前記撮像画像中における位置とに基づいて、当該半導体チップ上の前記基準点の座標値を、前記平面上に設定されるＸ軸と前記Ｘ軸に直交して設定されるＹ軸とにより規定される直交座標系にて求める画像処理部と、
を具備し、
前記チップ搭載装置は、前記画像処理部が求めた前記座標値をＸ座標値順に並べたときのＹ座標値の増減が非単調であるときにエラー有りと判定するエラー判定部を具備することを特徴とする請求項１に記載のチップ搭載装置。
【請求項３】
前記傾き検出部は、前記エラー有りと判定されると、前記画像処理部が座標値を求めた前記基準点のうち、Ｘ座標値順に並べたときのＹ座標値の増減が単調である前記基準点の近似直線を求め、前記基準方向に対する前記近似直線の傾きを求めることを特徴とする請求項２に記載のチップ搭載装置。
【請求項４】
前記チップ位置取得部は、前記エラー判定部がエラー有りと判定すると、前記傾き検出部が求める、前記Ｙ座標値の増減が単調である基準点の近似直線の前記傾きに基づいて、前記補正部が傾きを補正した前記半導体チップの並びについて、前記半導体チップの前記基準点の、前記平面上における位置を示す補正後座標値を求め、
前記傾き検出部は、前記チップ位置取得部が前記補正後座標値を求める前記基準点を近似する補正後近似直線を求め、前記基準方向に対する前記補正後近似直線の傾きである補正後傾きを求め、
前記補正部は、前記チップ積載部を回転させて前記補正後傾きを補正する、
ことを特徴とする請求項３に記載のチップ搭載装置。
【請求項５】
チップ搭載装置の行う傾き検出方法であって、
チップ位置取得部が、平面状に整列して並べられる半導体チップのうち少なくとも３つについて、各半導体チップの同一の位置に設定された基準点の、前記平面上における位置を示す座標値を求めるチップ位置取得ステップと、
傾き検出部が、前記チップ位置取得ステップにて座標値を求められる少なくとも３点の前記基準点の近似直線を求め、予め設定される基準方向に対する前記近似直線の傾きを求める傾き検出ステップと、
補正部が、前記半導体チップを積載する前記平面を有するチップ積載部を回転させて、前記傾き検出ステップにて求める前記傾きを補正する補正ステップと、
を具備することを特徴とする傾き検出方法。
【請求項６】
チップ搭載装置としてのコンピュータに、
平面状に整列して並べられる半導体チップのうち少なくとも３つについて、各半導体チップの同一の位置に設定された基準点の、前記平面上における位置を示す座標値を求めるチップ位置取得ステップと、
前記チップ位置取得ステップにて座標値を求められる少なくとも３点の前記基準点の近似直線を求め、前記平面上に予め設定される基準方向に対する前記近似直線の傾きを求める傾き検出ステップと、
前記半導体チップを積載する前記平面を有するチップ積載部を回転させて、前記傾き検出ステップにて求める前記傾きを補正する補正ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整列された半導体チップの並びの傾きを補正して半導体チップを拾い上げるチップ搭載装置、当該チップ搭載装置が半導体チップの並びの傾きを補正する傾き補正方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハ上に整列して生成された半導体チップをピックアップユニットにて拾い上げて基板に搭載するチップ搭載装置（チップマウンタ）において、半導体チップを拾い上げるために、半導体の並び方向とピックアップユニットの移動方向とを一致させる傾き補正を行う必要がある。
この傾き補正を行う方法の１つとして、ウェハの四隅にターゲットマークと呼ばれる印を付けて（形成して）おき、このターゲットマークを結ぶ直線の傾きに基づいて、半導体チップの並びの傾き角度を算出する方法が知られている。
【０００３】
図９は、ターゲットマークを付されたウェハ、および、ウェハ上の半導体チップの並びの傾き角度の例を示す図である。同図に示すウェハ１１９０は、四隅にターゲットマークＴＭ１〜ＴＭ４が付されている。このウェハ１１９０は、半導体チップ１０９０にダイシングされて、チップ積載部１０５０に積載されている。
また、半導体チップ１０９０を拾い上げる際、ピックアップユニットは、Ｘ軸に並行に移動して横１列分の半導体チップ１０９０を拾い上げる動作を繰り返す。従って、ピックアップユニットが半導体チップ１０９０を拾い上げられるよう、半導体チップ１０９０の並びのＸ軸方向に対する傾きθを予め補正し、半導体チップ１０９０がＸ軸に平行に並ぶようにしておく必要がある。
【０００４】
この半導体チップ１０９０の並びの傾きを補正する方法として、例えば、２つのターゲットマークＴＭ１およびＴＭ２の位置に基づいて傾きを算出し、傾き補正を行う方法が考えられる。
具体的には、まず、ターゲットマークの上ＴＭ１にカメラを移動して撮像を行い、撮像時のカメラの位置と、撮像画像におけるターゲットマークの位置とに基づいて、ターゲットマークＴＭ１の座標値（例えば、ターゲットマークＴＭ１の中心点の座標値）を算出する。次に、ターゲットマークＴＭ２の上にカメラを移動して撮像を行い、撮像時のカメラの位置と、撮像画像におけるターゲットマークの位置とに基づいて、ターゲットマークＴＭ２の座標値を算出する。そして、ターゲットマークＴＭ１の座標値とターゲットマークＴＭ２の座標値とから、２つのターゲットマークを結んだ直線の傾きを算出し、この傾きをチップ積載部１０５０に積載されたウェハ１１９０の傾き（半導体チップ１０９０の並びの傾き）とする。そして、この傾きに応じてチップ積載部１０５０を回転させて半導体チップ１０９０の並びをＸ軸に沿わせる傾き補正を行う。
【０００５】
しかしながら、この方法では、ウェハにターゲットマークを付する必要がある。この、ターゲットマークを付するために、時間と費用とが必要となる。さらには、ターゲットマークを付する位置のダイは、半導体チップとしての使用ができなくなる。このため、１つのウェハから得られる半導体チップ数が減少してしまう。
そこで、特許文献１では、ターゲットマークを必要としない傾き補正方法が提案されている。この方法では、整列して並べられた各半導体チップの中心位置を、一方向（例えば最左の半導体チップからから右）に順次算出する。そして、中心位置を算出する毎に、最初に算出した中心位置と、新たに算出した中心位置とに基づいて、傾き補正を行う。
【０００６】
図１０は、特許文献１の傾き補正方法において検出する、半導体チップの中心位置の例を示す図である。
例えば、チップ搭載装置は、同図の左から順（中心点Ｃ１、Ｃ２、・・・Ｃ１０）の順で半導体チップの中心点の座標値を算出し、中心点Ｃ２以降の座標値を算出する毎に、傾き補正を行う。
具体的には、チップ搭載装置は、まず、中心点Ｃ１の座標値を算出し、次に、中心点Ｃ２の座標値を算出する。そして、中心点Ｃ１の座標値と中心点Ｃ２の座標値とに基づいて傾きを算出し、傾き補正を行う。
さらに、チップ搭載装置は、中心点Ｃ３の座標値を算出し、中心点Ｃ１の座標値と中心点Ｃ３の座標値とに基づいて傾きを算出し、傾き補正を行う。これを、最右のＣ１０まで繰り返す。
【０００７】
ここで、中心点Ｃ１と中心点Ｃ２とのように、２つの中心点の距離が短いと、算出される傾の精度が低いおそれがある。一方、傾きが補正されていない状態では、中心点Ｃ１の位置にカメラ位置を合わせ、ピックアップの移動方向（同図のＸ軸方向）にカメラを移動させた場合に、中心点Ｃ１０など、中心点Ｃ１から遠くにある中心点を含む半導体チップの全体は、半導体チップの並びの傾きによりカメラの画角に収まらず、中心点の座標値を算出できないおそれがある。
そこで、特許文献１の方法では、左から順に中心点の座標値を算出し、順次傾き補正を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１７７２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の方法では、中心点の座標値を算出する毎に傾き補正を行う必要があるため、傾き補正が完了するまでに時間がかかってしまう。
【００１０】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ターゲットマークの付されてないウェハに対しても、より迅速に傾き補正を行うことのできるチップ搭載装置、傾き検出方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様によるチップ搭載装置は、前記半導体チップを積載可能な平面を有するチップ積載部と、前記平面に整列して並べられる半導体チップのうち少なくとも３つについて、各半導体チップの同一の位置に設定された基準点の、前記平面上における位置を示す座標値を求めるチップ位置取得部と、前記チップ位置取得部が座標値を求める少なくとも３点の前記基準点の近似直線を求め、予め設定される基準方向に対する前記近似直線の傾きを求める傾き検出部と、前記チップ積載部を回転させて前記傾き検出部が求める前記傾きを補正する補正部と、を具備することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様による傾き検出方法は、チップ搭載装置の行う傾き検出方法であって、チップ位置取得部が、平面状に整列して並べられる半導体チップのうち少なくとも３つについて、各半導体チップの同一の位置に設定された基準点の、前記平面上における位置を示す座標値を求めるチップ位置取得ステップと、傾き検出部が、前記チップ位置取得ステップにて座標値を求められる少なくとも３点の前記基準点の近似直線を求め、予め設定される基準方向に対する前記近似直線の傾きを求める傾き検出ステップと、補正部が、前記半導体チップを積載する前記平面を有するチップ積載部を回転させて、前記傾き検出ステップにて求める前記傾きを補正する補正ステップと、を具備することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様によるプログラムは、チップ搭載装置としてのコンピュータに、
平面状に整列して並べられる半導体チップのうち少なくとも３つについて、各半導体チップの同一の位置に設定された基準点の、前記平面上における位置を示す座標値を求めるチップ位置取得ステップと、前記チップ位置取得ステップにて座標値を求められる少なくとも３点の前記基準点の近似直線を求め、前記平面上に予め設定される基準方向に対する前記近似直線の傾きを求める傾き検出ステップと、前記半導体チップを積載する前記平面を有するチップ積載部を回転させて、前記傾き検出ステップにて求める前記傾きを補正する補正ステップと、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ターゲットマークの付されてないウェハに対しても、より迅速に傾き補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態におけるチップ搭載装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】同実施形態におけるチップ搭載装置１の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】同実施形態における撮像部３０の初期位置の例を示す図である。
【図４】同実施形態において、画像処理部６１０が半導体チップ９０の画像の抽出に成功する撮像画像の例、および、画像処理部６１０が半導体チップ９０の画像の抽出に失敗する撮像画像の例を示す図である。
【図５】同実施形態において、画像処理部６１０が座標値を求める基準点の例を示す図である。
【図６】同実施形態において、記憶部６７０が記憶する座標値の例を示す図である。
【図７】同実施形態において、エラー判定部６５０がＹ座標値の非単調性の検出を行う処理手順を示すフローチャートである。
【図８】同実施形態において、エラー判定部６５０が非単調性検出を行う元となる撮像画像の例を示す図である。
【図９】ターゲットマークを付されたウェハ、および、ウェハ上の半導体チップの並びの傾き角度の例を示す図である。
【図１０】特許文献１の傾き補正方法において検出する、半導体チップの中心位置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態におけるチップ搭載装置の概略構成を示す構成図である。同図おいて、チップ搭載装置１は、Ｘ軸移動部１０と、Ｙ軸移動部２０と、撮像部３０と、ピックアップユニット４０と、チップ積載部５０と、処理部６０とを具備する。処理部６０は、画像処理部６１０と、傾き検出部６２０と、駆動制御部（補正部）６３０と、エラー判定部６５０と、制御部６６０と、記憶部６７０とを具備する。また、チップ積載部５０が上部に有する平面には、ウェハ１９０が積載されている。ウェハ１９０は、半導体チップ（ダイ）９０にダイシングされており、これにより、チップ積載部５０の上部平面には、半導体チップ９０が整列して並べられている。本実施形態では、半導体チップ９０は、全て同形かつ同じ大きさの長方形をなしている。
【００１７】
チップ搭載装置１は、チップ積載部５０に並べられた半導体チップ９０を、ピックアップユニット４０にて拾い上げて搬送し、基板に搭載する。その際、ピックアップユニット４０にて半導体チップ９０を拾い上げられるように、チップ搭載装置１は、半導体チップ９０の並び方向をピックアップユニット４０の移動方向に合わせる傾き補正を行う。
チップ積載部５０は、ウェハ上に整列して生成された半導体チップ９０が整列して並べられる平面（以下では、「チップ積載面」と称する）を有する。そして、チップ積載部５０は、自らが回転することにより、半導体チップ９０の並び方向を変化させる。
【００１８】
Ｙ軸移動部２０は、チップ積載面に並行に直線状に設置され、撮像部３０とピックアップユニット４０とを当該Ｙ軸移動部２０に沿って移動させる。
Ｘ軸移動部１０は、チップ積載面に並行に、かつ、Ｙ軸移動部２０に直交して直線状に設置され、Ｙ軸移動部２０をＸ軸移動部１０に沿って移動させることにより、撮像部３０とピックアップユニット４０とをＸ軸移動部１０に沿って移動させる。
以下では、Ｘ軸移動部１０に平行なＸ軸と、Ｙ軸移動部２０に並行なＹ軸とによって設定される直交座標系を「装置座標系」と称する。また、装置座標系のＸ軸、装置座標系のＹ軸、装置座標系のＸ座標、装置座標系のＹ座標を、それぞれ、単に、「Ｘ軸」、「Ｙ軸」、「Ｘ座標」、「Ｙ座標」と称する。また、整列して並べられた半導体チップ全体の集合を、半導体チップの「並び」と称し、半導体チップの並びのうち、横の列、すなわち、Ｘ軸方向に、または、Ｘ軸方向から幾らかの傾きを持って並ぶ列を、半導体チップの「行」と称する。
Ｙ軸移動部２０は、撮像部３０とピックアップユニット４０とをＹ軸方向に移動させる。また、Ｘ軸移動部１０は、Ｙ軸移動部２０をＸ軸方向に移動させることにより、撮像部３０とピックアップユニット４０とをＸ軸方向に移動させる。
【００１９】
撮像部３０はカメラを備えており、チップ積載面を見下ろす位置に、１つの半導体チップ９０の全体を撮像可能な画角にて設置されている。そして、撮像部３０は、Ｘ軸移動部１０およびＹ軸移動部２０の動作によりチップ積載面に沿って移動し、半導体チップ９０の並びを随時撮像して、撮像画像を画像処理部６１０に出力する。
ピックアップユニット４０は、撮像部３０と同様、チップ積載面を見下ろす位置に設置されている。そして、ピックアップユニット４０はＸ軸移動部１０およびＹ軸移動部２０の動作によりチップ積載面に沿って移動し、チップ積載部５０から半導体チップ９０を拾い上げて搬送し、基板に搭載する。例えば、ピックアップユニット４０は、先端部分に吸着穴を有し、半導体チップ９０を真空吸着にて拾い上げる。また、ピックアップユニット４０は上下動可能に構成されており、基板上の所定位置に到達すると当該基板に半導体チップ９０を押し当てて搭載する。
【００２０】
処理部６０は、撮像部３０の移動を制御し、撮像部３０から出力される画像に基づいて半導体チップ９０の並びのＸ軸に対する傾きを求める。そして、処理部６０は、求めた傾きに従ってチップ積載部５０を回転させて傾き補正を行う。さらに、処理部６０は、半導体チップ９０を拾い上げて搬送し基板に搭載するようピックアップユニット４０を制御する。
画像処理部６１０は、撮像部３０から出力される撮像画像から半導体チップ９０の画像を抽出し、当該半導体チップ９０の位置を示す座標値として、基準点の座標値を算出する。ここでいう「基準点」とは、半導体チップ９０の位置を示すために、各半導体チップ９０の同一の位置に設定された点である。本実施形態では、基準点として半導体チップ９０の中心点を用いる。なお、基準点として、例えば、半導体チップ９０の頂点のうち、Ｘ座標値およびＹ座標値の最も大きい点（図１のように、右に向かってＸ軸が設定され、上に向かってＹ軸が設定されている場合は、右上の頂点）など、中心点以外の点を用いるようにしてもよい。
【００２１】
傾き検出部６２０は、画像処理部６１０が求める基準点の座標値に基づいて、少なくとも３点の基準点の近似直線を求め、当該近似直線のＸ軸（予め設定される基準方向）に対する傾きを求める。
駆動制御部６３０は、Ｘ軸移動部１０およびＹ軸移動部２０を制御して、撮像部３０およびピックアップユニット４０を移動させる。また、駆動制御部６３０は、ピックアップユニット４０がチップ積載部５０から半導体チップ９０を拾い上げて基板に搭載するよう、当該ピックアップユニット４０を制御する。また、駆動制御部６３０は、チップ積載部５０を回転させて、傾き検出部６２０が求めた傾きを補正する。
エラー判定部６５０は、画像処理部６１０が求めた基準点の座標値をＸ座標値順に並べたときのＹ座標値の増減が非単調であるときにエラー有りと判定する。
制御部６６０は、各部の制御を行う。
記憶部６７０は、画像処理部６１０が求める基準点の座標値を記憶する。
【００２２】
なお、画像処理部６１０と、傾き検出部６２０と、駆動制御部６３０と、エラー判定部６５０と、制御部６６０とは、例えば、コンピュータのメモリに格納されたプログラムを中央演算装置（Central Processing Unit；ＣＰＵ）が読み出して実行することにより実現される。また、記憶部６７０は、例えば、コンピュータのメモリ上に、すなわち記憶領域の一部を用いて構成される。
【００２３】
ここで、撮像部３０と画像処理部６１０とでチップ位置取得部を構成し、半導体チップ９０のうち少なくとも３つについて、各半導体チップの基準点の座標値を求める。すなわち、撮像部３０は、Ｘ軸移動部１０およびＹ軸移動部２０の動作によりチップ積載面に沿って移動し、後述するように少なくとも３箇所から半導体チップ９０の並びを随時撮像して、撮像画像を画像処理部６１０に出力する。そして、画像処理部６１０は、撮像部３０から出力される各撮像画像について、撮像されている半導体チップの基準点の座標値を求める。
【００２４】
次に、チップ搭載装置１の動作について説明する。
図２は、チップ搭載装置１の処理手順を示すフローチャートである。チップ搭載装置１は、チップ積載部５０に半導体チップの並びを積載されると同図の処理を開始する。
同図の処理において、まず、制御部６６０は、画像処理部６１０と、駆動制御部６３０とに初期化操作を行うよう指示する信号を出力する。そして、画像処理部６１０は、制御部６６０からの指示に基づいて、記憶部６７０を初期化する。具体的には、画像処理部６１０は、記憶部６７０の記憶する基準位置座標値を全て削除する。
また、駆動制御部６３０は、制御部６６０からの指示に基づいて、Ｘ軸移動部１０およびＹ軸移動部２０を制御して、撮像部３０の初期位置として予め設定されている位置に、撮像部３０を移動させる（ステップＳ１０１）。移動を完了すると、駆動制御部６３０は、移動完了を示す信号を制御部６６０に出力し、制御部６６０は、画像処理部６１０に、半導体チップ９０の位置算出を指示する信号を出力する。
【００２５】
図３は、撮像部３０の初期位置の例を示す図である。本実施形態では、撮像部３０は、Ｘ軸に沿って、Ｘ座標値の小さい側（以下、「左側」と称する）からＸ座標値の大きい側（以下、「右側」と称する）に移動し、半導体チップ９０を撮像する。ここで、撮像部３０が撮像する半導体チップ９０の数が多いほど、後述する近似直線のサンプルとなる基準点の数が多くなり、傾き補正の精度が高くなる。このため、撮像部３０の初期位置は、撮像部３０の移動幅を大きく取れる位置に設定されることが望ましい。そこで、本実施形態では、図３の点Ｐ１１を中心とする画像Ｆ１１を撮像する位置のように、チップ積載部５０のＸ軸に沿った直径の近く、かつ、チップ積載部５０の左端近くの位置に設定されている。
【００２６】
次に、制御部６６０からの、半導体チップ９０の位置算出を指示する信号を受けた画像処理部６１０は、半導体チップ９０の位置として、半導体チップ９０の基準点の座標値を求める。ここで、撮像部３０は随時撮像を行って、撮像画像を画像処理部６１０に出力している。画像処理部６１０は、まず、撮像部３０から出力される撮像画像に対してパターンマッチングを行って半導体チップ９０の画像の抽出を試みる（ステップＳ１０２）。例えば、画像処理部６１０は、半導体チップ９０の形状を予めビットマップデータにて記憶しており、撮像部３０から出力される撮像画像に対するテンプレートマッチングにより、記憶している半導体チップ９０の形状とビットマップのパターンが近似する領域の抽出を試みる。そして、画像処理部６１０は、領域の抽出に成功したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【００２７】
図４は、画像処理部６１０が半導体チップ９０と形状が一致する領域の抽出に成功する撮像画像の例、および、画像処理部６１０が当該領域の抽出に失敗する撮像画像の例を示す図である。
同図の撮像画像Ｆ２１には、１つの半導体チップ９０の全体が撮像されている。撮像部３０から撮像画像Ｆ１の出力を受けた画像処理部６１０は、この、全体が撮像されている半導体チップ９０の画像の領域を抽出する。一方、撮像画像Ｆ２２では、いずれの半導体チップ９０も、全体が撮像されていない。例えば、画像処理部６１０が半導体チップ全体の形状と一致する領域のみを抽出する場合、撮像部３０から撮像画像Ｆ２の出力を受けた画像処理部６１０は、半導体チップ９０と形状が一致する領域の抽出に失敗する。
【００２８】
領域の抽出に失敗したと判定した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、領域の抽出に失敗した原因としては、図４の撮像画像Ｆ２２のように、半導体チップ９０のいずれについても、その全体の画像を含まない中途半端な位置で撮像したことが考えられる。そこで、画像処理部６１０は、撮像に失敗したことを示す信号を制御部６６０に出力し、制御部６６０は、駆動制御部６３０に、撮像部３０を所定距離だけ右に移動させるよう指示する信号を出力する。ここで、所定距離としては、例えば、半導体チップ９０の幅の１０分の１など、半導体チップ９０の幅よりも大幅に短い距離を設定しておく。
駆動制御部６３０は、制御部６６０からの指示に従って、Ｘ軸移動部１０を制御して撮像部３０を移動させる（ステップＳ１４１）。その後、駆動制御部６３０は、移動完了を示す信号を制御部６６０に出力する。そして、制御部６６０は、画像処理部６１０に、半導体チップ９０の位置算出を指示する信号を出力し、ステップＳ１０２に戻る。
【００２９】
一方、ステップＳ１０３において、領域の抽出に成功したと判定した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、画像処理部６１０は、当該画像を撮像した際の撮像部３０の位置と、撮像画像中における半導体チップ９０の画像の領域の位置とに基づいて、基準点の座標値を求める（ステップＳ１１１）。
図５は、画像処理部６１０が座標値を求める基準点の例を示す図である。
画像処理部６１０は、まず、撮像画像Ｆ３１を撮像した際の撮像部３０の位置（撮像位置）として、撮像画像Ｆ３１の中心点Ｐ３１の座標値を求める。例えば、画像処理部６１０は、Ｘ軸移動部１０の動作量（Ｙ軸移動部２０の位置を示すＸ座標値）と、Ｙ軸移動部２０の動作量（撮像部３０を支持するアームの位置を示すＹ座標値）とを、駆動制御部６３０から取得する。そして、画像処理部６１０は、これらの動作量と撮像画像Ｆ３１の中心点Ｐ３１の座標との関係を予め記憶しており、取得した移動量から中心点Ｐ３１の座標を算出する。
また、画像処理部６１０は、撮像画像Ｆ３１中における、半導体チップ９０の画像の領域中の基準点Ｐ３２の、撮像画像Ｆ３１の中心点Ｐ３１からのずれを座標値にて算出する。例えば、画像処理部６１０は、撮像画像Ｆ３１の撮像範囲（画角）を予め記憶しており、当該撮像範囲に基づいて、基準点Ｐ３２の中心点Ｐ３１からのずれを座標値に換算する。
そして、画像処理部６１０は、算出したずれを中心点Ｐ３１の座標値に加えて基準点Ｐ３２の座標値を算出する。
【００３０】
なお、本実施形態では、撮像部３０は、１つ以上の半導体チップ９０の全体を撮像可能な画角にて撮像を行っており、１つの撮像画像に、複数の半導体チップの画像の領域が含まれることも考えられる。撮像画像から複数の半導体チップ９０の画像の領域を抽出した場合、画像処理部６１０は、抽出した各半導体チップ９０の基準点のうち、撮像画像の中心点に最も近い基準点の座標値を算出する。
あるいは、撮像部３０の撮像画像に、同時に２つの半導体チップ９０の全体画像が含まれないように、撮像範囲（画角）を設定しておいてもよい。具体的には、撮像部３０の撮像範囲を、半導体チップ９０の長辺の長さの２倍よりも短い長辺、および、半導体チップ９０の短辺の長さの２倍よりも短い短辺、からなる長方形の範囲とすることにより、同時に２つの半導体チップ９０の全体画像が含まれないようにする。そして、画像処理部６１０は、全体の画像が含まれる半導体チップ９０の基準点の座標値のみを算出する。これにより、画像処理部６１０が座標値を算出する基準点を特定できる。
【００３１】
そして、画像処理部６１０は、算出した基準点Ｐ３２の座標値を記憶部６７０に書き込む。
図６は、記憶部６７０が記憶する座標値の例を示す図である。同図の１行が１つの基準点の座標値を示しており、上の行ほど画像処理部６１０が座標値を算出した時刻の古い基準点の座標値を示す。本実施形態では、撮像部３０は、図１の左から右へ、すなわちＸ座標値の小さい側から大きい側へ移動しながら撮像を行うため、算出される基準点の座標値も、時刻の新しいものほどＸ座標値が大きくなっている。
また、画像処理部６１０は、画像の抽出に成功したことを示す信号を制御部６６０に出力し、制御部６６０は、エラー判定を行うよう指示する信号を、エラー判定部６５０に出力する。
【００３２】
制御部６６０からの信号を受けたエラー判定部６５０は、Ｙ座標値の非単調性の検出を行う（ステップＳ１１２）。
図７は、エラー判定部６５０がＹ座標値の非単調性の検出を行う処理手順を示すフローチャートである。同図の処理において、エラー判定部６５０は、まず、記憶部６７０が３つ以上の基準点の座標値を記憶しているか否かを判定する（ステップＳ２０１）。記憶していると判定した場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、エラー判定部６５０は、記憶部６７０の記憶する基準点の座標値の中から、新しく算出された順に３つの座標値を読み出す（ステップＳ２１１）。
【００３３】
そして、読み出した座標値のうち、Ｘ座標値が最も小さいもののＹ座標値を、Ｘ座標値が２番目に小さいもののＹ座標値から減算して差を算出する。同様に、Ｘ座標値が２番目に小さいもののＹ座標値を、Ｘ座標値が最も大きいもの（すなわち、３番目に小さいもの）のＹ座標値から減算して差を算出する（ステップＳ２１２）。
例えば、図６に示す３つの座標値（２２１，８４５）、（２３５，８４９）、（２４９，８５４）を読み出した場合、エラー判定部６５０は、Ｘ座標値が最も小さい（２２１，８４５）のＹ座標値「８４５」を、Ｘ座標値が２番目に小さい（２３５，８４９）のＹ座標値「８４９」から減算して、８４９−８４５＝４を算出する。同様に、Ｘ座標値が２番目に小さい（２３５，８４９）のＹ座標値「８４９」をＸ座標値が最も大きい（２４９，８５４）のＹ座標値「８５４」から減算して、８５４−８４９＝５を算出する。
【００３４】
次に、エラー判定部６５０は、算出した２つの値の符号（「＋」または「−」）が異なるか否かを判定する（ステップＳ２１３）。符号が異なると判定した場合（ステップＳ２１３：ＹＥＳ）は、非単調性を検出したと判定し（ステップＳ２２１）、同図の処理を終了する。
一方、ステップＳ２０１にて、記憶部６７０が３つ未満の基準点の座標値しか記憶していないと判定した場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、および、ステップＳ２１３にて、符号が同じと判定した場合（ステップＳ２１３：ＮＯ）、エラー判定部６５０は、非単調性を検出しなかったと判定し（ステップ２３１）、同図の処理を終了する。ここで、記憶部６７０が３つ未満の基準点の座標値しか記憶していないと判定した場合に非単調性を検出しなかったと判定するのは、基準点の座標値が２つ以下の場合には、Ｙ座標値の差を２つ以上算出し得ないので、Ｙ座標値の差の符号が異なることはあり得ないからである。
【００３５】
図８を参照して、エラー判定部６５０の行う非単調性検出について更に詳述する。
図８は、エラー判定部６５０が非単調性検出を行う元となる撮像画像の例を示す図である。同図に示す例において、撮像部３０は、同図の撮像画像Ｆ４１〜Ｆ４６の順に撮像を行い、画像処理部６１０は、基準点Ｐ４１〜Ｐ４６の順に基準点の座標値を算出して記憶部６７０に書き込む。
画像処理部６１０が、基準点Ｐ４１の座標値を記憶部６７０に書き込んだ時点、および、基準点Ｐ４２の座標値を書き込んだ時点では、記憶部６７０に書き込まれた基準点の座標値が３つ未満なので（図７のステップＳ２０１：ＮＯ）、エラー判定部６５０は、非単調性を検出しなかったと判定する。
【００３６】
また、画像処理部６１０が、基準点Ｐ４３の座標値を記憶部６７０に書き込んだ時点では、エラー判定部６５０は、新しく算出された順に３つの座標値として、基準点Ｐ４１〜Ｐ４３の座標値を記憶部６７０から読み出す。これらの座標値は、基準点Ｐ４１の座標値が、Ｘ座標値、Ｙ座標値共に最も小さく、基準点Ｐ４２の座標値が、次に小さく、基準点Ｐ４２の座標値が、Ｘ座標値、Ｙ座標値共に最も大きい。すなわち、座標値をＸ座標値順に並べたときにＹ座標値が単調増加する。従って、上述したＹ座標値の減算（図７のステップＳ２１２）にてエラー判定部６５０が算出する減算結果は、共に符号が「＋」となり（図７のステップＳ２１３、ＮＯ）、エラー判定部６５０は、非単調性を検出しなかったと判定する。
同様に、画像処理部６１０が、基準点Ｐ４４の座標値を記憶部６７０に書き込んだ時点、および、基準点Ｐ４５の座標値を書き込んだ時点でも、エラー判定部６５０は、非単調性を検出しなかったと判定する。
【００３７】
一方、画像処理部６１０が、基準点Ｐ４６の座標値を記憶部６７０に書き込んだ時点では、エラー判定部６５０は、基準点Ｐ４４〜Ｐ４６の座標値を記憶部６７０から読み出す。これらの基準点のＸ座標値は、基準点Ｐ４４、Ｐ４５、Ｐ４６の順に小さい、一方、基準点Ｐ４５のＹ座標値は、基準点Ｐ４４のＹ座標値よりも大きいが、基準点Ｐ４６のＹ座標値は、基準点Ｐ４５のＹ座標値よりも小さい。すなわち、座標値をＸ座標値順に並べたときにＹ座標値が、増加から減少に転じている。このため、上述したＹ座標値の減算（図７のステップＳ２１２）にてエラー判定部６５０が算出する減算結果は、異なる符号となり（図７のステップＳ２１３、ＹＥＳ）、エラー判定部６５０は、非単調性を検出した判定する。
【００３８】
このように、エラー判定部６５０は、画像処理部６１０が求めた基準点の座標値をＸ座標値順に並べたときのＹ座標値の増減が単調か否かを随時判定する。基準点の座標値が非単調となる場合としては、画像処理部６１０が、今までとは異なる行の半導体チップ９０の基準点を算出したことが考えられる。図８の例では、同じ行の半導体チップ９０の基準点Ｐ４１〜Ｐ４５については、Ｙ座標値が単調増加し、これらと異なる行の半導体チップ９０の基準点Ｐ４６において、Ｙ座標値が減少する（増減が非単調となる）。
【００３９】
図２に戻って、エラー判定部６５０は、ステップＳ１１２での非単調性の検出結果に基づいて、エラーの有無を判定する（ステップＳ１１３）。
非単調性を検出しなかった場合、エラー判定部６５０は、エラー無しと判定し（ステップＳ１１３：ＮＯ）、エラー無しを示す信号を、制御部６６０に出力する。エラー無しを示す信号の出力を受けた制御部６６０は、撮像部３０の位置（Ｘ座標値）に基づいて、１行分の半導体チップ９０全ての撮像を完了したか否かを判定する。例えば、制御部６６０は、撮像部３０のＸ座標値（例えば、撮像画像の中心点のＸ座標値）が、チップ積載部５０の右端のＸ座標値以上である場合（すなわち、撮像部３０が、チップ積載部５０の右端よりも右にある場合）に、撮像を完了したと判定し、チップ積載部５０の右端のＸ座標値未満である場合に、まだ撮像を完了していないと判定する（ステップＳ１２１）。
【００４０】
まだ撮像を完了していないと判定した場合（ステップＳ１２１：ＮＯ）、制御部６６０は、駆動制御部６３０に対して、撮像部３０を半導体チップ９０の１つ分だけ右に移動させるよう指示する信号を出力する。この移動は、基準点の座標値を算出した半導体チップ９０の右隣の半導体チップ９０を撮像するための移動である。そこで、半導体チップ９０の傾きを考慮し、半導体チップ９０の１つ分としては、半導体チップ９０の幅よりもやや短い距離を予め設定しておくことが考えられる。例えば、半導体チップ９０の幅の１０分の９の距離を設定しておく。
駆動制御部６３０は、制御部６６０からの指示に従って、Ｘ軸移動部１０を制御して撮像部３０を移動させる（ステップＳ１３１）。その後、駆動制御部６３０は、移動完了を示す信号を制御部６６０に出力する。そして、制御部６６０は、画像処理部６１０に、半導体チップ９０の位置算出を指示する信号を出力し、ステップＳ１０２に戻る。
【００４１】
一方、ステップＳ１２１で、１行分の半導体チップ９０の撮像を完了したと判定した場合（ステップＳ１２１：ＹＥＳ）、制御部６６０は、傾き検出部６２０に、半導体チップの傾きを求めるよう指示する信号を出力する。そして、傾き検出部６２０は、半導体チップの傾きとして、記憶部６７０が座標値を記憶する基準点の近似直線の傾きを求める。
具体的には、傾き検出部６２０は、記憶部６７０の記憶する、１行分の半導体チップ９０の基準点の座標値を全て読み出す。そして、傾き検出部６２０は、例えば最小二乗法を用いて、座標値を読み出した基準点の近似直線を求める。さらに、傾き検出部６２０は、近似直線の傾きを角度にて求めて制御部６６０に出力する（ステップＳ１６１）。
傾き検出部６２０から近似直線の傾きの出力を受けた制御部６６０は、近似直線の傾きと、傾きの補正の指示とを示す信号を駆動制御部６３０に出力する。そして、制御部６６０からの指示を受けた駆動制御部６３０は、チップ積載部５０を回転させることにより、傾き検出部６２０が求めた傾きを補正する（ステップＳ１６２）。
これにより、チップ搭載装置１は、半導体チップ９０の傾き補正を完了し、同図の処理を終了する。
【００４２】
一方、ステップＳ１１２にて非単調性を検出した場合、エラー判定部６５０は、ステップＳ１１３にてエラー有りと判定し（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、エラー有りを示す信号を、制御部６６０に出力する。エラー有りを示す信号の出力を受けた制御部６６０は、Ｙ座標値の増減が単調である基準点に基づいて半導体チップ９０の傾きを求めるよう指示する信号を傾き検出部６２０に出力する。そして、制御部６６０からの指示を受けた傾き検出部６２０は、記憶部６７０からＹ座標値の増減が単調である基準点の座標値を読み出して近似直線を求め、傾きを算出する。
【００４３】
具体的には、傾き検出部６２０は、記憶部６７０が記憶する基準点の座標値のうち、最後に傾き検出部６２０に書き込まれた座標値を除く全座標値を読み出す。これらの座標値は、エラー判定部がＹ座標値の非単調性を検出しなかった座標値なので、Ｙ座標値の増減が単調である基準点の座標値である。そして、傾き検出部６２０は、ステップＳ１６１と同様に、座標値を読み出した基準点の近似直線を求め、近似直線の傾きを角度にて求めて制御部６６０に出力する（ステップＳ１５１）。
傾き検出部６２０から近似直線の傾きの出力を受けた制御部６６０は、近似直線の傾きと、傾きの補正の指示とを示す信号を駆動制御部６３０に出力する。そして、制御部６６０からの指示を受けた駆動制御部６３０は、チップ積載部５０を回転させることにより、傾き検出部６２０が求めた傾きを補正する、仮の傾き補正を行う（ステップＳ１５２）。
【００４４】
これにより、半導体チップ９０の傾きが補正され、撮像部３０が、１行分の半導体チップ９０の画像を全て撮像できることが期待できる。そこで、制御部６６０は、ステップＳ１５２における傾き補正完了を示す信号を駆動制御部６３０から受けて、ステップＳ１０１に戻る。そして、ステップＳ１０１以降の処理において、傾き検出部６２０は、ステップＳ１５１にて近似直線を求めた基準点よりも多い、１行分の半導体チップ９０の基準点の座標値（駆動制御部６３０が仮の傾き補正を行った後に画像処理部６１０が求める基準点の座標値。以下では、「補正後座標値」と称する）に基づいて、基準点の近似直線（以下では、補正後座標値に基づいて求めた基準点の近似直線を「補正後近似直線」と称する）を求めることで、半導体チップ９０の傾き（以下では、補正後近似直線のＸ軸方向に対する傾きを「補正後傾き」と称する）をより正確に求める。そして、駆動制御部６３０は、補正後傾きに基づいて、より正確な傾き補正を行う。
【００４５】
以上のように、傾き検出部６２０が、１行分の半導体チップ９０の基準点の近似直線を求めることにより半導体チップの傾きを求め、傾き検出部６２０の求めた傾きに基づいて、駆動制御部６３０が傾き補正を行う。
したがって、ターゲットマークの付されていないウェハに対しても傾き補正を行うことができる。これにより、ウェハ上にターゲットマークを形成する必要が無く、ターゲットマークを付すために要する費用および時間を削減できる。また、ターゲットマークを付すのに失敗してウェハを無駄にするリスクが無くなり、半導体チップの生産性が高まる。加えて、ターゲットマークを付すために使用不能となるダイが発生せず、この点でも半導体チップの生産性が高まる。さらに、ターゲットマークの位置ズレによる傾き補正の精度低下を排除できる。
【００４６】
また、画像処理部６１０が基準点の座標値を求める毎に傾き補正を行う必要は無く、１行分の半導体チップ９０の画像に対して１度の傾き補正により半導体チップの傾きを補正できる点で、より迅速に傾き補正を行うことができる。
さらには、１行分の半導体チップ９０の基準点の近似直線を求めることにより半導体チップの傾きを求めるので、例えば、１行の両端の半導体チップの基準点のみに基づいて傾きを求めて補正を行う方法と比較すると、補正に用いられるいずれか一点の座標値に誤差が含まれる場合でも、誤差の影響が小さく、より正確に傾き補正を行うことができる。
【００４７】
また、エラー判定部６５０は、基準点の座標値をＸ座標値の小さい順に並べたときの、Ｙ座標値の増減の非単調性の有無に基づいてエラーの有無を判定する。これにより、傾き検出部６２０が、異なる行の半導体チップ９０の基準点を含めて近似直線を求めることを防止できる。すなわち、傾き検出部６２０が、基準点の近似直線を求める際、異なる行の半導体チップ９０の基準点を含めて近似直線を求めると、得られる近似直線の傾きは、半導体チップ９０の行の傾きと異なってしまい、駆動制御部６３０が正しく傾き補正を行えなくなってしまう。そこで、エラー判定部６５０が、異なる行の半導体チップ９０の基準点が含まれていることを検出することにより、傾き検出部６２０が、異なる行の半導体チップ９０の基準点を含めて近似直線を求めることを防止できる。
また、エラー有りと判定された場合、駆動制御部６３０は、画像処理部６１０が座標値を求めた基準点のうち、基準点の座標値をＸ座標値の小さい順に並べたときの、Ｙ座標値の増減が単調な部分を用いて傾き補正（仮の傾き補正）を行うので、異なる行の半導体チップ９０の基準点を含めずに、より正確に傾き補正を行える。
さらには、駆動制御部６３０が仮の傾き補正を行った後に、改めて傾き検出部６２０が近似直線の傾きを求めることにより、同じ行の半導体チップの基準点の座標値に基づいて正確に傾きを検出し、駆動制御部６３０が正確に傾き補正を行うことができる。
【００４８】
なお、画像処理部６１０が座標値を求める基準点は、半導体チップ９０の傾きを示すものであればよいので、各半導体チップ９０の同一の位置に設定された点であればよい。従って、本実施形態で用いた、半導体チップ９０の中心点以外の点、例えば、上述したように半導体チップの右上の頂点を用いるようにしてもよい。
また、チップ搭載装置１の扱う半導体チップ９０の形状は、図１に示す四角形に限らず、基準点を設定可能な形状であればよい。例えば、円形あるいは六角形であってもよい。
【００４９】
なお、傾き補正の基準となる方向は、上述したＸ軸方向に限らず、ピックアップユニット４０が半導体チップ９０を順次拾い上げることのできる方向であればよい。また、撮像部の移動も、上述した、図１の左側（Ｘ座標値が小さい側）から右側（Ｘ座標値が大きい側）に限らず、基準となる方向に沿って移動すればよい。
例えば、撮像部３０が、上述したのとは逆に、図１の右側から左側へ移動するようにしてもよい。あるいは、基準となる方向をＹ軸方向に設定して、撮像部３０が、図１の下側（Ｙ座標値が小さい側）から上側（Ｙ座標値が大きい側）へ移動するようにしてもよいし、逆に上側から下側へ移動するようにしてもよい。
なお、撮像部３０は、上述した随時撮像を行うものに限らず、撮像位置（図２のステップＳ１３１で設置される位置、および、ステップＳ１４１で設置される位置）毎に撮像を行うものであってもよい。
【００５０】
なお、上述したように、処理部６０は、コンピュータにて実現できる。従って、処理部６０の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００５１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、チップ搭載装置、傾き検出方法およびプログラムに用いて好適である。
【符号の説明】
【００５３】
１  チップ搭載装置
１０  Ｘ軸移動部
２０  Ｙ軸移動部
３０  撮像部
４０  ピックアップユニット
５０  チップ積載部
６０  処理部
６１０  画像処理部
６２０  傾き検出部
６３０  駆動制御部
６５０  エラー判定部
６６０  制御部
６７０  記憶部
【図１】
2012023239.tif 000003
【図２】
2012023239.tif 000004
【図３】
2012023239.tif 000005
【図４】
2012023239.tif 000006
【図５】
2012023239.tif 000007
【図６】
2012023239.tif 000008
【図７】
2012023239.tif 000009
【図８】
2012023239.tif 000010
【図９】
2012023239.tif 000011
【図１０】
2012023239.tif 000012