(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスの製造工程における処理、加工作動が円滑かつ高精度に進行可能なように、その処理、加工対象部位を照明する手段を備えた半導体製造装置であって、次の各構成を有することを特徴とする半導体製造装置。
（イ）多数本の光ファイバから成る第１の光ファイバケーブルで導入された光を、その端面からその中心軸延長方向に、同軸照明光として放射する一方、多数本の光ファイバから成る第２の光ファイバケーブルで導入された光を、前記第１の光ファイバケーブルからの同軸照明光の中心軸を中心軸とする円筒状に分配してリング照明光として放射する、同軸・リング照明光導入放射ユニット
（ロ）先端部分にレンズを配置保持したケースを備え、前記同軸・リング照明光導入放射ユニットから放射された同軸照明光及びリング照明光を、前記ケースを通して前記レンズへと導いてこのレンズで集光し、前記処理、加工対象部位に照射する、レンズユニット
【請求項２】
前記同軸・リング照明光導入放射ユニットは、前記同軸照明光及びリング照明光を放射する１つの面に、前記第１の光ファイバケーブルの、多数本の光ファイバの端面が前記１つの面の中心点部分に集中し、前記第２の光ファイバケーブルの、多数本の光ファイバの端面が、前記中心点を中心とする円形状となるように配置された構造である、請求項１記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記レンズユニットは、前記同軸・リング照明光導入放射ユニットからの光を前記処理、加工対象部位へと導く照明光の経路と、前記処理、加工対象部位からの反射光を、この処理、加工対象部位撮像用のカメラへと導く反射光の経路と、を含んで成る、請求項１記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記レンズユニットは、そのケースの内側にミラー及びハーフミラーを保持し、前記照明光の経路、及び反射光の経路を形成する構造であり、前記ハーフミラーを透過した光が前記処理、加工対象部位撮像用のカメラへと導かれる、請求項３記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体製造装置に関し、特に半導体デバイス製造工程における処理、加工対象部位を照明する手段を備えた半導体製造装置に属する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイヤボンディング装置などの半導体製造装置においては、半導体デバイスの製造工程における処理、加工作動が円滑、かつ高精度で進行可能なように、その処理、加工対象部位をカメラで撮像し、その像に基づいて、半導体デバイスの処理、加工対象部位の位置決め等を行う必要がある。この処理、加工対象部位をカメラで撮像するには、この処理、加工対象部位を照明する必要があり、半導体製造装置には、通常、この照明手段が設けられている。
【０００３】
この照明手段には、半導体デバイスの処理、加工対象部位の、表面仕上げの状態が、例えば半導体チップ上のパットは鏡面状に、リードフレーム等のリードでは梨地状となっている場合が多く、これらの何れの場合にも有効なように、鏡面状表面に効果的な、処理、加工対象部位の中心点を通り、この面に垂直な線を中心軸としてこの中心軸のまわりに集中してこの処理、加工対象部位を照明する同軸照明と、梨地状表面に効果的な、上記中心軸のまわりから処理、加工対象部位を斜めに照明するリング照明と、を含むことが多い。
【０００４】
このような照明手段を備えた従来の半導体製造装置の、照明手段部分の一例を、図２に示す。
この従来の半導体製造装置の照明手段は、その主構成が、同軸照明光導入放射ユニット４００と、レンズユニット２００ｘと、リング照明光導入照射ユニット５００と、を備えて成り、これらの詳細は次のとおりである。
【０００５】
まず、同軸照明光導入放射ユニット４００は、多数本の光ファイバから成り、光源からの光を導き入れる同軸照明用光ファイバケーブル４１０と、この同軸照明用光ファイバケーブル４１０の光ファイバ端面４１１を光放射面４２１に合わせ、かつ、この同軸照明用光ファイバケーブル４１０の中心軸が光放射面４２１の中心点を通るように、この同軸照明用光ファイバケーブル４１０の端末部分を保持し、光ファイバ端面４１１から、上記中心軸に沿って、同軸照明光をレンズユニット２００ｘに放射する、同軸照明光放射部４２０と、を含んで形成されている。
【０００６】
次に、レンズユニット２００ｘは、その先端部分にはレンズ２１０ｘを、レンズ２１０ｘ・同軸照明光放射部４２０間にはハーフミラー２２０ｘ及びミラー２３０ｘを配置して、これらをその内側の設定位置に保持するケース２４０ｘを含んで形成され、同軸照明光導入放射ユニット４００から放射された同軸照明光を導いて、レンズ２１０ｘで集光して処理、加工対象部位の照明対象物６００に照射し、この照明対象物６００を同軸照明する一方、照明対象物６００からの反射光を、カメラ３００へと導き入れる。
【０００７】
また、リング照明光導入照射ユニット５００は、多数本の光ファイバから成り、光源からの光を導き入れるリング照明用光ファイバケーブル５１０と、このリング照明用光ファイバケーブル５１０の先端部分の光ファイバを、レンズユニット２００ｘから照射される同軸照明光の中心軸を中心軸とする円筒状に、かつ各光ファイバ端面５１１を光放射面５２１に円形状に配置して保持する光ファイバ端面配置部５２０と、を含んで形成されて、レンズユニット２００ｘの先端部分に保持され、光放射面５２１に配置された光ファイバ端面５１１から放射された光を照明対象物６００に照射して、この照明対象物６００をリング照明する。
【０００８】
リング照明光導入照射ユニット５００は、そのリング照明光が照明対象物６００の照明中心点付近に集中するように、また、レンズ２１０ｘ部分を考慮した光ファイバ円筒状配置の関係から、光ファイバ端面配置部５２０の光放射面５２１に配置される光ファイバ端面５１１の形成円の直径が、レンズユニット２００ｘのレンズ２１０ｘ部分の大きさに比べてかなり大きくなる。また、光ファイバ端面５１１の形成円の大きさに伴って照明対象物６００との間の距離も大きくなる。なお、レンズユニット２００ｘ及びリング照明光導入照射ユニット５００と、照明対象物６００との間には、この半導体製造装置の、照明対象物６００に対する処理、加工用機材が作動可能なスペースが確保されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の半導体製造装置は、その照明手段が、同軸照明光導入放射ユニット４００と、レンズユニット２００ｘと、リング照明光導入照射ユニット５００と、を含んで成り、そのリング照明光導入照射ユニット５００は、そのリング照明光が照明対象物６００の照明中心点付近に集中するように、また各光ファイバの端末部分がレンズユニット２００ｘのレンズ２１０ｘ部分に対しその外側となるように、配置する必要があるため、光ファイバ端面５１１形成円の直径が大きくなって、ユニット（５００）全体が大きくなり、これがレンズユニット２００ｘの先端部分に付加、保持される構造となっているので、このレンズユニット２００ｘの先端部分が、この先端部分に保持されるリング照明光導入照射ユニット５００を含め、大きく、かつ重くなる上、照明対象物６００との間の距離（ワークディスタンス）も必要以上に大きくなって、半導体デバイスの製造工程における処理、加工動作に伴って移動する照明手段の動き（移動）が不安定になり（先端部分が振れるなど）、半導体デバイスの製造工程における処理、加工作動に支障を来たし、高速作動が困難である、という問題点があった。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、レンズユニットの先端部分を小さく、かつ軽くしてその重心位置を低くし、照明手段の動きを安定化させて半導体デバイスの処理、加工作動が安定かつ高速に進行可能なようにした半導体製造装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体製造装置は、半導体デバイスの製造工程における処理、加工作動が円滑かつ高精度に進行可能なように、その処理、加工対象部位を照明する手段を備えた半導体製造装置であって、次の各構成を有することを特徴とする。
（イ）多数本の光ファイバから成る第１の光ファイバケーブルで導入された光を、その端面からその中心軸延長方向に、同軸照明光として放射する一方、多数本の光ファイバから成る第２の光ファイバケーブルで導入された光を、前記第１の光ファイバケーブルからの同軸照明光の中心軸を中心軸とする円筒状に分配してリング照明光として放射する、同軸・リング照明光導入放射ユニット
（ロ）先端部分にレンズを配置保持したケースを備え、前記同軸・リング照明光導入放射ユニットから放射された同軸照明光及びリング照明光を、前記ケースを通して前記レンズへと導いてこのレンズで集光し、前記処理、加工対象部位に照射する、レンズユニット
【００１２】
また、前記同軸・リング照明光導入放射ユニットは、前記同軸照明光及びリング照明光を放射する１つの面に、前記第１の光ファイバケーブルの、多数本の光ファイバの端面が前記１つの面の中心点部分に集中し、前記第２の光ファイバケーブルの、多数本の光ファイバの端面が、前記中心点を中心とする円形状となるように配置された構造である、構成を有している。
【００１３】
また、前記レンズユニットは、前記同軸・リング照明光導入放射ユニットからの光を前記処理、加工対象部位へと導く照明光の経路と、前記処理、加工対象部位からの反射光を、この処理、加工対象部位撮像用のカメラへと導く反射光の経路と、を含んで成る構成を有し、詳しくは、そのケースの内側にミラー及びハーフミラーを保持し、前記照明光の経路、及び反射光の経路を形成する構造であり、前記ハーフミラーを透過した光が前記処理、加工対象部位撮像用のカメラへと導かれる、構成を有している。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態は、半導体デバイスの製造工程における処理、加工作動が円滑かつ高精度に進行可能なように、その処理、加工対象部位を照明する手段を備えた半導体製造装置であって、同軸・リング照明光導入放射ユニットと、レンズユニットと、を備えて成り、これらの詳細は次のとおりである。
【００１５】
まず、同軸・リング照明光導入放射ユニットは、多数本の光ファイバから成る第１の光ファイバケーブルで導入された光を、その端面からその中心軸延長方向に、同軸照明光として放射する一方、多数本の光ファイバから成る第２の光ファイバケーブルで導入された光を、前記第１の光ファイバケーブルからの同軸照明光の中心軸を中心軸とする円筒状に分配してリング照明光として放射する。
【００１６】
次に、レンズユニットは、先端部分にレンズを配置保持したケースを備え、前記同軸・リング照明光導入放射ユニットから放射された同軸照明光及びリング照明光を、前記ケースを通して前記レンズへと導いてこのレンズで集光し、前記処理、加工対象部位に照射する。
【００１７】
このような構成、構造とすることにより、同軸照明光及びリング照明光の両方を、レンズを通して照明対象物に照射することができて、レンズユニットの先端部分には、この先端部分に付加され、保持しなければならないような部材、機材が無いので、このレンズユニットの先端部分が小さく、かつ軽くなり、しかも重心位置も低くなって、この照明手段の動きが安定化し、半導体デバイスの処理、加工作動を、安定かつ高速に進行させることができる。
【００１８】
【実施例】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例を示す部分断面側面図、並びに同軸・リング照明光導入放射ユニットの斜視図及びその光放射面の平面図である。この実施例は、半導体デバイスの製造工程における処理、加工動作が円滑かつ高精度に進行可能なように、その処理、加工対象部位を照明する手段を備えた半導体製造装置であって、その照明手段が、同軸・リング照明光導入放射ユニット１００と、レンズユニット２００と、を備えて構成され、これらの詳細は次のとおりである。
同軸・リング照明光導入放射ユニット１００は、多数本の光ファイバから成り、光源からの光を導入する同軸照明用光ファイバケーブル１１０と、多数本の光ファイバから成り、光源からの光を導入するリング照明用光ファイバケーブル１２０と、同軸照明光及びリング照明光を放射する光放射面１３１を含み、この光放射面１３１に、同軸照明用光ファイバケーブル１１０の、多数本の光ファイバの端面である同軸照明用光ファイバ端面１１１が、光放射面１３１の中心点部分に集中し、リング照明用光ファイバケーブル１２０の、多数本の光ファイバの端面であるリング照明用光ファイバ端面１２１が、光放射面１３１の中心点を中心とする円形状となるように、これら同軸照明用光ファイバケーブル１１０及びリング照明用光ファイバケーブル１２０の端面部分を配置し保持する光ファイバ端面配置部１３０と、を備え、同軸照明用光ファイバ端面１１１から、同軸照明用光ファイバケーブル１１０で導入された光を、その中心軸延長方向に、同軸照明光として放射する一方、リング照明用光ファイバ端面１２１から、リング照明用光ファイバケーブル１２０で導入された光を、上記同軸照明光の中心軸を中心軸とする円筒状に分配してリング照明光として放射する、構成、構造となっている。
【００１９】
レンズユニット２００は、その先端部分にレンズ２１０を配置し、このレンズ２１０と同軸・リング照明光導入放射ユニット１００との間にはハーフミラー２２０及びミラー２３０を配置して、これらをその内側の設定位置に保持するケース２４０を含み、同軸・リング照明光導入放射ユニット１００から放射された同軸照明光及びリング照明光を、ケース２４０の内側を通してハーフミラー２２０及びミラー２３０により、レンズ２１０へと導いて、このレンズ２１０で集光して、処理、加工対象部位である照明対象物６００に照射する一方、照明対象物６００からの反射光を、ケース２４０の内側を通して、カメラ３００へと導き入れる。
【００２０】
この実施例においては、同軸・リング照明光導入放射ユニット１００から、同軸照明光、及びリング照明光の両方が、一体となってレンズユニット２００内に放射され、これら同軸照明光及びリング照明光が、ハーフミラー２２０及びミラー２３０でレンズ２１０へと導かれてこのレンズ２１０で集光されて、照明対象物６００を、同軸照明、リング照明する。そして、照明対象物６００からの反射光は、レンズ２１０、ミラー２３０、及びハーフミラー２２０を通してカメラ３００へと導かれる。
【００２１】
従って、レンズユニット２００の先端部分には、従来例の、リング照明光導入照射ユニット５００のような、この先端部分に付加され、保持しなければならない部材、機材が無いので、このレンズユニット２００の先端部分が小さく、かつ軽くなり、しかも重心位置も低くなって、このレンズユニット２００を含む照明手段全体の動き（移動）が安定化し、半導体デバイスの処理、加工作動を、安定かつ高速に進行させることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、同軸照明用の光ファイバケーブルで導入された光を、その端面からその中心軸延長方向に、同軸照明光として放射する一方、リング照明用の光ファイバケーブルで導入された光を、同軸照明光の中心軸を中心軸とする円筒状に分配してリング照明光として放射する、同軸・リング照明光導入放射ユニットと、先端部分にレンズを配置保持したケースを含み、同軸・リング照明光導入放射ユニットから放射された同軸照明光及びリング照明光を、このケースを通してレンズへと導き、このレンズで集光して処理、加工対象部位、すなわち照明対象物に照射するレンズユニットと、を設けた構成とすることにより、同軸照明光及びリング照明光が一体化されてレンズユニット内に導入、放射され、これら同軸照明光及びリング照明光がレンズへと導かれて集光され、照明対象物を同軸照明、リング照明するので、レンズユニットの先端部分には、この先端部分に付加、保持しなければならないような部材、機材が無くなり、このレンズユニットの先端部分が小さく、かつ軽くなり、しかも重心位置が低くなって、このレンズユニットを含む、照明手段全体の動きが安定化し、半導体デバイスの処理、加工作動を、安定かつ高速に進行させることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す部分断面側面図、並びにその同軸・リング照明光導入放射ユニットの斜視図及びその光放射面の平面図である。
【図２】従来の半導体製造装置の照明手段の一例を示す部分断面側面図及びその光放射面の平面図である。
【符号の説明】
１００  同軸・リング照明光導入放射ユニット
１１０  同軸照明用光ファイバケーブル
１１１  同軸照明用光ファイバ端面
１２０  リング照明用光ファイバケーブル
１２１  リング照明用光ファイバ端面
１３０  光ファイバ端面配置部
１３１  光放射面
２００，２００ｘ  レンズユニット
２１０，２１０ｘ  レンズ
２２０，２２０ｘ  ハーフミラー
２３０，２３０ｘ  ミラー
２４０，２４０ｘ  ケース
３００  カメラ
４００  同軸照明光導入放射ユニット
４１０  同軸照明用光ファイバケーブル
４１１  光ファイバ端面
４２０  同軸照明光放射部
４２１  光放射面
５００  リング照明光導入照射ユニット
５１０  リング照明用光ファイバケーブル
５１１  光ファイバ端面
５２０  光ファイバ端面配置部
５２１  光放射面
６００  照明対象物
【図１】
0003805655.tif 000002
【図２】
0003805655.tif 000003