搭载微小球的工件的修复装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种修复装置，其无须花费时间便可取得精确的搭载错误位置信息，进一步，使修正机构根据详细位置信息修正搭载错误，即使是以狭小间隔排列微小球的工件，也能够进行高精度修复。搭载微小球的工件的修复装置采用以下机构。第1，搭载错误检查机构由以下构件所构成：第1检查机构，其取得搭载错误的第1概略位置信息；以及第2检查机构，其根据该第1检查机构所取得的第1概略位置信息，从包含该第1检查机构所检测到的搭载错误在内的规定区域影像取得第2详细位置信息。第2，修正机构是根据第2详细位置信息修正搭载错误。
【专利说明】搭载微小球的工件的修复装置
【技术领域】
[0001]本发明关于一种搭载微小球的工件的修复装置的改良，该修复装置检测出由搭载机构在顶面上以规定图案形成的多个搭载部位分别搭载了微小球的工件中的搭载错误，并将其修正。
【背景技术】
[0002]作为在工件的顶面上以规定图案形成的多个搭载部位分别搭载微小球的机构，已知有如专利文献I所记载的搭载装置。而且，作为对以这种搭载机构搭载了微小球的工件进行修复的装置，或是检测出搭载错误的装置，已知有如专利文献2?5所记载的装置。这些专利文献2?5所记载的装置，均利用由I台照相机拍摄的影像来检测出搭载错误，并进行修复。
[0003]然而，近年来，由于微小球的间距或直径不断缩小，以I台照相机拍摄工件整体的影像，其分辨率不足，因此欲取得足够的搭载错误位置信息以进行高精度修复有困难。为了避免这个问题，若使用提高分辨率而拍摄整体的影像，则发生检测搭载错误的过程花费太多时间的其它问题。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2008 - 153336号公开专利公报
[0007]专利文献2:日本专利第3271461号专利公报
[0008]专利文献3:日本特开2009 - 177015号公开专利公报
[0009]专利文献4:日本特开2006 — 349441号公开专利公报
[0010]专利文献5:日本特开2008 - 251983号公开专利公报
【发明内容】
[0011]发明所要解决的问题
[0012]为了解决上述问题，本发明提供一种修复装置，其以下述构件组合成搭载错误检查机构:第I检查机构，其从整体影像取得第I概略位置信息；以及第2检查机构，其从包含第I检查机构所检测到的搭载错误在内的规定区域的规定区域影像取得第2详细位置信息；从而无须花费时间便可取得精确的搭载错误位置信息，进一步，使修正搭载错误的修正机构根据第2检查机构所取得的第2详细位置信息修正该搭载错误，从而即使是以狭小间距排列微小球的工件也能够进行高精度修复。
[0013]解决问题的方法
[0014]为了解决上述问题，第I发明在搭载微小球的工件的修复装置上采用以下的机构。
[0015]第1，搭载微小球的工件的修复装置具备:搬运机构，其搬运由搭载机构在顶面上以规定图案形成的多个搭载部位分别搭载了微小球的工件；搭载错误检查机构，其拍摄上述搬运机构上的工件，从所拍摄的影像检测出在该工件的搭载部位中有无微小球的搭载错误，并取得该搭载错误位置信息；以及修正机构，其根据上述搭载错误检查机构的检查结果，修正上述搭载错误。
[0016]第2，上述搭载错误检查机构由以下构件所构成:第I检查机构，其拍摄上述工件的整个顶面，同时从该拍摄到的整体影像检测出搭载错误，并取得关于该搭载错误的第I概略位置信息；以及第2检查机构，其根据上述第I检查机构所取得的第I概略位置信息，拍摄在上述工件的顶面中包含上述第I检查机构所检测到的搭载错误在内的规定区域，同时从该拍摄到的规定区域影像取得关于该搭载错误的第2详细位置信息。
[0017]第3，上述修正机构根据上述第2检查机构所取得的第2详细位置信息修正该搭载错误。
[0018]第2发明是，在第I发明上附加了以下机构的搭载微小球的工件的修复装置。
[0019]第1，上述搬运机构由多个搬运平台以及在该等搬运平台之间移载工件的移载机构所构成。
[0020]第2，上述第I检查机构设置于该多个搬运平台中的上游侧的搬运平台。
[0021]第3，上述第2检查机构以及修正机构设置于设置有上述第I检查机构的搬运平台的下游侧的搬运平台。
[0022]第3发明是，在第I或第2发明上附加了以下机构的搭载微小球的工件的修复装置。
[0023]第1，上述第I检查机构所拍摄的整体影像是，能够检测出搭载错误的概略程度影像。
[0024]第2，第2检查机构所拍摄的规定区域影像是，可取得上述修正机构进行修正所必要的位置信息的详细程度影像。
[0025]发明效果
[0026]第I发明，使搭载错误检查机构由以下构件所构成:第I检查机构，其从工件的整体影像检测出搭载错误，并取得关于该搭载错误的第I概略位置信息；以及第2检查机构，其根据该概略位置信息，拍摄包含搭载错误在内的规定区域，同时从该拍摄到的规定区域影像取得关于该搭载错误的第2详细位置信息；从而比起取得整个所有详细位置信息，能够以较短时间取得精确的搭载错误位置信息。
[0027]还有，修正搭载错误的修正机构，根据第2检查机构所取得的第2详细位置信息修正搭载错误，从而即使是以狭小间距排列微小球的工件，也能够进行高精度修复。
[0028]第2发明的功效如下:第I检查机构设置于多个搬运平台中的上游侧的搬运平台，第2检查机构以及修正机构设置于设置有第I检查机构的搬运平台的下游侧的搬运平台，从而可使第I检查机构和第2检查机构同时动作，进而提高装置的处理能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是搭载微小球的工件的修复装置的概略俯视说明图。
[0030]图2是表示该修复装置的修复站的主视说明图。
[0031]图3是线照相机的拍摄范围的说明图。
[0032]图4是区域照相机的拍摄范围的说明图。[0033]图5是表示焊接球搭载错误的说明图，(a)是表示遗漏球，(b)是表示双球，(C)是表示额外球，Cd)是表示尺寸错误球。
[0034]符号说明
[0035]1:修复装置
[0036]2:晶圆供给站
[0037]3:第I检查站
[0038]4:修复站
[0039]5:供给用匣盒
[0040]6:对准器
[0041]7:第I晶圆机器人
[0042]8:晶圆
[0043]9:搬运台
[0044]10:对准照相机
[0045]11:线传感器
[0046]12:第2晶圆机器人
[0047]13:区域照相机
[0048]14:焊接球
[0049]15:修复头
[0050]16:接合处
[0051]17:转印销
[0052]18:助焊剂转印头
[0053]19:搭载错误球除去头
[0054]20:球供给部
[0055]21:助焊剂托盘
[0056]23:除去球载置部
[0057]24:搬运台
[0058]25:横向移动装置
[0059]26:第I横向移动体
[0060]27:第2横向移动体
[0061]28:控制部
[0062]29:电缆
[0063]30:第I搬运平台
[0064]31:第2搬运平台
[0065]32:第3晶圆机器人
[0066]33:排出用匣盒
[0067]34:晶圆排出站
[0068]40:整体影像
[0069]41:概略位置
[0070]42:详细位置[0071]43:规定区域
[0072]14A:双球
[0073]14B:额外球
[0074]14C:尺寸错误球
【具体实施方式】
[0075]以下，针对图示的实施例和实施方式一并说明。
[0076]图1是搭载微小球的工件的修复装置的概略俯视说明图，图2是表示该修复装置的修复站的主视说明图。图1中符号I为修复装置，修复装置I具备:晶圆供给站2 ;配置了本发明涉及的第I检查机构的第I检查站3 ;配置了本发明涉及的第2检查机构以及修正机构的修复站4 ;以及晶圆排出站34。
[0077]晶圆供给站2具备:供给用匣盒5、对准器6以及第I晶圆机器人7。利用搭载机构在顶面上以规定图案形成的多个搭载部位分别搭载了微小球的工件，即晶圆8，以水平状态纵向并排复数片的方式收纳于供给用匣盒5。该被收纳的晶圆8即为搭载错误的检查对象。
[0078]对准器6是，检测出从供给用匣盒5移载过来的晶圆8的切口或定向平面，并使晶圆8朝规定方向对齐的构件。
[0079]第I晶圆机器人7将晶圆8从供给用匣盒5移送到对准器6，且将其从对准器6移载至在第I检查站3的第I搬运平台30的起始位置待机的搬运台9上。
[0080]第I检查站3是，取得晶圆8上的搭载错误及其概略位置41信息的站台，其具备:设有搬运台9的第I搬运平台30、对准照相机10以及线传感器11。在此，概略位置41信息是本发明的第I概略位置信息。
[0081]在本发明中作为上游侧搬运平台的第I搬运平台30，具备使载置着晶圆8的搬运台9朝Y轴方向(图1中的上下方向)移动的Y轴移动机构，搬运台9具有朝Θ轴方向(旋转方向)旋转的旋转机构。对准照相机10是，具有二维视野的照相机，拍摄晶圆8上的对准记号等标志，以取得晶圆8的姿势信息。
[0082]线传感器11是，本发明涉及的第I检查机构，其拍摄晶圆8的整个顶面，同时从所拍摄到的整体影像40检测出搭载错误并取得关于该搭载错误的概略位置41信息。该线传感器11所拍摄的整体影像40是，可检测出搭载错误的概略程度影像。
[0083]线传感器11，具体而言是具有将I像素并排成I列的视野的传感器，如图3所示，视野长度为晶圆8的X方向(图3中左右方向)全宽的约4分之I左右，在第I检查站3使第I搬运平台30的搬运台9朝Y轴方向(图3中上下方向)往返2次，在每次通过时使线传感器11的位置朝X轴方向偏移，将整体影像40分成4次分割影像进行拍摄。
[0084]线传感器11的影像处理是，比较拍摄影像中的焊接球14与预先登记的基准影像中的焊接球来检测出搭载错误。
[0085]在第I检查站3与修复站4之间，设置了作为本发明的移载机构的第2晶圆机器人
12。第2晶圆机器人12将通过第I检查站3的晶圆8移载至修复站4。具体而言，从第I检查站3的第I搬运平台30的搬运台9移载至修复站4的第2搬运平台31的搬运台24。
[0086]修复站4是，取得搭载错误的详细位置42信息的同时对该搭载错误部位进行修复的站台，如图1以及图2所示的，修复站4具备:也构成本发明的第2检查机构的区域照相机13 ;构成本发明的修正机构的修复头15、助焊剂转印头18、搭载错误球除去头19、球供给部20、助焊剂托盘21、除去球载置部23 ;成为本发明的下游侧搬运平台的第2搬运平台31。
[0087]第2搬运平台31具备可载置晶圆8的搬运台24以及使搬运台24朝Y轴方向(图1中上下方向)移动的Y轴移动机构，搬运台24具有朝Θ轴方向旋转的旋转机构以及升降机构。
[0088]在第2搬运平台31的中途位置的上方，配置了横切与第2搬运平台31的搬运方向正交的方向的横向移动装置25。横向移动装置25装备了第I横向移动体26以及第2横向移动体27，区域照相机13以及修复头15以可上下升降的方式安装于第I横向移动体26，助焊剂转印头18以及搭载错误球除去头19以可上下升降的方式安装于第2横向移动体27。另外，区域照相机13与设置于修复站4的控制部28通过电缆29连接。
[0089]另外，在第I横向移动体26的移动范围内，设置了收纳有修复用焊接球的球供给部20，在第2横向移动体27的移动范围内，设置了助焊剂托盘21以及除去球载置部23。
[0090]安装于第I横向移动体26的区域照相机13是，具有二维视野的照相机，用于取得晶圆的姿势信息、取得搭载错误的详细位置信息以确认是否修复成功。取得晶圆的姿势信息，以在修复站4的第2搬运平台31的起始位置拍摄载置于搬运台24的晶圆8上的对准记号等标志的方式进行。
[0091]本发明的第2详细位置信息，即搭载错误的详细位置42信息，以如下方式取得。首先，区域照相机13，根据作为第I检查机构的线传感器11所取得的概略位置41信息，拍摄在晶圆8顶面中包含线传感器11所检测到的搭载错误在内的规定区域43。
[0092]该拍摄到的影像是可取得用于进行修正所必要位置信息的高分辨率影像。从该拍摄到的规定区域43的影像取得关于该搭载错误的详细位置42信息。
[0093]被安装于第I横向移动体26的修复头15，由吸附保持I个焊接球14的喷嘴所构成。修复头15，通过第I横向移动体26的移动而朝图1以及图2的左右方向(横向方向)移动，并在必要位置停止，进行搭载修复用焊接球14的动作。
[0094]安装于第2横向移动体27的助焊剂转印头18，使用位于其前端的转印销17，进行将助焊剂转印于晶圆8的修复部位的接合处16的动作。
[0095]安装于第2横向移动体27的搭载错误球除去头19，在棒状金属构件的前端设置黏着部，利用该黏着部从晶圆8黏起搭载错误的焊接球，从而从修复部位除去。
[0096]另外，搭载错误球除去头19以及助焊剂转印头18朝图1以及图2的左右方向(横向方向)移动，并在必要位置停止，进行除去搭载错误的焊接球以及转印助焊剂等各动作。
[0097]设置于第I横向移动体26的移动范围内的球供给部20，逐个切出修复用焊接球14，以便修复头15能够拾起I个焊接球14。
[0098]设置于第2横向移动体27的移动范围内的助焊剂托盘21储存着助焊剂。将转印销17的前端浸溃于该助焊剂托盘内所储存的助焊剂之中。设置于第2横向移动体27的移动范围内的除去球载置部23，进一步除去由搭载错误球除去头19除去的焊接球14。
[0099]在修复站4的下游配置了晶圆排出站34。晶圆排出站34具备排出用匣盒33以及第3晶圆机器人32。第3晶圆机器人32是，将已经修复好的晶圆8以及判定并无搭载错误而从修复站4排出的晶圆8收纳到排出用匣盒33的机构。[0100]以下，说明本实施例的修复装置I的动作。
[0101]首先，在晶圆供给站2，利用第I晶圆机器人7，从供给用匣盒5取出未处理的晶圆8，移载至对准器6并检测出晶圆8的切口或定向平面，以将其位置对准规定方向，之后将晶圆8移载到第I搬运平台30的搬运台9 (图1中以虚线表示)上。
[0102]在第I检查站3，移载了晶圆8的搬运台9，沿着Y轴移动到配置对准照相机10以及线传感器11的位置，然后使对准照相机10沿着X轴移动，并利用对准照相机10对晶圆8进行拍摄，以识别出晶圆8的姿势。此时，利用搬运台9调整晶圆8的Θ轴方向的位置。
[0103]之后，以第I检查站3的线传感器11扫描晶圆8并拍摄整体影像40，并对该整体影像40进行影像处理以特定搭载错误的发生部位。即，线传感器11拍摄晶圆8的整个顶面，同时从该拍摄到的整体影像40检测出搭载错误，以取得关于该搭载错误的概略位置41信息。
[0104]在影像处理中，首先将整体影像二值化，抽出搭载物，并算出搭载物的面积、形状(真圆度)。然后，将面积过大或过小、形状未达到规定真圆度的判定为搭载错误，将该位置坐标作为概略位置41取得。通过该处理，检测出双球14A、尺寸错误球14C。
[0105]接着，将预先登记的基准影像，根据晶圆8的姿势，与整体影像40叠合，检查基准影像中的基准球与整体影像40中的焊接球14的对应关系。通过该处理，检测出遗漏球、额外球14B。
[0106]在此阶段，当搭载错误的数量为零时，便判定为不需要修复并使其通过修复站4。另外，所谓遗漏球是指如图5 (a)所示的在应搭载接合处16没有焊接球14的情况，所谓双球14A是指如图5 (b)所示的两个以上焊接球14和焊接球14A连接的的情况，所谓额外球14B是指如图5 (c)所示的在应搭载接合处以外的部位搭载了焊接球14B的情况，所谓尺寸错误球14C是指如图5 (d)所示的搭载了尺寸大小不同的焊接球14C的情况。
[0107]当在第I检查站3的检查结束时，第I搬运平台30的搬运台9沿着Y轴移动，将晶圆8搬运到结束位置。被搬运的晶圆8，被第2晶圆机器人12移载到修复站4的第2搬运平台31的搬运台24。
[0108]在修复站4，通过搬运台24和第I横向移动体26的移动使晶圆8位于区域照相机13的下方，同时以区域照相机13拍摄晶圆8上的对准记号等标志，取得晶圆8的姿势信息。此时，调整晶圆8的Θ轴方向位置。之后，以区域照相机13拍摄使由第I检查站3的线传感器11所发现的搭载错误位于视野中心的规定区域43的放大影像，取得详细位置42信息。
[0109]以下，分成遗漏球的情况、双球14A以及尺寸错误球14C的情况、额外球14B的情况这3种情况进行说明。
[0110]遗漏球的处理，将预先登记的基准影像，根据由区域照相机13所取得的晶圆8姿势，与规定区域43的放大影像叠合,并检查基准影像中的基准球与放大影像中的焊接球14的对应关系，再次确认是为遗漏球，同时取得搭载修复用焊接球14的接合处16的位置信息(第2详细位置信息)。另外，在以二值化所找出的部位当中，将具有规定面积和真圆度的判定为接合处16。
[0111]接着，使第2横向移动体27移动，让转印销17位于助焊剂托盘21的上方，将转印销17的前端浸溃于助焊剂托盘21，使助焊剂附着于转印销17的前端部。进一步，使转印销17的位置对准通过区域照相机13所确认的接合处16的助焊剂转印部位的上方，将助焊剂涂布于作为修复对象的接合处16。
[0112]修复头15从球供给部20取出I个修复用焊接球14，根据从由区域照相机13所拍摄的规定区域43的放大影像所算出的详细位置42信息，将修复用焊接球14搭载于作为修复对象的接合处16。之后，用区域照相机13取得以修复部位为视野中心的放大影像，并与基准影像作比较，从而确认修复是否成功。
[0113]双球14A以及尺寸错误球14C的处理，将预先登记的基准影像，根据由区域照相机13所取得的晶圆8姿势，与规定区域43的放大影像叠合，检查基准影像中的基准球与放大影像中的焊接球14的对应关系，再度确认焊接球14的面积或形状(真圆度)之后，将面积过大或过小、形状未达到规定真圆度的判定为搭载错误的双球14A或尺寸错误球14C，并取得应被除去的搭载错误的焊接球的坐标信息(第2详细位置信息)。
[0114]以搭载错误球除去头19除去搭载错误的双球14A或尺寸错误球14C之后，再度以区域照相机13拍摄，确认除去是否成功。即，用区域照相机13取得以除去部位为视野中心的放大影像并与预先登记的基准影像作比较，若其消失便判定已成功除去。
[0115]所除去的搭载错误的焊接球，被搭载错误球除去头19载置于除去球载置部23。另夕卜，在除去时，除去销有可能连正规的球也除去，此时会判定其为遗漏球。取得遗漏球的位置信息，以修复头15将焊接球14搭载于该位置，再度以区域照相机13拍摄，确认修复是否成功。
[0116]额外球14B的处理，将预先登记的基准影像，根据以区域照相机13所取得的晶圆8的姿势，与规定区域43的放大影像叠合,检查基准影像中的基准球与放大影像中的焊接球的对应关系，再次确认是否为额外球14B，同时取得额外球14B的位置信息。
[0117]以搭载错误球除去头19除去额外球14B之后，与双球14A或尺寸错误球14C的情况相同的，再度以区域照相机13拍摄，确认除去是否成功。在除去时搭载错误球除去头19有可能连正规的焊接球14也除去，此时，会与基准影像作比较，判定为遗漏球，所以以修复头15再次进行搭载。
[0118]在修复站4的处理结束，搬运到第2搬运平台31末端的晶圆8，被第3晶圆机器人32移到排出用匣盒33收纳。
【权利要求】
1.一种搭载微小球的工件的修复装置，其具备:搬运机构，用以搬运工件，在该工件顶面上以规定图案形成的多个搭载部位，由搭载机构分别搭载了微小球；搭载错误检查机构，其拍摄上述搬运机构上的工件，并从所拍摄到的影像检测出在该工件的搭载部位中有无微小球的搭载错误，同时取得该搭载错误的位置信息；以及修正机构，其根据上述搭载错误检查机构的检查结果，修正上述搭载错误；其特征在于， 上述搭载错误检查机构由以下构件所构成: 第I检查机构，其拍摄上述工件的整个顶面，同时从该拍摄到的整体影像检测出搭载错误，并取得关于上述搭载错误的第I概略位置信息；以及 第2检查机构，其根据上述第I检查机构所取得的第I概略位置信息，拍摄在上述工件的顶面中包含上述第I检查机构所检测到的搭载错误在内的规定区域，并从该拍摄到的规定区域影像取得关于该搭载错误的第2详细位置信息； 上述修正机构，根据上述第2检查机构所取得的第2详细位置信息，修正该搭载错误。
2.如权利要求1所述的搭载微小球的工件的修复装置，其特征在于， 上述搬运机构由多个搬运平台以及在该搬运平台之间移载工件的移载机构所构成， 上述第I检查机构设置于上述多个搬运平台中的上游侧搬运平台，上述第2检查机构以及修正机构设置于设置有上述第I检查机构的搬运平台的下游侧搬运平台。
3.如权利要求1或2所述的搭载微小球的工件的修复装置，其特征在于， 由上述第I检查机构所拍摄到的整体影像是，能够检测出搭载错误的概略程度影像， 由第2检查机构所拍摄到的规定区域影像是，能够取得上述修正机构进行修正所必要的位置信息的详细程度影像。
【文档编号】H01L21/67GK103474374SQ201310221725
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2012年6月6日
【发明者】渡辺大辅, 扇田政和, 池田和生, 石崎康隆, 大堺智司 申请人:澁谷工业株式会社