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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PICKING AND PLACING SEMICONDUCTOR CHIPS AND PICK-AND-PLACE ROBOT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/020009
Kind Code:
A3
Abstract:
The invention relates to a method for picking and placing semiconductor chips (3), wherein the semiconductor chips adhering to a support are provided on a wafer table (1) and data relating to the semiconductor chips are stored in a wafer map (11). The semiconductor chips and the wafer map are correlated with each other by determining in at least one selected subsection in the region of the edge of the wafer the form of a first border line (13) between semiconductor chips (3A, 3B) which are complete or only fragmentary and by searching in the wafer map a second border line (14) between semiconductor chips (3A, 3B) which are marked as good or as bad, said second border line having the same form as the first border line (13).

Inventors:
KALTENBACH STEFAN (CH)
Application Number:
PCT/EP2007/058370
Publication Date:
July 03, 2008
Filing Date:
August 14, 2007
Export Citation:
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Assignee:
OERLIKON ASSEMBLY EQUIPMENT LT (CH)
KALTENBACH STEFAN (CH)
International Classes:
G01R31/28; H01L21/66; H01L23/544
Foreign References:
CH694745A52005-06-30
US6216055B12001-04-10
US6021380A2000-02-01
US20040029306A12004-02-12
Attorney, Agent or Firm:
FALK, Urs (Eichholzweg 9A, Steinhausen, CH)
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Claims:

PATENTANSPRüCHE

1. Verfahren für die Montage von Halbleiterchips, bei dem die aus einem Wafer zersägten Halbleiterchips (1) auf einem Träger bereitgestellt werden, wobei die Halbleiterchips in Reihen und Kolonnen angeordnet sind und wobei einige der Halbleiterchips im Bereich des Randes der Reihen und Kolonnen nur bruchstückhaft vorhanden sind, und bei dem Daten über die Halbleiterchips (1) in einer Wafermap (4) gespeichert sind, wobei die Wafermap in einer der inneren Struktur des zersägten Wafers entsprechenden, zweidimensionalen Matrix darstellbar ist und wobei jedem Halbleiterchip ein Element der Matrix zugeordnet ist, wobei das Element wenigstens einen Wert „gut" oder „schlecht" enthält, der angibt, ob der zugeordnete Halbleiterchip ein guter Halbleiterchip oder ein schlechter Halbleiterchip ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Einrichtungsphase ein Bezug zwischen den Halbleiterchips (1) und der Wafermap (4) hergestellt wird, indem in mindestens einem ausgewählten Teilbereich des Randes des Wafers der Verlauf einer ersten Grenzlinie (6) zwischen vollständig vorhandenen und nur bruchstückhaft vorhandenen Halbleiterchips (IA, IB) ermittelt wird und indem in der Wafermap (4) eine zweite Grenzlinie (7) zwischen als gut und als schlecht markierten Halbleiterchips (IA, IB) gesucht wird, die den gleichen Verlauf oder innerhalb vorgegebener Kriterien ähnlichen Verlauf wie die erste Grenzlinie (6) aufweist.

2. Verfahren für die Montage von Halbleiterchips, bei dem die aus einem Wafer zersägten Halbleiterchips (1) auf einem Träger bereitgestellt werden, wobei die Halbleiterchips in Reihen und Kolonnen angeordnet sind und wobei einige der Halbleiterchips im Bereich des Randes der Reihen und Kolonnen nur bruchstückhaft vorhanden sind, und bei dem Daten über die Halbleiterchips (1) in einer Wafermap (4) gespeichert sind, wobei die Wafermap in einer der inneren Struktur des zersägten Wafers entsprechenden, zweidimensionalen Matrix darstellbar ist und wobei jedem Halbleiterchip ein Element der Matrix zugeordnet ist, wobei das Element wenigstens einen Wert „gut" oder „schlecht" enthält, der angibt, ob der zugeordnete Halbleiterchip ein guter Halbleiterchip oder ein schlechter Halbleiterchip ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Einrichtungsphase folgende Schritte durchgeführt werden, um den Bezug zwischen den auf dem Träger bereitgestellten Halbleiterchips (1) und den Elementen der Matrix der Wafermap (4) herzustellen:

a) einen Bereich des Trägers auswählen, in dem vollständig vorhandene Halbleiterchips (IA) als auch nur bruchstückhaft vorhandene Halbleiterchips (IB) vorhanden sind, und ein Bild des ausgewählten Bereichs aufnehmen oder aus mehreren Einzelbildern zusammensetzen,

b) dem ausgewählten Bereich aneinander angrenzende Rechtecke zuordnen, deren Fläche im wesentlichen der Fläche eines Halbleiterchip entspricht, wobei in jedem Rechteck ein vollständig vorhandener Halbleiterchip oder ein nur bruchstückhaft vorhandener Halbleiterchip oder kein Halbleiterchip vorhanden ist,

c) ermitteln eines Teilbereichs des ausgewählten Bereichs, wobei der Teilbereich wenigstens einige

Rechtecke umfasst, die an eine Grenzlinie zwischen Rechtecken mit einem nur bruchstückhaft vorhandenen Halbleiterchip und Rechtecken mit einem vollständig vorhandenen Halbleiterchip angrenzen,

c) den Rechtecken des Teilbereichs entweder den Wert „gut" zuordnen, wenn der Halbleiterchip vollständig vorhanden ist, oder den Wert „schlecht" zuordnen, wenn der Halbleiterchip nicht vollständig vorhanden ist, so dass die Rechtecke des Teilbereichs ein erstes Muster mit Werten „gut" oder „schlecht" bilden,

e) suchen einer Teilmenge von Elementen der Matrix der Wafermap, wobei die Elemente der Teilmenge ein zweites Muster mit Werten „gut" oder „schlecht" bilden, wobei der Rand des zweiten Musters den gleichen Verlauf hat wie der Rand des ersten Musters und wobei das zweite Muster dem ersten Muster innerhalb vorgegebener Kriterien ähnlich ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Kriterien verlangen, dass das erste Muster gleich dem zweiten Muster ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der im Schritt c) ermittelte Teilbereich nur Rechtecke umfasst, die an die genannte Grenzlinie angrenzen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) bis e) mit einem weiteren, im Verfahren noch nicht ausgewählten Bereich durchgeführt werden.

6. Montageautomat für die Montage von Halbleiterchips, mit einem Wafertisch für die Bereitstellung von in Reihen und Kolonnen auf einem Träger angeordneten Halbleiterchips, einer Kamera und einer Bildverarbeitungseinheit für die Bestimmung der Lage eines auf dem Wafertisch bereitgestellten Halbleiterchips, einem Pick und Place System mit einem Bondkopf mit mindestens einem Chipgreifer, um die Halbleiterchips vom Wafertisch zu entnehmen, zum Substrat zu transportieren und auf dem Substrat zu montieren, einer Transportvorrichtung für den Transport von Substraten zu einem Montageplatz, und einer Steuersoftware für die Steuerung des Montageautomaten, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuersoftware Programmcode für die Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 enthält.

Description:

Verfahren für die Montage von Halbleiterchips und Montageautomat

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Montage von Halbleiterchips und einen für die

Durchführung des Verfahrens geeigneten Montageautomat.

Hintergrund der Erfindung

[0002] Nach der Herstellung werden die sich auf einem Wafer befindenden Halbleiterchips geprüft. Anschliessend wird der Wafer in der Regel auf eine Trägerfolie geklebt und zersägt, so dass die Halbleiterchips einzeln montiert werden können. Es ist nun bekannt, die Resultate der Prüfung als sogenannte Wafermap in einer Datenbank zu speichern. So entfällt einerseits das Inken der unbrauchbaren Halbleiterchips, was die Zykluszeit beim Prüfen reduziert. Auch bei der Montage verkürzt sich die Zykluszeit, da der Montageautomat nicht mehr jeden Halbleiterchip anfahren und zuerst prüfen muss, ob der Halbleiterchip geinkt ist oder nicht. Der Montageautomat kann direkt die brauchbaren Halbleiterchips abarbeiten. Andererseits lassen sich zusätzliche Daten speichern, die Auskunft geben über besondere Eigenschaften der Halbleiterchips, die später bei der Montage berücksichtigt werden können.

[0003] Der Montageautomat enthält eine Kamera, mit der die genaue Lage des zu montierenden Halbleiterchips bestimmt werden kann. Bevor der Montageautomat die Halbleiterchips von der Trägerfolie entnehmen und montieren kann, muss der Bezug zwischen der Lage der Halbleiterchips und der Wafermap hergestellt werden.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, um den Bezug zwischen der Lage der Halbleiterchips und der Wafermap herzustellen.

Kurze Beschreibung der Erfindung

[0005] Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Montage von Halbleiterchips, bei dem die aus einem Wafer zersägten Halbleiterchips auf einem Träger, insbesondere einer Trägerfolie oder einer Trägerplatine, bereitgestellt werden. Die Halbleiterchips sind in Reihen und Kolonnen angeordnet. Einige der Halbleiterchips im Bereich des Randes der Reihen und Kolonnen sind nur bruchstückhaft vorhanden. Daten über die Halbleiterchips sind in einer Wafermap gespeichert, wobei die Wafermap in einer der inneren Struktur des zersägten Wafers entsprechenden, zweidimensionalen Matrix darstellbar ist. Jedem Halbleiterchip ist ein Element der Matrix zugeordnet, wobei das Element wenigstens einen Wert „gut" oder „schlecht" enthält, der angibt, ob der zugeordnete Halbleiterchip ein guter Halbleiterchip oder ein schlechter Halbleiterchip ist. Der Erfindung liegt die Idee zu Grunde, in einer Einrichtungsphase den Bezug zwischen den Halbleiterchips und der Wafermap durch den Montageautomaten ohne Mithilfe eines Operateurs herzustellen, indem in mindestens einem ausgewählten Teilbereich im Bereich des Randes des Wafers der Verlauf einer ersten Grenzlinie zwischen vollständig vorhandenen und nur

bruchstückhaft vorhandenen Halbleiterchips ermittelt wird und indem in der Wafermap eine zweite Grenzlinie zwischen als gut und als schlecht markierten Halbleiterchips gesucht wird, die den gleichen Verlauf oder innerhalb vorgegebener Kriterien ähnlichen Verlauf wie die erste Grenzlinie aufweist. Die vorgegebenen Kriterien verlangen beispielsweise, dass der Verlauf der ersten Grenzlinie nur auf einem Teilstück einer vorbestimmten Länge gleich ist wie der Verlauf der zweiten Grenzlinie.

[0006] Diese erfinderische Idee kann auch mit den folgenden Verfahrensschritten umgesetzt werden: a) einen Bereich des Trägers auswählen, in dem vollständig vorhandene Halbleiterchips als auch nur bruchstückhaft vorhandene Halbleiterchips vorhanden sind, und ein Bild des ausgewählten Bereichs aufnehmen oder aus mehreren Einzelbildern zusammensetzen,

b) dem ausgewählten Bereich aneinander angrenzende Rechtecke zuordnen, deren Fläche im wesentlichen der Fläche eines Halbleiterchip entspricht, wobei in jedem Rechteck ein vollständig vorhandener Halbleiterchip oder ein nur bruchstückhaft vorhandener Halbleiterchip oder kein Halbleiterchip vorhanden ist,

c) ermitteln eines Teilbereichs des ausgewählten Bereichs, wobei der Teilbereich wenigstens einige Rechtecke umfasst, die an eine Grenzlinie zwischen Rechtecken mit einem nur bruchstückhaft vorhandenen Halbleiterchip und Rechtecken mit einem vollständig vorhandenen Halbleiterchip angrenzen,

c) den Rechtecken des Teilbereichs entweder den Wert „gut" zuordnen, wenn der Halbleiterchip vollständig vorhanden ist, oder den Wert „schlecht" zuordnen, wenn der Halbleiterchip nicht vollständig vorhanden ist, so dass die Rechtecke des Teilbereichs ein erstes Muster mit Werten „gut" oder „schlecht" bilden,

e) suchen einer Teilmenge von Elementen der Matrix der Wafermap, wobei die Elemente der Teilmenge ein zweites Muster mit Werten „gut" oder „schlecht" bilden, wobei der Rand des zweiten Musters den gleichen Verlauf hat wie der Rand des ersten Musters und wobei das zweite Muster dem ersten Muster innerhalb vorgegebener Kriterien ähnlich ist.

[0007] Die vorgegebenen Kriterien verlangen bevorzugt, dass das zweite Muster gleich dem ersten Muster ist ist. Die vorgegebenen Kriterien können jedoch gelockert werden, wenn mehrere Versuche, zwei gleiche Muster zu finden, erfolglos waren.

[0008] Bevorzugt wird nach dem Schritt c) der Verlauf einer Grenzlinie zwischen nur bruchstückhaft vorhandenen und vollständig vorhandenen Halbleiterchips ermittelt und das erste Muster nur aus denjenigen Rechtecken des ausgewählten Teilbereichs gebildet, die an die Grenzlinie angrenzen.

[0009] Die Erfindung betrifft auch einen Montageautomaten für die Montage von Halbleiterchips, mit

einem Wafertisch für die Bereitstellung von in Reihen und Kolonnen auf einem Träger angeordneten Halbleiterchips, einer Kamera und einer Bildverarbeitungseinheit für die Bestimmung der Lage eines auf dem Wafertisch bereitgestellten Halbleiterchips, einem Pick und Place System mit einem Bondkopf mit mindestens einem Chipgreifer, um die Halbleiterchips vom Wafertisch zu entnehmen, zum Substrat zu transportieren und auf dem Substrat zu montieren, einer Transportvorrichtung für den Transport von Substraten zu einem Montageplatz, und einer Steuersoftware für die Steuerung des Montageautomaten, wobei die Steuersoftware Programmcode für die Durchführung eines erfmdungsgemässen Verfahrens enthält.

[0010] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnung näher erläutert.

Beschreibung der Figuren

Fig. 1 zeigt schematisch einen für die Durchführung des erfmdungsgemässen Verfahrens geeigneten Montageautomaten, Fig. 2 zeigt Halbleiterchips eines zersägten Wafers, Fig. 3 zeigt eine Wafermap, Fig. 4 zeigt geometrische Details einer Wafermap, Fig. 5 zeigt einen Teilbereich eines Wafers und eine von einer Kamera relativ zum Wafer zurückgelegte Bahn,

Fig. 6 zeigt eine Darstellung eines Bereichs der Wafermap, Fig. 7 zeigt eine Darstellung eines anderen Bereichs der Wafermap, Fig. 8 einen Teilbereich der Wafermap und eine Grenzlinie zwischen „ guten" und „schlechten"

Halbleiterchips,

Fig. 9 ein Bild eines Bereichs einer Trägerfolie mit Halbleiterchips, und Fig. 10 eine Matrix, die das in der Fig. 9 dargestellte Bild, auf mathematische Weise charakterisiert.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0011] Die Fig. 1 zeigt schematisch in zeitlicher Ansicht einen für die Durchführung des erfmdungsgemässen Verfahrens geeigneten Montageautomaten. Der Montageautomat umfasst einen Wafertisch 1 , auf dem die Halbleiterchips 3 bereitgestellt werden, eine Kamera 4 und eine Bildverarbeitungseinheit 5 für die Bestimmung der Lage des nächsten vom Wafertisch 1 zu entnehmenden Halbleiterchips 3, eine Transportvorrichtung 6 für den Transport von Substraten zu einem Montageplatz, ein Pick und Place System 7 mit einem Bondkopf 8 mit mindestens einem Chipgreifer 9, um die Halbleiterchips 3 vom Wafertisch 1 zu entnehmen, zum Substrat zu transportieren und auf dem Substrat zu montieren, und weitere Baugruppen, die für das Verständnis der Erfindung aber nicht wichtig sind, sowie eine

Steuersoftware für die Steuerung des Montageautomaten. Bei diesem Beispiel wird als Träger für die Halbleiterchips 3 eine Trägerfolie 2 verwendet. Die in Reihen und Kolonnen angeordneten Halbleiterchips 3 haften auf der Trägerfolie 2.

[0012] Es gibt Montageautomaten, bei denen der Wafertisch in zwei horizontalen Richtungen verschiebbar ist, während der Bondkopf des Pick und Place Systems im wesentlichen, d.h. abgesehen von kleinen Korrekturbewegungen, nur in einer horizontalen Richtung verschiebbar ist. Der Wafertisch wird jeweils verschoben, um den nächsten zu entnehmenden Halbleiterchip an einem vorbestimmten Ort für die Entnahme durch das Pick und Place System bereitzustellen. Die Kamera ist in der Regel ortsfest angeordnet. Solche Montageautomaten sind in der Fachwelt bekannt als Die Bonder.

[0013] Es gibt auch Montageautomaten, bei denen der Bondkopf des Pick und Place Systems in zwei horizontalen Richtungen verschiebbar ist, während der Wafertisch stationär ist. Die Kamera ist am Bondkopf angeordnet. Solche Montageautomaten sind in der Fachwelt bekannt als Bestückungsautomaten.

[0014] Die Erfindung kann selbstverständlich auch bei Die Bondern und Bestückungsautomaten eingesetzt werden, deren Konstruktion von der oben erwähnten typischen Bauweise abweicht. In allen Fällen ist die Kamera relativ zum Wafertisch verschiebbar.

[0015] Wie bereits in der Einleitung erwähnt wird ein Wafer nach der Prüfung der Halbleiterchips und der Speicherung der Resultate der Prüfung in einer Datenbank, die im Fachjargon Wafermap genannt wird, in der Regel auf eine Trägerfolie geklebt und zersägt. Dies ist in der Fig. 2 dargestellt. Die Fig. 2 zeigt die einzelnen Halbleiterchips 3 eines zersägten Wafers 10, die auf einer Trägerfolie 2 haften. Die Halbleiterchips 3 sind in Reihen und Kolonnen angeordnet. Im Bereich des Randes des Wafers 10 liegende Halbleiterchips sind nicht vollständig, sondern nur als Bruchstück vorhanden. Die guten Halbleiterchips 3 sind als weisse Rechtecke, die schlechten Halbleiterchips 3 als schraffierte Flächen dargestellt. Der Rand des Wafers 10 enthält eine in der Fachwelt als „flat" bezeichnete Abplattung oder eine andere Markierung, die die Orientierung des Wafers 10 kennzeichnet. Die Wafermap ist als zweidimensionale Matrix darstellbar, die ein Abbild der Halbleiterchips 3 darstellt. Die Fig. 3 zeigt die Wafermap 11 , die zu den Halbleiterchips 3 der Fig. 2 gehört. Jedes Element der Matrix stellt einen realen oder fiktiven Halbleiterchip 3 dar: die Elemente der Matrix repräsentieren einerseits reale Halbleiterchips 3A, die vollständig vorhanden sind, und reale Halbleiterchips 3B, die nur als Bruchstück vorhanden sind, andererseits aber auch fiktive Halbleiterchips IC, die nicht vorhanden sind, weil sie ausserhalb des Randes des Wafers liegen würden (Die Elemente der zweidimensionalen Matrix bilden ein Rechteck, während der Wafer rund ist). Halbleiterchips 3B befinden sich am Rand des ursprünglichen Wafers 10. Jedes Element der Matrix enthält einen Wert W = „g" oder W = „u", der angibt, ob der zugehörige Halbleiterchip ein „guter" (W=g) oder „schlechter" (W=u) Halbleiterchip ist. In der Fig. 3 sind alle

Matrixelemente, die einen guten Halbleiterchip darstellen, als weisses Rechteck dargestellt, während diejenigen Matrixelemente, die einen schlechten Halbleiterchip oder einen überhaupt nicht vorhandenen fiktiven Halbleiterchip IC repräsentieren, mit einem „u" beschriftete Rechtecke sind. Des weiteren kann jedes Element der Matrix, dessen Wert W=g ist, weitere Daten enthalten, die den zugehörigen Halbleiterchip charakterisieren. Dies ist hier aber nicht von Interesse.

[0016] Die Fig. 4 zeigt eine Wafermap, bei der diejenigen Matrixelemente, auf denen der Rand des Wafers 10 überhaupt liegen könnte, schraffiert sind. Zudem sind zwei Bereiche Ai und A 2 mit dicken Linien umrandet.

[0017] Halbleiterchips, die im Bereich des Randes des Wafers liegen, sind entweder nur als bruchstückhafte Halbleiterchips 3B oder als vollständige Halbleiterchips 3A vorhanden. Gemäss der Erfindung wird nun ein Bild von wenigstens einen Teilbereich der auf der Trägerfolie 2 bereitgestellten Halbleiterchips 3 aufgenommen und jeder nur bruchstückhaft vorhandene Halbleiterchip 3B als „schlechter" Halbleiterchip und jeder vollständig vorhandene Halbleiterchip 3 A als „guter" Halbleiterchip bewertet. Diese Halbleiterchips bilden also ein spezifisches Muster aus „guten" und „schlechten" Halbleiterchips. Falls nötig, werden auch nicht vorhandene Halbleiterchip als „schlechter" Halbleiterchip bewertet. In äquivalenter Weise kann man sagen, dass die „guten" und „schlechten" Halbleiterchips durch eine Grenzlinie getrennt sind, die einen spezifischen Verlauf hat. Gemäss der Erfindung wird dann untersucht, ob die Wafermap ein gleiches oder fast gleiches Muster bzw. eine gleiche oder fast gleiche Grenzlinie enthält. Dazu wird aus Zeitgründen vorzugsweise nicht der ganze Rand des Wafers in die Untersuchung einbezogen, sondern nur ausgewählte Teilbereiche. Auf diese Weise lassen sich die Halbleiterchips auf dem Wafertisch den Matrixelementen der Wafermap ohne Mithilfe eines Operateurs zuordnen.

[0018] Die Erfindung wird nun im Detail erläutert. Die Einrichtungsphase beginnt mit zwei an sich bekannten Verfahrensschritten, um den in die Halbleiterchips zersägten Wafer auszurichten und für die Montage vorzubereiten.

1. Die auf einen Rahmen aufgespannte Trägerfolie 2 mit den Halbleiterchips 3 wird wie üblich auf dem Wafertisch des Montageautomaten bereitgestellt. Die dazugehörige Wafermap wird in den Computer des Montageautomaten geladen.

2. Die Lage des Wafers 10 wird nun mit einer herkömmlichen Methode vermessen und im groben bestimmt.

[0019] Eine bekannte Methode besteht darin, mit der Kamera ein Bild (oder mehrere Bilder) des Wafers aufzunehmen, an mindestens zwei, vorzugsweise drei Stellen die Tangente an den Rand des Wafers anzulegen und aus den Normalen zu den Tangenten die ungefähre Lage des Mittelpunkts des Wafers zu

bestimmen.

[0020] Mit dem Schritt 2 wird somit bereits ein erster Bezug zwischen den Halbleiterchips und der Wafermap hergestellt, der allerdings noch ungenau ist. Es besteht nämlich ein hohes Risiko, dass die Halbleiterchips in Bezug auf die Wafermap um mindestens eine Kolonne oder Reihe verschoben sind.

[0021] Die Daten über die Grosse des Wafers 10 und die Abstände (pitch) der Halbleiterchips in x- und y-Richtung sind bekannt. Somit kann der Wafertisch jeden beliebigen Halbleiterchip ins Blickfeld der Kamera bringen. Der Montageautomat wäre nun in der Lage, die Position und Orientierung jedes angefahrenen Halbleiterchips mittels herkömmlicher Bilderkennungsverfahren zu bestimmen und den Halbleiterchip korrekt zu montieren. Dem Montageautomaten fehlt aber noch die in der Wafermap gespeicherte Information zum Halbleiterchip, weil der Bezug zwischen den Halbleiterchips auf dem Wafertisch und der Wafermap noch falsch sein kann. Die folgenden Verfahrensschritte stellen einen genauen Bezug her. Der Bezug kann auf verschiedene Weise hergestellt werden. Im folgenden werden drei Verfahren erläutert. Die Verfahren stellen nur bevorzugte Ausführungsbeispiele dar. Der Fachmann ist in der Lage, diese bevorzugten Verfahren bei Bedarf zu modifizieren, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Verfahren 1

[0022] Das erste Verfahren umfasst die Schritte 3.1 und 4.1 :

3.1 Die Kamera wird schrittweise entlang einer vorbestimmten Bahn 12 relativ zum Wafertisch bewegt, um einen ersten Teilbereich Ci des Randes des Wafers 10 zu scannen. Die während der Bewegung von der Kamera aufgenommenen Bilder werden von der Bildverarbeitungseinheit analysiert und es wird die Grenzlinie 13 gesucht, die nur bruchstückhaft vorhandene Halbleiterchips 3B von vollständig vorhandenen Halbleiterchips 3 trennt.

[0023] Die Fig. 5 illustriert dies. Die Fig. 5 zeigt einen Teilbereich des Wafers 10 und die von der Kamera relativ zum Wafer 10 zurückgelegte Bahn 12, sowie die physikalische Grenzlinie 13 zwischen den nur bruchstückhaft vorhandenen Halbleiterchips 3B und den vollständig vorhandenen Halbleiterchips 3A.

4.1 Es wird untersucht, ob in der Wafermap 11 eine Grenzlinie 14 zwischen Matrixelementen mit dem Wert „g" und Matrixelementen mit dem Wert „u" vorkommt, die den gleichen Verlauf hat wie die Grenzlinie 13.

[0024] Es genügt dazu, nur einen Teilbereich der Wafermap 11 zu untersuchen, nämlich denjenigen Teilbereich, in dem die Grenzlinie 13 überhaupt vorkommen kann. Dies ist hier der in der Fig. 4 dargestellte Bereich Ai.

[0025] Im Beispiel gibt es in der Wafermap 11 eine Grenzlinie 14 zwischen Matrixelementen mit den Werten „u" und „g", die den genau gleichen Verlauf wie die Grenzlinie 13 aufweist. Die Fig. 6 zeigt diesen Bereich der Wafermap 11. Somit ist der Bezug zwischen den Halbleiterchips auf dem Wafertisch und der Wafermap hergestellt.

[0026] Mit Vorteil wird anschliessend überprüft, ob der Bezug richtig ist: Die Schritte 3.1 und 4.1 des Verfahrens 1 werden für einen weiteren (nicht dargestellten) Teilbereich C 2 wiederholt, der z.B. dem in der Fig. 4 dargestellten Bereich A 2 der Wafermap entspricht.

[0027] Es kommt vor, dass in der Wafermap 11 ein am Rand liegender Halbleiterchip als schlechter Halbleiterchip gespeichert ist, obwohl er physikalisch vollständig vorhanden ist. In diesem Fall gibt es in der Wafermap 11 keine Grenzlinie 14, die genau gleich verläuft wie die im Schritt 3.1 ermittelte Grenzlinie 13. Falls dies der Fall ist, werden die Schritte 3.1 und 4.1 für weitere (nicht dargestellte) Teilbereiche C3 bis höchstens C n wiederholt, bis eine Grenzlinie 13 zwischen den Halbleiterchips auf der Trägerfolie 2 und eine Grenzlinie 14 zwischen den Matrixelementen der Wafermap 11 gefunden wurden, die den gleichen Verlauf haben. Falls auch diese Suche ergebnislos ist, dann werden die Schritte 3.1 und

4.1 für die Teilbereiche C3 bis höchstens C n wiederholt, bis eine Grenzlinie 13 zwischen den Halbleiterchips auf der Trägerfolie 2 und eine Grenzlinie 14 zwischen den Matrixelementen der Wafermap 11 gefunden wurden, die einen ähnlichen Verlauf haben, oder es wird, falls dies nach einer vorbestimmten Anzahl von n Scans nicht der Fall ist, ein Alarm erzeugt, um zu veranlassen, dass der Bezug wie bisher mit der Hilfe eines Operateurs hergestellt wird. Ein ähnlicher Verlauf der Grenzlinien 13 und 14 bedeutet, dass eine vorbestimmte Anzahl von Abweichungen vom gleichen Verlauf erlaubt sind.

Verfahren 2

[0028] Das zweite Verfahren umfasst die folgenden Schritte 3.2 bis 7.2:

3.2 Es wird ein Bereich der Wafermap ausgewählt, beispielsweise der in der Fig. 4 dargestellte Bereich Ai. Im Beispiel enthält der Bereich Ai 13 Matrixelemente 15. Die Fig. 7 zeigt die Werte „u" oder „g" der 13 Matrixelemente 15 des Bereichs Ai. Wie aus der Fig. 7 ersichtlich ist, gibt es eine eindeutige Grenzlinie 14, die die Matrixelemente 15 mit dem Wert „u" von den Matrixelementen 15 mit dem Wert „g" trennt.

4.2 Es wird innerhalb des Bereichs Ai derjenige Teilbereich Bi ermittelt, dessen Matrixelemente 15 mindestens eine Seite gemeinsam haben mit der Grenzlinie 14. Die Matrixelemente 15 des Teilbereichs Bi bilden ein entsprechend der Lage der zugehörigen Matrixelemente 15 durch horizontale und vertikale Linien begrenztes Vieleck Vi. Das Vieleck Vi hat eine innere Struktur, die durch die Werte „u" und „g" der Matrixelemente 15 des Teilbereichs Bi gebildet wird. Mit anderen Worten, die Matrixelemente 15 des Teilbereichs Bi stellen ein spezifisches Muster M(Bi)

dar, das den Verlauf der Grenzlinie 14 repräsentiert. Die Fig. 8 illustriert den Teilbereich Bi, sowie das Muster M(Bi).

5.2 Es wird mit der Kamera ein Bild eines Bereichs Ci der auf der Trägerfolie 2 bereitgestellten

Halbleiterchips aufgenommen oder ein solches Bild aus mehreren Einzelbildern erzeugt, wobei der Bereich Ci im Beispiel den entsprechenden Bereich Ai der Wafermap 11 umfasst. Das Bild enthält somit sowohl vollständig vorhandene Halbleiterchips 3A als auch nur bruchstückhaft vorhandene Halbleiterchips 3B, sowie einen zusammenhängenden Bereich ohne Halbleiterchips.

6.2 Das Bild wird von der Bildverarbeitungseinheit in aneinander angrenzende Rechtecke 16 unterteilt, deren Fläche im wesentlichen der Fläche eines Halbleiterchip entspricht, so dass jedem Rechteck 16 ein vollständig vorhandener Halbleiterchip 3 A oder ein nur bruchstückhaft vorhandener Halbleiterchip 3B oder kein Halbleiterchip zugeordnet ist. Jedem Rechteck 16 wird der Wert „g" zugeordnet, wenn der Halbleiterchip vollständig vorhanden ist, und der Wert „u" zugeordnet, wenn der Halbleiterchip nicht vollständig vorhanden ist, und entweder der Wert „u" oder der Wert „leer" zugeordnet, den kein Halbleiterchip vorhanden ist.

[0029] Die Fig. 9 illustriert das Bild des Bereichs Ci. Die Fig. 9 illustriert auch, wo der Bereich Ai der Wafermap 11 etwa liegen könnte. Die Fig. 10 zeigt eine mathematische Darstellung des Ergebnisses des Schrittes 6.2.

[0030] Die Rechtecke 16 mit dem Wert „u" sind von den Rechtecken 16 mit dem Wert „g" durch eine Grenzlinie 13 getrennt. Im nächsten Schritt 7.2 wird untersucht, ob ein Teilstück der Grenzlinie 13 zwischen den Halbleiterchips 3 A und 3B den gleichen Verlauf wie die Grenzlinie 14 zwischen den Matrixelementen „u" und „g" des Teilbereichs Bi der Wafermap 11 hat.

7.2 Es wird untersucht, ob es im Bereich Ci einen Teilbereich Di gibt, der die gleiche Form und die gleiche innere Struktur wie der Teilbereich Bi (Fig. 8) der Wafermap 11 aufweist.

[0031] Die Untersuchung im Schritt 7.2 erfolgt beispielsweise so, dass im Bereich Ci alle Teilbereiche D bestimmt werden, die die gleiche geometrische Form wie der Teilbereich Bi haben. Anschliessend wird für jeden Teilbereich D geprüft, ob das Muster M(D) gleich dem Muster M(Bi) ist. Im Beispiel ist dies der Fall, der in der Fig. 10 dargestellte Teilbereich Di erfüllt diese Bedingung.

[0032] Im beschriebenen und illustrierten Beispiel ist der Bereich Ci „grösser" als der Bereich Ai. Falls umgekehrt der Bereich Ai „grösser" als der Bereich Ci ist, dann wird im Schritt 7.2' alternativ untersucht, ob ein Teilstück der Grenzlinie 14 den gleichen Verlauf wie die Grenzlinie 13 aufweist.

7.2' Es wird untersucht, ob es im Bereich Ai einen Teilbereich Bi gibt, der die gleiche Form und die gleiche innere Struktur wie der Teilbereich Di aufweist.

Die Schritte 6.2 und 7.2A bzw. 7.2' werden mittels an sich bekannter Bildverarbeitungsalgorithmen durchgeführt.

Verfahren 3

[0033] Das dritte Verfahren umfasst die folgenden Schritte 3.3 bis 6.3:

3.3 Es wird mit der Kamera ein Bild eines Bereichs Ci der auf der Trägerfolie 2 bereitgestellten

Halbleiterchips aufgenommen oder ein solches Bild aus mehreren Einzelbildern erzeugt. Das Bild enthält somit sowohl vollständig vorhandene Halbleiterchips 3A als auch nur bruchstückhaft vorhandene Halbleiterchips 3B, sowie einen zusammenhängenden Bereich ohne Halbleiterchips.

4.3 Dieser Schritt ist gleich dem Verfahrenschritt 6.2 des zweiten Verfahrens.

5.3 Es wird im Bild ein Teilbereich ausgewählt, der nur Rechtecke 16 enthält, die mit mindestens einer Seite an die Grenzlinie 13 angrenzen. Im Beispiel ist dies der in der Fig. 10 dargestellte Teilbereich Di.

6.3 Es wird untersucht, ob es in der Wafermap 11 einen Teilbereich gibt, der die gleiche Form und die gleiche innere Struktur wie der Teilbereich Di aufweist, d.h. mit anderen Worten es wird untersucht, ob es in der Wafermap 11 einen Teilbereich gibt, der das gleiche Muster aufweist wie das Muster M(Di) des Teilbereichs Di. In dem anhand der Fig. 7 bis Fig. 10 illustrierten Beispiel ist dies der Fall.

[0034] Wie bereits beim Beispiel des ersten Verfahrens erwähnt, ist es von Vorteil, auch die Verfahren 2 oder 3 für einen weiteren Bereich zu wiederholen, um zu überprüfen, ob der bei der ersten Durchführung des Verfahrens ermittelte Bezug zwischen der Lage der Halbleiterchips und der Wafermap richtig ist. Um Fehler soweit als möglich auszuschliessen, ist es sinnvoll, mindestens zwei Bereiche zu benützen, die an möglichst weit auseinander liegenden Stellen des Wafers liegen. Dieses Kriterium erfüllen beispielsweise die in der Fig. 4 hervorgehobenen Bereiche Ai und A 2 .

[0035] Es kann vorkommen, insbesondere, wenn das Verhältnis von guten zu schlechten Halbleiterchips einer Wafermap (im Fachjargon „yield") nicht sehr hoch ist, dass trotz mehrmaliger Durchführung eines oder mehrerer der erläuterten Verfahren der Bezug zwischen der Lage der Halbleiterchips und der Wafermap nicht ermittelt werden konnte. In diesem Fall ist es möglich, die an sich strengen Kriterien, dass die Grenzlinie 13 den gleichen Verlauf wie die Grenzlinie 14 haben muss beziehungsweise dass das Muster eines Teilbereichs der auf der Trägerfolie präsentierten Halbleiterchips gleich ist wie das Muster eines Teilbereichs der Wafermap, zu lockern und nur zu verlangen, dass der Verlauf der Grenzlinie 13 ähnlich dem Verlauf der Grenzlinie 14 ist beziehungsweise dass die Muster einander ähnlich sind. ähnlich heisst beispielsweise, dass ein oder zwei Werte der inneren Struktur

verschieden sein dürfen oder dass ein bestimmter Prozentsatz an Abweichungen erlaubt ist.

[0036] Die beschriebenen Verfahren werden vom Montageautomaten ohne Mithilfe eines Operateurs ausgeführt, d.h. der Montageautomat ist so eingerichtet und programmiert, dass er die beschriebenen Verfahren ausführen kann. Nach erfolgreichem Abschluss der Einrichtungsphase, d.h. einer erfolgreichen Herstellung des Bezugs zwischen den Halbleiterchips und der Wafermap, ist die Einrichtungsphase beendet und es beginnt die Montagephase, in der der Montageautomat die Halbleiterchips auf Substrate montiert.