專利名稱：檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)及其方法，更具體地講是涉及檢查半導(dǎo)體器件的三維外觀的系統(tǒng)及其方法，這是通過檢測由垂直照射在要檢查的目標(biāo)上的光隨目標(biāo)的高度變化而不同程度反射的光束，并且通過采用檢測的圖象的灰度級計算目標(biāo)的預(yù)定區(qū)域的高度實現(xiàn)的。
目前，半導(dǎo)體器件實際上應(yīng)用于幾乎所有的電子產(chǎn)品和最先進(jìn)的設(shè)備，包括醫(yī)療設(shè)備、通信衛(wèi)星和各種控制系統(tǒng)。半導(dǎo)體器件上的缺陷是嚴(yán)重影響各種設(shè)備的性能的主要因素之一。因此，在制造設(shè)備之前發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體器件上的缺陷，這在批量制造半導(dǎo)體器件的過程中是非常重要的。但是，僅僅通過人的視力來確定半導(dǎo)體器件上是否存在缺陷是很困難的。從時間和成本方面講，這也是低效率的。
為了開發(fā)能夠自動地發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的兩維表面上的缺陷的檢查系統(tǒng)，已經(jīng)進(jìn)行了許多研究。已有幾種檢查系統(tǒng)在使用。目前進(jìn)行的是通過給CCD照相機(jī)增設(shè)附加裝置，諸如光照射裝置、激光束裝置等，開發(fā)檢查半導(dǎo)體器件的兩維表面上的缺陷的系統(tǒng)。
在借助于激光束檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)中，多個半導(dǎo)體器件被放置在一個托架上，放置在托架上的半導(dǎo)體器件整體由激光束進(jìn)行掃描照射，以通過檢測反射的激光束來檢查半導(dǎo)體器件的外觀。
但是，按照借助于激光束檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)，在激光束掃描照射過程中，由塑料制成的托架容易被激光束分解，由此產(chǎn)生蒸汽。塑料分解產(chǎn)生的蒸汽變成污染半導(dǎo)體器件周圍環(huán)境并且耽擱檢查時間的因素。
另外，使用激光束的檢查系統(tǒng)以不變的間隔照射激光束，由此降低了測量圖象的精度。再者，由于使用激光束的檢查系統(tǒng)以不變的間隔照射激光束，放置在托架上的半導(dǎo)體器件應(yīng)當(dāng)位于一條直線上。因此，使用激光束的檢查系統(tǒng)存在另外一個問題必需安裝一個附加的裝置來擺動托架和調(diào)準(zhǔn)托架上的半導(dǎo)體器件。
除了使用激光束檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)之外，美國專利5828449中展示了一種使用光照射裝置檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)。
根據(jù)上述發(fā)明，一個環(huán)形光照射裝置，包括多個傾斜向下的發(fā)光元件，設(shè)置在光檢測裝置的下部，用于將光束照射到作為一個整體要檢查的半導(dǎo)體器件上。當(dāng)這種環(huán)形光照射裝置將光束照射到半導(dǎo)體器件的焊球(solder ball)或引線上時，光束不照射焊球的邊緣和中心以及引線的水平部分。由此，難以準(zhǔn)確地檢測焊球的圖象。只能根據(jù)焊球的檢測圖象，確定焊球是否存在和測量包括直徑、圓度等在內(nèi)的兩維尺寸和形狀。
另外，環(huán)形光照射裝置從半導(dǎo)體器件的側(cè)面照射光束，因此放置在托架的外壁側(cè)的半導(dǎo)體器件被托架的陰影遮擋。為了消除托架的陰影效應(yīng)，檢查系統(tǒng)將放置在托架上的各半導(dǎo)體器件移向檢測裝置并且隨后對其進(jìn)行拍攝。因此，根據(jù)上述發(fā)明，在使半導(dǎo)體器件從托架移向檢測裝置和使它們回到原始托架的過程中，可能發(fā)生半導(dǎo)體器件的損壞，并且還存在檢查半導(dǎo)體器件需要更多時間的問題。
因此，本發(fā)明的目的是要解決上述的問題。本發(fā)明的一個目的是提供一種用于檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)及其方法，它通過采用拍攝的半導(dǎo)體器件的圖象計算半導(dǎo)體器件的預(yù)定區(qū)域的表面狀態(tài)和高度，準(zhǔn)確地檢查半導(dǎo)體器件的三維外觀。
為了實現(xiàn)這些目的，根據(jù)本發(fā)明的用于檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)包括光照射裝置，用于從半導(dǎo)體器件的上側(cè)垂直地照射光束；三維檢測裝置，它設(shè)置在半導(dǎo)體器件的上側(cè)，用于檢測從半導(dǎo)體器件反射的光束；圖象存儲裝置，用于存儲由檢測裝置檢測的圖象；計算裝置，用于根據(jù)由圖象存儲裝置存儲的圖象的灰度級，計算半導(dǎo)體器件的預(yù)定區(qū)域的高度；輸出裝置，用于輸出圖象存儲裝置中存儲的圖象和由計算裝置計算出的結(jié)果數(shù)據(jù)；和控制裝置，用于控制相應(yīng)裝置。
根據(jù)本發(fā)明的用于檢查半導(dǎo)體器件的外觀的方法包括以下步驟將光束垂直地照射在半導(dǎo)體器件上；存儲由檢測裝置檢測的半導(dǎo)體器件的圖象；采用基于存儲的半導(dǎo)體器件的圖象的灰度級，計算半導(dǎo)體器件的預(yù)定區(qū)域的高度；和輸出計算結(jié)果。
這里，預(yù)定區(qū)域為形成在半導(dǎo)體器件上的多個焊球。計算步驟包括以下步驟采用基于存儲的半導(dǎo)體器件的圖象的灰度級，搜索相應(yīng)焊球的中心；在圍繞搜索的相應(yīng)焊球中心的八個方向上測量焊球的灰度級和直徑；比較所測量的相應(yīng)焊球在八個方向上的直徑和灰度級；選擇相應(yīng)焊球的八個直徑中的最小直徑；和根據(jù)分別選擇的直徑中的最大直徑，計算半導(dǎo)體器件上形成的多個焊球的相對高度。
在閱讀了結(jié)合附圖所做的以下詳細(xì)說明之后，本發(fā)明的上述目的和其它特征及優(yōu)點將變得更清楚，附圖中

圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例的示意圖；圖2是顯示照射到圖1中的半導(dǎo)體器件的焊球上的光束路徑的示意圖；圖3a是顯示由三維傳感器拍攝的圖象的灰度級隨焊球的高度變化而變化的示意圖；圖3b是顯示當(dāng)三維傳感器拍攝不同高度的焊球時，拍攝的圖象的灰度級隨焊球的高度變化而變化的示意圖；圖4a-4d是顯示焊球的外觀與對應(yīng)的圖象形狀的示意圖；圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)的另一優(yōu)選實施例的示意圖；圖6a是顯示照射到圖5中的半導(dǎo)體器件的焊球上的光束路徑的示意圖；圖6b是顯示照射到圖5中的半導(dǎo)體器件的引線上的光束路徑的示意圖；圖7是顯示當(dāng)由三維傳感器拍攝具有不同高度的引線時，所拍攝的圖象的灰度級隨引線的高度變化而變化的示意圖；圖8是一個流程圖，用于顯示根據(jù)本發(fā)明的檢查半導(dǎo)體器件的外觀的方法；圖9是一個流程圖，用于顯示根據(jù)所拍攝的圖象的灰度級計算焊球的高度的方法；圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明的用于計算所拍攝的圖象直徑的方法的示意圖；圖11是一個曲線圖，它顯示出所拍攝圖象的直徑和灰度級之間的關(guān)系；圖12是在監(jiān)視器上顯示出的目標(biāo)的拍攝圖象的例舉性示意圖。
下面將參照附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)和方法。
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例的示意圖。
參照圖1，要檢查的多個半導(dǎo)體組件30被放置在一個托架23上，托架23放置在一個工作臺22上。這里，半導(dǎo)體組件可以選自下列類型球柵陣列插腳(BGA)和微球柵陣列插腳(μBGA)、柵格陣列插腳(PGA)或芯片尺標(biāo)封裝(CSP)。下面將主要描述球柵陣列插腳和微球柵陣列插腳的半導(dǎo)體組件。
在托架23上側(cè)設(shè)置有光照射裝置，用于將光束垂直地照射到托架23上安裝的半導(dǎo)體組件上。在光照射裝置的上側(cè)設(shè)置有檢測裝置或三維傳感器15，用于檢測從托架上的半導(dǎo)體組件30反射的光束。這里，對于三維傳感器而言，可以采用三維CCD照相機(jī)。
光照射裝置包括發(fā)光部件13和分光器14。發(fā)光部件13包括多個發(fā)光元件，例如發(fā)光二極管，它們在托架23上的半導(dǎo)體組件30和三維傳感器15之間垂直排列成一直線。分光器14垂直于發(fā)光部件13并且設(shè)置在半導(dǎo)體組件和三維傳感器15之間的一直線上，用于將來自于發(fā)光部件的光束垂直反射到托架上設(shè)置半導(dǎo)體組件的那一側(cè)。
在半導(dǎo)體組件30上形成有焊球31。從發(fā)光部件發(fā)射的光束通過分光器14投射到半導(dǎo)體組件30上，并且從半導(dǎo)體組件30上反射。由于從半導(dǎo)體組件30上反射后通過分光器14的光束被三維傳感器15截取，半導(dǎo)體組件30的圖象被拍攝下來。這里，三維傳感器15是以每個半導(dǎo)體組件作為一個圖象單元進(jìn)行拍攝的。
隨后，由三維傳感器15拍攝的圖象通過微型計算機(jī)11被存儲在存儲器18中。一個控制計算機(jī)20通過接口裝置19連接至微型計算機(jī)11，用于由用戶整體地控制該檢測裝置。
微型計算機(jī)11根據(jù)存儲在存儲器18中的圖象的灰度級，計算相鄰焊球31之間的間距、各焊球31的寬度和高度。微型計算機(jī)11根據(jù)所計算的相鄰焊球之間的間距和各焊球的寬度確定焊球的未對準(zhǔn)和缺損情況。
根據(jù)控制計算機(jī)20的控制，由微型計算機(jī)11計算的數(shù)據(jù)和焊球的高度，通過接口裝置19和控制計算機(jī)20，輸出至一個監(jiān)視器16和/或一個打印機(jī)17。
一個發(fā)光部件驅(qū)動器12在微型計算機(jī)11的控制下驅(qū)動發(fā)光部件13。三維傳感器15、分光器14和發(fā)光部件13構(gòu)成一個模塊。一個移動伺服裝置21在微型計算機(jī)11的控制下移動此模塊。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的此優(yōu)選實施例的檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)的工作原理。
首先，如果在用戶的控制下，控制信號通過控制計算機(jī)20輸出至該檢查裝置以進(jìn)行三維拍攝操作，控制信號則通過接口裝置19輸入微型計算機(jī)11。
微型計算機(jī)11根據(jù)控制計算機(jī)20的控制信號，向發(fā)光部件驅(qū)動器12、三維傳感器15和移動伺服裝置21輸出預(yù)定的控制信號。根據(jù)微型計算機(jī)11的控制信號，移動伺服裝置使包括三維傳感器15、分光器14和發(fā)光部件13的模塊移動至其初始狀態(tài)。此后，發(fā)光部件驅(qū)動器12通過微型計算機(jī)11的控制信號驅(qū)動發(fā)光部件13。因此，從發(fā)光部件13發(fā)射的光束通過分光器14垂直地照射到半導(dǎo)體組件30上。
在光束照射到半導(dǎo)體組件30上時，由微型計算機(jī)11控制于“接通”狀態(tài)的三維傳感器15接收從半導(dǎo)體組件30反射的光束，并且拍攝半導(dǎo)體組件30的圖象。由三維傳感器15拍攝的圖象以預(yù)定字節(jié)的圖象幀格式傳送到微型計算機(jī)11。
這里，包括三維傳感器15、分光器14和發(fā)光部件13的模塊，在微型計算機(jī)11的控制下，由移動伺服裝置21以一個半導(dǎo)體組件為單元進(jìn)行移動，并且三維傳感器15對半導(dǎo)體組件30逐一進(jìn)行拍攝。
微型計算機(jī)11將從三維傳感器15輸入的圖象數(shù)據(jù)存儲在存儲器18中。此后，微型計算機(jī)11根據(jù)存儲在存儲器18中的圖象的灰度級，計算半導(dǎo)體組件30上形成的相鄰焊球31之間的間距以及焊球的寬度和高度。微型計算機(jī)11根據(jù)所計算的相鄰焊球之間的間距和各焊球的寬度確定焊球的未對準(zhǔn)和缺損情況。在控制計算機(jī)20的控制下，由微型計算機(jī)11確定的焊球的數(shù)據(jù)和高度，通過接口裝置19和控制計算機(jī)20，輸出至監(jiān)視器16和/或打印機(jī)17。
圖2是顯示照射到圖1中的半導(dǎo)體器件的焊球上的光束路徑的示意圖。通過分光器，光束垂直地投射到半導(dǎo)體組件30的焊球31上，這樣就不會受托架的陰影的影響。因此，三維傳感器15可以準(zhǔn)確地拍攝半導(dǎo)體組件30的外觀圖象。
圖3a是顯示由三維傳感器拍攝的圖象的灰度級隨焊球的高度變化而變化的示意圖。對于由三維傳感器拍攝的圖象，中心的白色部分具有高的灰度級值，在此處有大量的光束從焊球反射并且被三維傳感器接收。在焊球的外側(cè)畫出的是暗的顏色。隨著從焊球的中心趨近外側(cè)，有較少的光束從焊球反射并且被三維傳感器接收。對于由三維傳感器15拍攝的圖象，外側(cè)具有低的灰度級值。這里，圖象是由象素單元構(gòu)成的。如果各象素的灰度級表示為8比特，與焊球的中心對應(yīng)的象素值接近255，而與焊球的外周邊對應(yīng)的圖象的象素值接近0。
圖3b是顯示當(dāng)三維傳感器拍攝不同高度的焊球時，拍攝的圖象的灰度級隨焊球的高度變化而變化的示意圖。當(dāng)三維傳感器15拍攝高度較高的焊球時，在此圖的左側(cè)示出的圖象在中心具有較大的白色部分，而當(dāng)三維傳感器15拍攝高度較低的焊球時，在此圖的右側(cè)示出的圖象在中心具有較小的白色部分。因此，對于不同高度的焊球，由三維傳感器拍攝的圖象具有不同的灰度級。
如上所述，根據(jù)從焊球上反射并且由三維傳感器15接收的光束的量，由三維傳感器拍攝的圖象具有不同的灰度級，因此，灰度級隨焊球的高度變化而不同。
圖4a-4d是顯示焊球的外觀與對應(yīng)的圖象形狀的示意圖。
圖4a是當(dāng)三維傳感器拍攝此圖右側(cè)所示的正常焊球時得到的焊球圖象(左側(cè))的示意圖。中心的白色部分整體上很勻稱，并且隨著接近焊球的外側(cè)呈現(xiàn)較暗的顏色。
圖4b是當(dāng)三維傳感器拍攝具有不勻稱的中心部分的焊球(右側(cè))時得到的焊球圖象(左側(cè))的示意圖。中心的白色部分是不勻稱的。
圖4c是當(dāng)三維傳感器拍攝變形的焊球(右側(cè))時得到的焊球圖象(左側(cè))的示意圖。焊球外周邊的圖象形狀是變形的。
圖4d是用于比較三維傳感器拍攝正常的焊球和缺損的焊球時得到的相應(yīng)焊球圖象的示意圖。缺損的焊球在圖象中沒有白色部分，整個是暗色的。
圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)的另一優(yōu)選實施例的示意圖。與本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例中相同的組件以相同的參考數(shù)字標(biāo)識，并且下面將省略對這些具有相同參考數(shù)字的組件的說明。
與第一優(yōu)選實施例的檢查系統(tǒng)相比，第二優(yōu)選實施例的檢查系統(tǒng)還包括發(fā)光部件24。發(fā)光部件24包括多個發(fā)光二極管，用于以預(yù)定的角度將光束傾斜照射在要檢查的半導(dǎo)體器件上。發(fā)光部件24相對于通過分光器14的光束的路徑傾斜地設(shè)置在分光器下部。發(fā)光部件24用于增大由三維傳感器15接收的光束的量，并且由此獲得要檢查的半導(dǎo)體器件的更準(zhǔn)確的圖象。這里，多個發(fā)光部件24優(yōu)選地形成為按預(yù)定角度向內(nèi)彎曲的三級環(huán)形狀(倒V形)。
根據(jù)第二優(yōu)選實施例，通過發(fā)光部件13和分光器14，光束垂直地照射在半導(dǎo)體器件上，同時，通過發(fā)光部件24，光束向內(nèi)傾斜地照射在半導(dǎo)體器件上。
圖6a和6b分別顯示出垂直地和傾斜地投射到焊球和引線(lead)上的光束的路徑。與圖1中的系統(tǒng)相比，更多的光束從焊球和引線反射并且由三維傳感器15接收。
圖7是顯示當(dāng)由三維傳感器15拍攝具有不同高度的引線時，所拍攝的圖象的灰度級隨引線的高度變化而變化的示意圖。當(dāng)三維傳感器15拍攝高度較高的引線(如此圖的左側(cè)所示)時，呈現(xiàn)的圖象較寬，而當(dāng)三維傳感器15拍攝高度較低的引線(如此圖的右側(cè)所示)時，呈現(xiàn)的圖象較窄(W1＞W(wǎng)2)。因此，具有不同高度的(引線的)圖象具有不同的灰度級。
根據(jù)第二優(yōu)選實施例，由三維傳感器拍攝的焊球的圖象形狀與由圖1的檢查系統(tǒng)得到的圖象相同。但是，根據(jù)第二優(yōu)選實施例的圖象的灰度級整體較高。
圖8是一個流程圖，用于顯示根據(jù)本發(fā)明的檢查半導(dǎo)體器件的外觀的方法。
首先，在步驟100中微型計算機(jī)11確定是否建立了拍攝開始區(qū)域N=1和拍攝結(jié)束區(qū)域N=M。如果建立了拍攝開始區(qū)域，在步驟200中控制計算機(jī)20確定用戶是否輸入了拍攝開始信號。
如果在步驟200中從控制計算機(jī)20通過接口裝置19輸入了拍攝開始信號，微型計算機(jī)11就控制發(fā)光部件驅(qū)動器12以發(fā)射光束，并且同時控制移動伺服裝置21，以使包括發(fā)光部件、分光器和三維傳感器的模塊移動至在步驟100中建立的拍攝開始區(qū)域(N=1)。在模塊移動至拍攝開始區(qū)域(N=1)之后，在步驟300中，微型計算機(jī)11控制拍攝開始區(qū)域(N=1)由三維傳感器15進(jìn)行拍攝，并且將由三維傳感器15拍攝的圖象數(shù)據(jù)存儲在存儲器18中。
此后，在步驟400中，微型計算機(jī)11確定在步驟300中拍攝的區(qū)域是否是拍攝結(jié)束區(qū)域(N=M)。如果不是拍攝結(jié)束區(qū)域(N=M)，在步驟500中微型計算機(jī)11將被拍攝的區(qū)域數(shù)增加1，并且控制移動伺服裝置21使模塊移動至(區(qū)域數(shù))增大的拍攝區(qū)域(N=N+1)。在模塊移動至(區(qū)域數(shù))增大的拍攝區(qū)域(N=N+1)之后，在步驟300中微型計算機(jī)11控制三維傳感器15拍攝(區(qū)域數(shù))增大的拍攝區(qū)域(N=N+1)，并且隨后微型計算機(jī)11的控制過程前進(jìn)到步驟400。
但是，如果在步驟400中確定在步驟300中拍攝的區(qū)域就是拍攝結(jié)束區(qū)域(N=M)，微型計算機(jī)就在步驟600中停止拍攝操作。微型計算機(jī)11連續(xù)地讀出對應(yīng)于M個區(qū)域的存儲圖象，以便在步驟700中根據(jù)相關(guān)圖象的灰度級計算所拍攝區(qū)域的高度。
此后，在步驟700中，微型計算機(jī)11通過接口裝置19，將相應(yīng)的圖象和對于這些圖象計算出的高度數(shù)據(jù)傳送至控制計算機(jī)20。在步驟800中，在控制計算機(jī)20的控制下，傳送的圖象和高度數(shù)據(jù)被輸出到監(jiān)視器16和/或打印機(jī)17。
圖9是一個流程圖，用于顯示根據(jù)所拍攝的圖象的灰度級計算焊球的高度的方法。
首先，在步驟710中，微型計算機(jī)11讀出拍攝和存儲的第一區(qū)域(N=1)的圖象(即第一半導(dǎo)體組件的圖象)，并且在步驟715中借助于圖象的灰度級搜索第一焊球(S=1)的中心。
此后，在步驟720中，微型計算機(jī)11在八個方向上測量所搜索的焊球中心附近的灰度級和焊球直徑，如圖10中所示。
在步驟725中，微型計算機(jī)11比較所測量的各焊球在八個方向上的直徑和灰度級。這里，圖11顯示出對于正常焊球所拍攝圖象的灰度級和直徑之間的關(guān)系。在步驟730中，八個直徑中最小的直徑被選作相關(guān)焊球的代表性直徑。
此后，在步驟740中，微型計算機(jī)11確定相關(guān)焊球(S)是否是第K個焊球(最后一個焊球)。如果相關(guān)焊球(S)不是第K個焊球，微型計算機(jī)11的控制過程就通過步驟745回到步驟715。隨后，為下一焊球(S=S+1)執(zhí)行步驟715-730。
但是，如果在步驟740中確定相關(guān)焊球(S)是第K個焊球，在步驟750中，微型計算機(jī)11則根據(jù)K個焊球的直徑中的最大直徑，分別計算K個焊球的相對高度。
此后，微型計算機(jī)11將相關(guān)拍攝區(qū)域(N)的圖象和在步驟750中計算的高度數(shù)據(jù)，通過接口裝置19傳送至控制計算機(jī)20。傳送到控制計算機(jī)20的拍攝圖象被輸出到監(jiān)視器，如圖12中所示。
然后，在步驟760中，微型計算機(jī)11確定當(dāng)前拍攝區(qū)域(N)的圖象是否是拍攝結(jié)束區(qū)域(M)即最后一個半導(dǎo)體組件。如果圖象不是拍攝結(jié)束區(qū)域(M)，則微型計算機(jī)11的控制過程通過步驟765回到步驟710。緊接著，針對下一個拍攝區(qū)域(N=N+1)，重復(fù)執(zhí)行步驟710-755。
最后，通過觀看監(jiān)視器屏幕或閱讀打印的紙件的內(nèi)容，用戶能夠根據(jù)半導(dǎo)體組件的圖象和高度數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地檢查半導(dǎo)體組件的外觀。
根據(jù)優(yōu)選實施例，要檢查的多個目標(biāo)放置在托架內(nèi)。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可以理解，如果要檢查的多個目標(biāo)放置在卷繞帶上，可以獲得與優(yōu)選實施例相同的結(jié)果。
另外，根據(jù)優(yōu)選實施例，包括三維照相機(jī)、發(fā)光部件和分光器的模塊由移動伺服裝置進(jìn)行移動。本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然也可以理解，如果放置要檢查的目標(biāo)的托架或卷繞帶被移動，而不移動模塊，可以獲得與優(yōu)選實施例相同的結(jié)果。
雖然已經(jīng)參照特定的描繪性實施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不是受這些實施例的限制，而是僅僅由所附權(quán)利要求限制。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以改變或修改這些實施例。
如上所述，本發(fā)明根據(jù)要檢查的目標(biāo)的拍攝圖象計算目標(biāo)的表面狀態(tài)以及要檢查的目標(biāo)的高度，從而準(zhǔn)確地檢查目標(biāo)的三維外觀。
另外，本發(fā)明是通過分光器將發(fā)光部件發(fā)射的光束垂直地照射在目標(biāo)上，以便不受托架陰影影響。因此，可以提高目標(biāo)的三維外觀檢查結(jié)果的可靠性。
再者，本發(fā)明將其上放置多個要檢查的目標(biāo)的托架置于工作臺上并且連續(xù)地拍攝多個目標(biāo)。因此，與將要檢查的目標(biāo)逐一放置在工作臺上的常規(guī)方法相比，本發(fā)明可以防止目標(biāo)上產(chǎn)生缺陷，并且減少了檢查時間。
權(quán)利要求
1．一種用于檢查半導(dǎo)體器件的外觀的系統(tǒng)，包括光照射裝置，用于從半導(dǎo)體器件的上側(cè)垂直地照射光束；三維檢測裝置，它設(shè)置在半導(dǎo)體器件的上側(cè)，用于檢測從半導(dǎo)體器件上反射的光束；圖象存儲裝置，用于存儲由檢測裝置拍攝的圖象；計算裝置，用于根據(jù)由圖象存儲裝置存儲的圖象的灰度級，計算半導(dǎo)體器件的預(yù)定區(qū)域的高度；輸出裝置，用于輸出由圖象存儲裝置存儲的圖象和由計算裝置計算出的結(jié)果數(shù)據(jù)；和控制裝置，用于控制相應(yīng)裝置。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述光照射裝置包括發(fā)光元件，它們在半導(dǎo)體器件和檢測裝置之間垂直排列成一直線；和光學(xué)裝置，它垂直于發(fā)光元件在要檢查的半導(dǎo)體器件和檢測裝置之間排列成一直線，用于將來自于發(fā)光元件的光束垂直地反射到半導(dǎo)體器件。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述光照射裝置還包括環(huán)形的發(fā)光元件，這些發(fā)光元件設(shè)置在光學(xué)裝置的下部，用于將光束按預(yù)定角度傾斜地照射在半導(dǎo)體器件上。
4．根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測裝置、光學(xué)裝置和發(fā)光元件構(gòu)成一個模塊，并且該系統(tǒng)還包括移動裝置，用于在控制裝置的控制下移動模塊。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，多個半導(dǎo)體器件放置在托架上。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，半導(dǎo)體器件的預(yù)定區(qū)域為焊球、引線或凸起。
7．一種用于檢查半導(dǎo)體器件的外觀的方法，包括以下步驟將光束垂直地照射在半導(dǎo)體器件上；存儲由檢測裝置檢測的半導(dǎo)體器件的圖象信息；根據(jù)存儲的半導(dǎo)體器件的圖象的灰度級，計算半導(dǎo)體器件的預(yù)定區(qū)域的高度；和輸出計算結(jié)果。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述預(yù)定區(qū)域是半導(dǎo)體器件上形成的多個焊球，并且所述計算步驟包括以下步驟根據(jù)半導(dǎo)體器件的圖象的灰度級，搜索相應(yīng)焊球的中心；在圍繞相應(yīng)焊球中心的八個方向上測量焊球的灰度級和直徑；比較所測量的相應(yīng)焊球在八個方向上的灰度級和直徑；選擇相應(yīng)焊球的八個直徑中的最小直徑；和根據(jù)分別選擇的直徑中的最大直徑，計算半導(dǎo)體器件上形成的多個焊球的相對高度。
全文摘要
一種用于檢查目標(biāo)三維外觀的系統(tǒng)及其方法。該系統(tǒng)包括:光照射裝置,從半導(dǎo)體器件的上側(cè)垂直照射光束;三維檢測裝置,設(shè)置在半導(dǎo)體器件的上側(cè),用于檢測從半導(dǎo)體器件反射的光束;圖象存儲裝置,存儲檢測裝置拍攝的圖象;計算裝置,計算半導(dǎo)體器件預(yù)定區(qū)域的高度;輸出裝置,輸出存儲的圖象和計算出的結(jié)果數(shù)據(jù);和控制裝置,控制相應(yīng)裝置。
文檔編號H01L21/66GK1296288SQ00134718
公開日2001年5月23日 申請日期2000年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月20日
發(fā)明者姜鎬達(dá) 申請人:奎比克視頻株式會社