CN107086185A - 晶片的检查装置、晶片的检查方法以及半导体装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及晶片的检查装置、利用了该检查装置的晶片的检查方法以及半导体装置的制造方法，目的在于得到对从晶片的表面起贯穿至背面的裂纹进行检测的晶片的检查装置、晶片的检查方法、以及利用了该检查方法的半导体装置的制造方法。具有：晶片保持机构，其用于对晶片进行保持；光源，其将被所述晶片遮挡、穿过裂纹的照射光照射至所述晶片的第1面，该裂纹从所述晶片的所述第1面起贯穿至第2面；以及受光部，其设置于所述第2面侧，对穿过了所述晶片的所述照射光进行受光，发出与所受光的所述照射光相对应的信号。

Description

晶片的检查装置、晶片的检查方法以及半导体装置的制造 方法
技术领域
本发明涉及晶片的检查装置、利用了该检查装置的晶片的检查方法以及半导体装置的制造方法。
背景技术
在专利文献1中公开有对来自晶片的散射光进行拍摄、对裂纹进行检测的方法。通常，在晶片表层，在裂纹部分产生有应力。由于该应力，散射光的偏转方向变化。上述方法通过对偏转方向的变化进行检测而对裂纹进行检测。
专利文献1：国际公开第2011/062279号
在专利文献1所示的方法中，是对晶片表层有无裂纹进行检测。因此，不能对检测出的裂纹是否是从晶片的表面起贯穿至背面进行判断。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而提出的，第1目的在于得到一种晶片的检查装置，该晶片的检查装置对从晶片的表面起贯穿至背面的裂纹进行检测。
第2目的在于得到一种晶片的检查方法，该晶片的检查方法对从晶片的表面起贯穿至背面的裂纹进行检测。
第3目的在于得到一种半导体装置的制造方法，该半导体装置的制造方法使用了对从晶片的表面起贯穿至背面的裂纹进行检测的晶片的检查方法。
具有：晶片保持机构，其用于对晶片进行保持；光源，其将被所述晶片遮挡、穿过裂纹的照射光照射至所述晶片的第1面，该裂纹从所述晶片的所述第1面起贯穿至第2面；以及受光部，其设置于所述第2面侧，对穿过了所述晶片的所述照射光进行受光，发出与所受光的所述照射光相应的信号。
具有：受光工序，在将被晶片遮挡、穿过裂纹的照射光照射至所述晶片的第1面的状态下，由在第2面侧设置的受光部对穿过了所述晶片的所述照射光进行受光，其中，该裂纹从所述晶片的所述第1面起贯穿至所述第2面；以及判定工序，根据所述受光部发出的与穿过了所述晶片的所述照射光相应的信号而对有无所述裂纹进行判定。
发明的效果
就本发明中的晶片的检查装置而言，当在晶片处产生了从第1面起贯穿至第2面的裂纹的情况下，照射光穿过裂纹部分。该照射光在不存在贯穿的裂纹之处被晶片遮挡。因此，照射光中，仅穿过了贯穿的裂纹的照射光到达至受光部。其结果，受光部发出与照射光相应的信号。使用该信号，能够对有无从表面起贯穿至背面的裂纹进行判断。
在本发明的晶片的检查方法中，当在晶片处产生了从第1面起贯穿至第2面的裂纹的情况下，照射光穿过裂纹部分。该照射光在不存在贯穿的裂纹之处被晶片遮挡。因此，照射光中，仅穿过了贯穿的裂纹的照射光到达至受光部。其结果，受光部发出与照射光相应的信号。使用该信号，能够对有无从表面起贯穿至背面的裂纹进行判断。
附图说明
图1是本发明的实施方式1中的晶片的检查装置的剖视图。
图2是本发明的实施方式1中的晶片的剖视图及俯视图。
图3是本发明的实施方式1中的晶片的剖视图及对晶片进行拍摄而得到的图像。
图4是本发明的实施方式2中的晶片的检查装置的剖视图。
图5是本发明的实施方式3中的晶片的检查装置的剖视图。
图6是对本发明的实施方式3中的半导体装置的制造方法进行说明的流程图。
标号的说明
100、200、300检查装置，10晶片，16晶片保持机构，18空间，20光源，22受光部，26判定部，28框体，108裂纹，230压力调整部，332温度调整部。
具体实施方式
参照附图，对本发明的实施方式所涉及的晶片的检查装置、晶片的检查方法以及半导体装置的制造方法进行说明。对相同或者相对应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复的说明。
实施方式1
图1是本发明的实施方式1中的晶片的检查装置100的剖视图。晶片的检查装置100具有工作台14。工作台14是上表面开放的框体。在工作台14的上表面配置用于对晶片10进行保持的晶片保持台12。在这里，在晶片10形成有作为检查对象的半导体装置。工作台14及晶片保持台12构成晶片保持机构16。
在晶片保持台12设置切口部13。在检查时，在切口部13的底面配置晶片10。其结果，晶片10的外周部由晶片保持台12进行保持。
在由晶片保持机构16及晶片10包围的空间18中，在工作台14的底面配置光源20。光源20将包含照射光的光照射至晶片10的背面102。在这里，照射光被晶片10遮挡。另外，照射光穿过从晶片10的背面102起贯穿至表面104的裂纹。因此，在晶片10具有从背面102起贯穿至表面104的裂纹的情况下，照射光穿过裂纹部分。
在本实施方式中，光源20发出的光是白色光。另外，光源20发出的光含有作为波长为360～830nm的可见光的照射光。作为其变形例，光源20也可以是发出波长为360～830nm的单色光的光源。另外，作为照射光，能够使用不透过硅的、波长小于或等于1100nm的光。另外，照射光也可以是不透过硅的非红外光。
晶片的检查装置100在晶片10的表面104侧具有受光部22。受光部22具有针对照射光的频率具有灵敏度的受光元件。另外，受光元件对除照射光以外的频率不具有灵敏度。其结果，光源20发出的光中的穿过了晶片10的照射光由受光部22进行受光。并且，受光部22具有拍摄元件。这样，由受光部22对穿过了裂纹的照射光进行拍摄，其中，该裂纹从晶片10的背面102起贯穿至表面104。在本实施方式中，以上即为受光工序。
另外，通过晶片保持机构16及晶片10而相对于外部空间对光源20进行遮光。由此，抑制来自除裂纹部分以外的照射光的泄漏。另外，光源20、晶片保持机构16、晶片10及受光部22收容于框体28，相对于外部空间受到遮光。这样，在受光工序中，能够提高受光部22的受光灵敏度。
受光部22发出与所受光的照射光相应的信号。在本实施方式中，受光部22将通过对照射光进行拍摄而得到的受光像作为图像信号通知给受光像解析部24。在受光像解析部24中，实施从受光像中去除噪声的图像处理。将由受光像解析部24进行图像处理后的受光像通知给判定部26。在判定部26中，对有无从背面102起贯穿至表面104的裂纹进行判定。
图2是本实施方式中的检查对象即晶片10的剖视图及俯视图。晶片10具有裂纹106及108。裂纹106产生于晶片10的表面104，没有发展至背面102。与此相对，裂纹108从晶片10的表面104起发展至背面102，贯穿了晶片10。此外，在图2中，为了方便，将剖视图在水平方向上放大。
图3是本实施方式中的晶片10的剖视图及晶片10的受光像的图像。在从晶片10的表面104起贯穿至背面102的裂纹108处，照射光穿过裂纹部分。因此，在受光像产生与裂纹108相对应的亮点110。与此相对，在没有发展至背面102的裂纹106处，照射光不会透过裂纹部分。因此，在受光像不产生亮点。
在判定部26中，实施亮点110的亮度和阈值的比较运算。其结果，在亮度比阈值高的情况下，判定为在晶片10处产生了从表面104起发展至背面102的裂纹。在本实施方式中，以上即为判定工序。因此，通过具有受光工序及判定工序的检查方法，从而能够对从晶片10的表面104起发展至背面102的裂纹进行检测。
如果对产生了从表面起发展至背面的裂纹的晶片实施成膜工序，则膜穿过裂纹而堆积于成膜装置的工作台。另外，在清洗工序中，从裂纹发生药液泄漏。因此，制造装置被污染。并且，在制造装置内可能发生晶片破损。因此，通过对产生了从表面起发展至背面的裂纹的晶片进行检测，从而能够防止制造装置的污染以及工序内的晶片破损。
在光源20发出的光包含透过硅的红外光的情况下，通过红外光，对晶片10内部的缺陷及颗粒进行检测。在该情况下，根据受光像对从晶片10的背面102起贯穿至表面104的裂纹108进行识别变得困难。与此相对，在本实施方式中，受光部22对除照射光以外的频率不具有灵敏度。因此，在光源20发出照射光和红外光的情况下，受光部22也不会对红外光作出反应。因此，能够仅对穿过裂纹108的照射光进行拍摄。
作为本实施方式的变形例，光源20也可以是仅发出下述照射光的光源，即，该照射光被晶片10遮挡，穿过从晶片10的背面102起贯穿至表面104的裂纹。在本变形例中，在受光部22不需要对红外光进行遮挡。另外，作为其他变形例，也可以在光源20和受光部22之间设置对除照射光以外的频率进行遮挡的滤光器。
另外，在本实施方式中，判定部26是对有无从晶片10的背面102起贯穿至表面104的裂纹进行判定。与此相对，也可以是由使用者通过目视而对受光像进行确认，对有无裂纹进行判定。
在本实施方式中，晶片的第1面与背面102相对应，第2面与表面104相对应。与此相对，也可以设为，第1面与表面104相对应，第2面与背面102相对应。
实施方式2
图4是实施方式2中的晶片的检查装置200的剖视图。在本实施方式中，晶片的检查装置200具有压力调整部230。压力调整部230对由晶片保持机构216及晶片10包围的空间18进行加压。在本实施方式中，压力调整部230通过将气体充入空间18而进行加压。此时，空间18的压力是与晶片10的厚度相应地进行调整的。在本实施方式中，将与加压前的压力差设定为小于或等于0.5kPa。
晶片保持台212具有真空吸附孔231。未图示的真空泵与真空吸附孔231连接。通过真空泵对真空吸附孔231进行减压。其结果，晶片10的外周部被吸附于晶片保持机构216。由此，空间18被密闭。真空吸附孔231及真空泵构成吸附机构。
如果在将空间18密闭的状态下对空间18进行加压，则对晶片10施加应力。其结果，晶片10在将空间18扩大的方向上凸形地变形。在本实施方式中，受光工序具有将晶片10吸附于晶片保持机构216的工序、和通过加压而使晶片10凸形地变形的压力调整工序。
在晶片10凸形地变形后的状态下，裂纹的间隙扩大。在这里，在从晶片10的表面104起贯穿至背面102的裂纹处，有时成为裂缝发生接合、照射光并未穿过的状态。通过使晶片10凸形地变形，从而能够扩大上述裂纹的间隙，设为使照射光穿过的状态。因此，通过对空间18进行加压，从而能够对潜在的裂纹进行检测。
作为本实施方式的变形例，压力调整部230也可以是对空间18进行减压的压力调整部。在该情况下，晶片10在与加压的情况相反的方向上凸形地变形。在本变形例中，通过使晶片凸形地变形，从而也能够对潜在的裂纹进行检测。
实施方式3
图5是实施方式3中的晶片的检查装置300的剖视图。就晶片的检查装置300而言，除压力调整部230置换为温度调整部332以外，与晶片的检查装置200相同。温度调整部332对晶片10的温度进行调整。在本实施方式中，通过对晶片10进行加热，从而对晶片10施加应力。由此，裂纹的间隙扩大。因此，通过在对晶片10进行了加热的状态下实施受光工序，从而能够与实施方式2同样地对潜在的裂纹进行检测。
温度调整部332在空间18具有加热器。通过由加热器对空间18进行加热，从而使晶片10的温度上升。另外，温度调整部332也可以是将预先进行温度调整后的气体送风至空间18的温度调整部。在本实施方式中，晶片10的温度是常温～200℃。
在本实施方式中，通过对晶片10进行加热而对晶片10施加应力。作为本实施方式的变形例，也可以设为下述结构，即，通过由温度调整部332使密闭的空间18的温度上升，从而使空间18的压力上升。在本变形例中，由于空间18的压力上升，因此与实施方式2同样地，晶片10凸形地变形。因此，能够对潜在的裂纹进行检测。
图6是对本实施方式中的半导体装置的制造方法进行说明的流程图。本实施方式中的半导体装置的制造方法具有实施上述的晶片的检查方法的工序。首先，在检查1中对晶片实施实施方式1所示的受光工序(步骤1)。在检查1中不实施空间18的加热。然后，实施损伤判定(步骤2)。在该损伤判定中实施实施方式1所示的判定工序。在判定工序中对在受光像产生的亮点110的亮度和阈值进行比较。其结果，在亮度比阈值高的情况下，判定为不能流转至后续工序。
然后，对在步骤2中判定为能够流转的晶片实施检查2(步骤3)。在检查2中由温度调整部332对晶片10进行加热。在通过加热而对晶片10施加了应力的状态下实施受光工序。然后，实施损伤判定(步骤4)。在该损伤判定中，对裂纹的间隙由于应力而扩大了的状态的受光像实施判定工序。因此，能够对在步骤2中未检测出的潜在的裂纹进行检测。在步骤4中，当在受光像产生的亮点110的亮度比阈值高时，判定为不能流转至后续工序。在步骤4中判定为能够流转的晶片进入后续工序。
根据包含以上工序的制造方法，包含潜在的裂纹在内，能够对从晶片10的表面104起发展至背面102的裂纹进行检测。因此，能够抑制制造装置的污染以及工序内的晶片破损。其结果，能够防止制造装置的运转率下降。此外，步骤1～4可以在半导体装置的制造工序中的晶片工序的任意的工序进行实施。另外，也可以在步骤2及步骤3之间实施其他工序。
在本实施方式中，将工序分为常温的工序(步骤1、2)以及高温的工序(步骤3、4)。在常温的工序中，是检测即使在没有对晶片10施加应力的状态下也会使照射光穿过的损伤大的裂纹。在高温的工序中，是对潜在的裂纹进行检测。这样，不需要对全部晶片实施检查时间长的高温的工序。因此，制造工序高效化。
就本实施方式中的半导体装置的制造方法而言，在步骤3中，通过加热而对晶片10施加了应力。作为其变形例，在步骤3中，也可以如实施方式2所示那样通过对空间18进行加压，从而对晶片10施加应力。在本变形例中，在通过加压而使晶片10凸形地变形的状态下实施步骤3。在本变形例中，也能够在步骤3及4中对潜在的裂纹进行检测。另外，也可以是在步骤3中对晶片10既实施加热也实施加压的步骤。
作为本实施方式的其他变形例，半导体装置的制造方法也可以是仅实施步骤3及4。在本变形例中，在通过加热而施加了应力的状态下，对全部晶片实施检查方法。在本变形例中，由于省略了常温的工序，因此制造方法得到简化。

Claims (24)

1.一种晶片的检查装置，其特征在于，具有：
晶片保持机构，其用于对晶片进行保持；
光源，其将被所述晶片遮挡、穿过裂纹的照射光照射至所述晶片的第1面，该裂纹从所述晶片的所述第1面起贯穿至第2面；以及
受光部，其设置于所述第2面侧，对穿过了所述晶片的所述照射光进行受光，发出与所受光的所述照射光相应的信号。
2.根据权利要求1所述的晶片的检查装置，其特征在于，
所述照射光的波长小于或等于1100nm。
3.根据权利要求1所述的晶片的检查装置，其特征在于，
所述照射光是非红外光。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的晶片的检查装置，其特征在于，
所述受光部对所述照射光的频率具有灵敏度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的晶片的检查装置，其特征在于，
具有判定部，该判定部使用所述信号对有无所述裂纹进行判定。
6.根据权利要求5所述的晶片的检查装置，其特征在于，
所述信号包含表示穿过了所述晶片的所述照射光的亮度的信号，
所述判定部将所述亮度与阈值进行比较。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的晶片的检查装置，其特征在于，
所述光源配置于由所述晶片和所述晶片保持机构进行了遮光的空间。
8.根据权利要求7所述的晶片的检查装置，其特征在于，
具有压力调整部，该压力调整部对所述空间的压力进行调整，
所述晶片保持机构具有用于对所述晶片进行吸附的吸附机构。
9.根据权利要求8所述的晶片的检查装置，其特征在于，
所述压力调整部对所述空间进行加压。
10.根据权利要求8所述的晶片的检查装置，其特征在于，
所述压力调整部对所述空间进行减压。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的晶片的检查装置，其特征在于，
具有温度调整部，该温度调整部对所述晶片进行加热。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的晶片的检查装置，其特征在于，
具有框体，该框体用于相对于外部空间而对所述光源、所述晶片保持机构以及所述受光部进行遮光。
13.一种晶片的检查方法，其特征在于，具有：
受光工序，在将被晶片遮挡、穿过裂纹的照射光照射至所述晶片的第1面的状态下，由在第2面侧设置的受光部对穿过了所述晶片的所述照射光进行受光，其中，该裂纹从所述晶片的所述第1面起贯穿至所述第2面；以及
判定工序，根据所述受光部发出的与穿过了所述晶片的所述照射光相应的信号而对有无所述裂纹进行判定。
14.根据权利要求13所述的晶片的检查方法，其特征在于，
所述照射光的波长小于或等于1100nm。
15.根据权利要求13所述的晶片的检查方法，其特征在于，
所述照射光是非红外光。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的晶片的检查方法，其特征在于，
所述受光部对所述照射光的频率具有灵敏度。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的晶片的检查方法，其特征在于，
所述信号包含表示穿过了所述晶片的所述照射光的亮度的信号，
所述判定工序包含将所述亮度与阈值进行比较的工序。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的晶片的检查方法，其特征在于，
所述照射光是从在由所述晶片和晶片保持机构进行了遮光的空间配置的光源发出的，该晶片保持机构对所述晶片进行保持。
19.根据权利要求18所述的晶片的检查方法，其特征在于，
所述受光工序具有：
将所述晶片吸附于所述晶片保持机构的工序；以及
对所述空间的压力进行调整的压力调整工序。
20.根据权利要求19所述的晶片的检查方法，其特征在于，
所述压力调整工序对所述空间进行加压。
21.根据权利要求19所述的晶片的检查方法，其特征在于，
所述压力调整工序对所述空间进行减压。
22.根据权利要求13至21中任一项所述的晶片的检查方法，其特征在于，
所述受光工序具有对所述晶片进行加热的工序。
23.根据权利要求13至22中任一项所述的晶片的检查方法，其特征在于，
所述受光工序包含相对于外部空间而对所述晶片、所述受光部以及发出所述照射光的光源进行遮光的工序。
24.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，
具有实施权利要求13至23中任一项所述的晶片的检查方法的工序。
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