CN112113976A - 外观检查装置及外观检查方法 - Google Patents

Abstract

一种外观检查装置及外观检查方法，能高效地进行隔着绝缘膜在厚度方向上层叠的第一配线及第二配线的检查。外观检查装置具有：照明部(10)，其向半导体器件(6)射出第一波长范围的光(L1)及第二波长范围的光(L2)；拍摄部(30)，其具备透镜单元(20)，该透镜单元针对第一波长范围的光及第二波长范围的光产生与透光膜(63)的厚度对应的轴向色差。因此，当将第一波长范围的光的焦点聚焦在第一配线(61)上时，能将第二波长范围的光聚焦在第二配线(62)上。因此，能基于由第一波长范围的光形成的第一配线的像及由第二波长范围的光形成的第二配线的像检查第一配线及第二配线的缺陷而不必改变透镜的位置，所以能缩短检查时间。

Description

外观检查装置及外观检查方法

技术领域

本发明涉及一种在基板上依次层叠有第一配线、透光膜及第二配线的半导体器件外观检查装置及外观检查方法。

背景技术

为了检查半导体器件的模制树脂的缺陷，提出了一种外观检查装置，其在将照明光照射到半导体器件上的状态下将半导体器件放大并进行检查(参照专利文献1)。另一方面，在半导体器件中，采用一种在基板的一表面侧依次层叠有第一配线、透光膜及第二配线的多层配线结构。即使对于该半导体器件的第一配线及第二配线的缺陷，如果使用专利文献1所述的外观检查装置中采用的光学系统，则也能够进行检查。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006－3095号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在半导体器件中，配线向着越来越微细化方向发展，为了检查半导体器件，要求外观检查装置具有高倍率及高分辨率。但是，当实现高倍率及高分辨率时，设置于拍摄部的透镜单元的景深变得非常浅，为10μm左右。因此，检查第一配线及第二配线时，当将焦点聚焦到第一配线时，在第二配线的像中，超过影像模糊的水平，并且看不到像。因此，在将焦点聚焦到第一配线拍摄后，需要将焦点聚焦到第二配线来拍摄，存在检查效率显著降低的问题。

鉴于上述问题，本发明的技术问题在于提供一种外观检查装置及外观检查方法，其能够高效地进行隔着绝缘膜在厚度方向上层叠的第一配线及第二配线的检查。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明的一方面提供一种外观检查装置，其检查在基板上依次层叠有第一配线、透光膜及第二配线的半导体器件的缺陷，其特征在于，具有：照明部，所述照明部至少向所述半导体器件照射第一波长范围的光及与所述第一波长范围不同的第二波长范围的光；以及拍摄部，所述拍摄部具备透镜单元，所述透镜单元在将多个透镜各自的位置固定的状态下产生使所述第一配线相对于所述第一波长范围的光位于景深内、且使所述第二配线相对于所述第二波长范围的光位于景深内的轴向色差，在将所述多个透镜各自的位置固定的状态下，基于通过所述拍摄部获得的由所述第一波长范围的光形成的所述第一配线的像及由所述第二波长范围的光形成的所述第二配线的像，检查所述第一配线及所述第二配线的缺陷。

另外，本发明的另一方面提供一种外观检查方法，其检查在基板上依次层叠有第一配线、透光膜及第二配线的半导体器件的缺陷，其特征在于，在外观检查装置中设置：照明部，所述照明部至少向所述半导体器件照射第一波长范围的光及与所述第一波长范围不同的第二波长范围的光；以及拍摄部，所述拍摄部具备透镜单元，所述透镜单元在将多个透镜各自的位置固定的状态下产生使所述第一配线相对于所述第一波长范围的光位于景深内、且使所述第二配线相对于所述第二波长范围的光位于景深内的轴向色差，在将所述多个透镜各自的位置固定的状态下，基于通过所述拍摄部获得的由所述第一波长范围的光形成的所述第一配线的像及由所述第二波长范围的光形成的所述第二配线的像，检查所述第一配线及所述第二配线的缺陷。

在本发明中，照明部向半导体器件照射第一波长范围的光及第二波长范围的光，另一方面，拍摄部在将多个透镜各自的位置固定的状态下，通过透镜单元使第一配线相对于第一波长范围的光位于景深内、且使第二配线相对于第二波长范围的光位于景深内，在所述透镜单元中，针对第一波长范围的光及第二波长范围的光，产生与介于半导体器件的第一配线和第二配线之间的透光膜的厚度对应的轴向色差。因此，当调整透镜单元的透镜位置，例如将第一波长范围的光的焦点聚焦于第一配线时，能够将第二波长范围的光的焦点聚焦于第二配线。因此，即使在透镜单元的景深因实现透镜单元的高倍率而变浅的情况下，也能够在将透镜单元的多个透镜各自的位置固定的状态下，基于通过拍摄部获得的由第一波长范围的光形成的第一配线的像及由第二波长范围的光形成的第二配线的像，检查第一配线及第二配线的缺陷，所以能够高效地进行第一配线及第二配线的检查。因此，能够缩短检查时间。

在本发明中，可以采用如下方式：所述透镜单元具有以下特性：当将所述多个透镜中的任一透镜配置为使其拍摄侧的面和物侧的面相反时，轴向色差变小。通常，透镜单元构成为使得轴向色差减小，但在本发明中，透镜单元构成为使得轴向色差增大。因此，能够通过透镜单元针对第一波长范围的光及第二波长范围的光，产生与透光膜的厚度对应的轴向色差。

在本发明中，可以采用如下方式：所述照明部在不同的定时向所述半导体器件照射所述第一波长范围的光及所述第二波长范围的光，在照射所述第一波长范围的光的定时及照射所述第二波长范围的光的定时，所述拍摄部分别拍摄所述半导体器件。

在本发明中，可以采用如下方式：基于当所述照明部将所述第一波长范围的光及所述第二波长范围的光同时照射到所述半导体器件上时由所述拍摄部拍摄的图像中包括的所述第一配线的像及所述第二配线的像，检查所述第一配线及所述第二配线的缺陷。根据该方式，能够更加高效地进行第一配线及第二配线的检查。即，当将第一波长范围的光的焦点聚焦于第一配线时，通过拍摄部获得的一个图像中，包括由第一波长范围的光形成的第一配线的像及由第二波长范围的光形成的第二配线的像，第一波长范围的光形成的第二配线的像及第二波长范围的光形成的第一配线的像超过影像模糊的水平，看不到像。因此，能够基于包括在一个图像中的第一波长范围的光形成的第一配线的像及第二波长范围的光形成的第二配线的像，检查第一配线及第二配线的缺陷。

在本发明中，可以采用如下方式：所述照明部具备：光源部，所述光源部射出包括所述第一波长范围及所述第二波长范围的波长范围的光；以及带通滤波器，所述带通滤波器使从所述光源部射出的光源光中的所述第一波长范围的光及所述第二波长范围的光选择性地通过。在采用该方式的情况下，可以采用所述光源光是白色光的方式。根据该方式，能够从光源部射出的光中选择期望波长范围的光。

在本发明中，可以采用如下方式：所述光源部具备射出所述第一波长范围的光的第一光源和射出所述第二波长范围的光的第二光源。根据该实施方式，能够向半导体器件照射两个波长范围的光，而不使用带通滤波器等。

在本发明中，可以采用如下方式：所述照明部配置为照明光相对于所述半导体器件的入射光轴从相对于所述基板的法线方向倾斜。根据该方式，因为能够通过照明部实现明场照明和暗场照明之间的照明，所以能够获得如下两个优点：能够通过明场照明获得明亮图像及容易发现由于暗场照明引起的小的缺陷。

在本发明中，可以采用如下方式：所述照明部配置为照明光的射出光轴从相对于所述基板的法线方向倾斜。

在本发明中，可以采用如下方式：所述照明部具有反射镜，所述反射镜将从光源部射出的光源光朝向所述半导体器件反射。

在本发明中，可以采用如下方式：具有光路合成元件，所述光路合成元件合成从所述照明部到所述半导体器件的光路和从所述半导体器件到所述拍摄部的光路。根据该方式，能够将照明部和拍摄部配置于分开的位置。

在本发明中，可以采用如下方式：所述拍摄部使用线传感器拍摄所述半导体器件，设置有输送装置，所述输送装置使所述拍摄部和所述半导体器件在与所述线传感器的延伸方向交叉的方向上相对移动。根据该方式，如果在与线传感器交叉的方向上扫描拍摄部和半导体器件，则能够通过简单的结构拍摄半导体器件的大范围。另外，对于照明部而言，可以是进行线照明的结构，所以能够简化结构。

在本发明中，可以采用通过所述拍摄部获得彩色图像的方式。

在本发明中，可以为通过所述拍摄部获得单色图像的方式。

在本发明中，可以采用如下方式：在所述半导体器件中，所述第一配线以按照一定间距排列有多个的状态延伸，所述第二配线各自在被相邻的所述第一配线夹着的各空间中以沿着所述第一配线的方式延伸。

在本发明中，可以采用如下方式：所述半导体器件是在所述基板上形成有晶体管的电光装置用基板，所述第一配线及所述第二配线中的一方是与所述晶体管的栅极电连接的栅极配线，所述第一配线及所述第二配线中的另一方是与所述晶体管的源极电连接的源极配线。

发明效果

在本发明中，照明部向半导体器件照射第一波长范围的光及第二波长范围的光，另一方面，拍摄部在将多个透镜各自的位置固定的状态下通过透镜单元使第一配线相对于第一波长范围的光位于景深内、且使第二配线相对于第二波长范围的光位于景深内，在所述透镜单元中，针对第一波长范围的光及第二波长范围的光，产生与介于半导体器件的第一配线和第二配线之间的透光膜的厚度对应的轴向色差。因此，当调整透镜单元的透镜的位置，例如将第一波长范围的光的焦点聚焦于第一配线时，能够将第二波长范围的光的焦点聚焦于第二配线。因此，即使在透镜单元的景深因实现透镜单元的高倍率而变浅的情况下，也能够在将透镜单元的多个透镜各自的位置固定的状态下，基于通过拍摄部获得的由第一波长范围的光形成的第一配线的像及由第二波长范围的光形成的第二配线的像，检查第一配线及第二配线的缺陷，因此能够高效地进行第一配线及第二配线的检查。

附图说明

图1是示意性表示应用本发明的外观检查装置及外观检查方法的原理等的说明图；

图2是示意性表示图1所示的第一配线及第二配线的平面结构的说明图；

图3是本发明的实施方式1的外观检查装置的概略结构图；

图4是表示通过图3所示的外观检查装置拍摄器件的结果的说明图；

图5是本发明的实施方式2的外观检查装置的概略结构图；

图6是本发明的实施方式3的外观检查装置的概略结构图；

图7是本发明的实施方式4的外观检查装置的概略结构图。

附图标记说明

1…外观检查装置；6…半导体器件；10…照明部；11…光源部；13…带通滤波器；14…反射镜；20…透镜单元；21、22、23、24…透镜；30…拍摄部；31…拍摄元件；35…光路合成元件；40…分析部；50…输送部；60…电光装置用基板；61…第一配线；62…第二配线；63…透光膜；65…基板；116…第一光源；117…第二光源；310…线传感器；D…缺陷；G…标准图像数据；G1…实际图像数据；L0…照明光；L1…第一波长范围的光；L2…第二波长范围的光。

具体实施方式

参照附图，对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下说明中，主要对以下情况进行说明：在半导体器件6中，在基板65上至少依次层叠有第一配线61、透光膜63及第二配线62，在外观检查装置1及外观检查方法中，从第二配线62侧(基板65的相反侧)通过照明部10进行照明，通过拍摄部30从第二配线62侧(基板65的相反侧)拍摄半导体器件6。

[本发明的基本结构]

图1是示意性表示应用本发明的外观检查装置1及外观检查方法的原理等的说明图。图2是示意性表示图1所示的第一配线61及第二配线62的平面结构的说明图。

在图1中，半导体器件6具有在基板65上至少依次层叠有第一配线61、透光膜63及第二配线62的多层配线结构。在本实施方式中，在基板65上，例如依次层叠有三层层间绝缘膜66、67、68，在层间绝缘膜66、67的层间设置有由金属或金属化合物构成的遮光性第一配线61，在层间绝缘膜67、68的层间设置有由金属或金属化合物构成的遮光性第二配线62。因此，在本实施方式中，第一配线61为下层配线，第二配线62为上层配线，介于第一配线61和第二配线62之间的透光膜63是由氧化硅膜等构成的层间绝缘膜67。透光膜63的厚度例如为30μm左右。

作为这样的半导体器件6，可以例示用于液晶显示装置或有机电致发光显示装置等电光装置的电光装置用基板60。在电光装置用基板60上，通过多个晶体管形成有驱动电路，该驱动电路由与多个扫描线及多个数据线对应的多个单位电路形成。因此，第一配线61及第二配线62中的一方是与驱动电路用晶体管的栅极电连接的栅极配线，第一配线61及第二配线62中的另一方是与驱动电路用晶体管的源极电连接的源极配线。在本实施方式中，例如，下层侧的第一配线61是栅极配线，上层侧的第二配线62是源极配线。

在此，第一配线61及第二配线62以平面的方式表示例如如图2所示那样配置。在图2所示的构成例中，第一配线61以按照一定间距排列有多个的状态延伸，第二配线62各自在被相邻的第一配线61夹着的各空间中以沿着第一配线61的方式延伸。

在这样构成的半导体器件6中，当第一配线61及第二配线62存在断线等缺陷时，半导体器件6产生不良。具体而言，当第一配线61及第二配线62存在断线时，半导体器件6无法正常动作。另外，当第一配线61及第二配线62存在变细的部分时，存在电阻增大或断线引起的可靠性降低的问题。因此，在本实施方式的半导体器件6的制造工序中，通过图1中示意性表示的外观检查装置1，针对半导体器件6在从第二配线62侧(基板65的相反侧)由照明部10进行照明的状态下，通过拍摄部30从第二配线62侧(基板65的相反侧)进行半导体器件6的拍摄，进行对第一配线61及第二配线62的检查。

外观检查装置1具有向半导体器件至少射出第一波长范围的光L1及与第一波长范围不同的第二波长范围的光L2的照明部10、以及具备透镜单元20的拍摄部30，拍摄部30具有接收经由透镜单元20到达的图像光的拍摄元件31。在图1中，通过两个透镜21、22示意性表示透镜单元20。从照明部10照射的照明光L0为大致平行光。

在本实施方式中，透镜单元20针对第一波长范围的光L1及第二波长范围的光L2产生与介于第一配线61和第二配线62之间的透光膜63的厚度对应的轴向色差。即，透镜单元20在将多个透镜21、22各自的位置固定的状态下产生使第一配线61相对于第一波长范围的光L1位于景深内、且使第二配线62相对于第二波长范围的光L2位于景深内的轴向色差。

在此，透镜单元20具有以下特性：例如，当将透镜21配置为使其拍摄侧的面21a和物侧的面21b相反时，轴向色差变小。即，通常，透镜单元构成为使得轴向色差减小，但在本实施方式中，透镜单元20构成为使得轴向色差增大。因此，通过透镜单元20，能够针对第一波长范围的光L1及第二波长范围的光L2产生与透光膜63的厚度对应的轴向色差。例如，通过透镜单元20，能够针对第一波长范围的光L1及第二波长范围的光L2产生与透光膜63的厚度对应的30μm的轴向色差。

如以下说明的那样，在本实施方式中，通过第一波长范围的光L1检查下层侧的第一配线61的缺陷，通过第二波长范围的光L2检查第二配线62的缺陷，因此，第一波长范围是比第二波长范围长的波长范围。例如，第一波长范围的光L1是波长范围为500nm～565nm的绿色光，第二波长范围的光L2是波长范围为455nm～490nm的蓝色光。

在本实施方式的外观检查装置1及外观检查方法中，在将透镜单元20的各透镜21、22的位置固定的状态下，基于通过拍摄部30获得的由第一波长范围的光L1形成的第一配线61的像及由第二波长范围的光L2形成的第二配线62的像，检查第一配线61及第二配线62的缺陷。更具体而言，当调整透镜单元20的透镜21、22的位置，例如将第一波长范围的光L1的焦点聚焦于第一配线61时，能够将第二波长范围的光L2的焦点聚焦于第二配线62。因此，当通过拍摄部30拍摄半导体器件6时，通过第一波长范围的光L1获得第一配线61的像，通过第二波长范围的光L2获得第二配线62的像。与此相对，由第二波长范围的光L2形成的第一配线61的像超过影像模糊的水平，看不到像。另外，由第一波长范围的光L1形成的第二配线62的像超过影像模糊的水平，看不到像。因此，能够根据通过第一波长范围的光L1对第一配线61的拍摄结果检查第一配线61的缺陷，且能够根据通过第二波长范围的光L2对第二配线62的拍摄结果检查第二配线62的缺陷。

因此，即使在为了实现透镜单元20的高倍率而导致景深变浅至10μm左右的情况下，也能够在将透镜单元20的各透镜21、22的位置固定的状态下，基于通过拍摄部30获得的第一波长范围的光L1的拍摄结果及第二波长范围的光L2的拍摄结果，检查第一配线61及第二配线62的缺陷，所以能够高效地进行第一配线61及第二配线62的检查。因此，能够缩短检查时间。

(检查方法的第一实施例)

在本实施例中，照明部10在不同的定时向半导体器件6射出第一波长范围的光L1及第二波长范围的光L2，在射出第一波长范围的光L1的定时及射出第二波长范围的光L2的定时，拍摄部30分别在将透镜单元20的各透镜21、22的位置固定的状态下拍摄半导体器件6。

在这种情况下，拍摄部30在射出第一波长范围的光L1的定时拍摄半导体器件6所得的图像中，第二配线62的像超过影像模糊的水平，看不到像。所以，能够检查第一配线61有无缺陷。另外，拍摄部30在射出第二波长范围的光L2的定时拍摄半导体器件6所得的图像中，第一配线61的像超过影像模糊的水平，看不到像。所以，能够检查第二配线62有无缺陷。因此，即使在为了实现透镜单元的高倍率而导致景深变浅的情况下，也能够在将透镜单元20的各透镜21、22的位置固定的状态下检查第一配线61及第二配线62的缺陷，因此能够高效地进行第一配线61及第二配线62的检查。此外，由拍摄部30获得的图像也可以是彩色图像和单色图像中的任一个。

(检查方法的第二实施例)

在本实施例中，照明部10向半导体器件6同时照射第一波长范围的光L1及第二波长范围的光L2，同时，拍摄部30拍摄半导体器件6。接着，基于在由拍摄部30获得的一个图像中包括的由第一波长范围的光L1形成的第一配线61的像及由第二波长范围的光L2形成的第二配线62的像，检查第一配线61及第二配线62的缺陷。即，由于当将第一波长范围的光L1的焦点聚焦于第一配线61时，第二波长范围的光L2的焦点聚焦于第二配线62，因此在由拍摄部30获得的一个图像中包括由第一波长范围的光L1形成的第一配线61的像及由第二波长范围的光L2形成的第二配线62的像。与此相对，由第一波长范围的光L1形成的第二配线62的像及由第二波长范围的光L2形成的第一配线61的像超过影像模糊的水平，看不到像。因此，能够基于一个图像中包括的第一波长范围的光L1的拍摄结果及第二波长范围的光L2的拍摄结果，同时检查第一配线61及第二配线62的缺陷。因此，即使在为了实现透镜单元20的高倍率而导致景深变浅的情况下，也能够在将透镜单元20的各透镜21、22的位置固定的状态下更加高效地检查第一配线61及第二配线62的缺陷。此外，由拍摄部30获得的图像可以是彩色图像和单色图像中的任一个。如果为彩色图像，则与单色图像的情况相比能够更容易地检查第一配线61及第二配线62的缺陷。

[实施方式1]

图3是本发明的实施方式1的外观检查装置1的概略结构图。此外，图3所示的外观检查装置1是用于实施参照图1说明的检查方法的第二实施例的装置，具有与图1所示的基本结构同样的结构。因此，对共同的部分标注相同的附图标记并省略它们的说明。然而，在图3中，通过四个透镜21、22、23、24示意性表示透镜单元20。另外，在图3中，轴线V表示相对于半导体器件6的基板65的表面的法线方向。轴线L10是照明部10的照明光的中心光轴，轴线L20是透镜单元20的中心光轴。

图3所示的外观检查装置1具有：照明部10，所述照明部10向半导体器件6射出第一波长范围的光L1及与第一波长范围不同的第二波长范围的光L2；以及拍摄部30，所述拍摄部30具备透镜单元20，该透镜单元20针对第一波长范围的光L1及第二波长范围的光L2产生与透光膜63的厚度对应的轴向色差，拍摄部30具有接收经由透镜单元20到达的图像光的拍摄元件31。另外，外观检查装置1具备分析部40，该分析部40通过分析由拍摄部30获得的图像数据来判断半导体器件6的缺陷。

在本实施方式的外观检查装置1中，拍摄元件31是配置成使得光接收面与透镜单元20的光轴(轴线L20)正交的线传感器310，以恒定宽度拍摄半导体器件6的长度方向的大致整体。照明部10以恒定宽度照明半导体器件6的长度方向的大致整体。因此，外观检查装置1具备输送部50，该输送部50在与线传感器310的延伸方向交叉的方向F(宽度方向)上输送半导体器件6。因此，因为能够使半导体器件6相对于照明部10及拍摄部30在宽度方向上相对移动，所以即使在使用线传感器310的情况下也能够拍摄半导体器件6中的配线区域的整个表面。

在此，透镜单元20具有以下特性：当将透镜单元20中包括的透镜21、22、23、24中的任一透镜的拍摄侧的面和物侧的面配置成相反时，轴向色差变小。因此，通过透镜单元20，能够针对第一波长范围的光L1及第二波长范围的光L2产生与透光膜63的厚度对应的轴向色差。例如，当透光膜63的厚度为30μm时，透镜单元20能够针对第一波长范围的光L1及第二波长范围的光L2产生与透光膜63的厚度对应的30μm的轴向色差。因此，透镜单元20能够在将多个透镜21、22、23、24各自的位置固定的状态下，产生使第一配线61相对于第一波长范围的光L1位于景深内、且使第二配线62相对于第二波长范围的光L2位于景深内的轴向色差。

在本实施方式中，与参照图1说明的结构相同，从第二配线62侧(基板65的相反侧)由照明部10对半导体器件6进行照明，由拍摄部30从第二配线62侧(基板65的相反侧)进行半导体器件6的拍摄。此时，利用第一波长范围的光L1检查下层侧的第一配线61的缺陷，利用第二波长范围的光L2检查第二配线62的缺陷，因此，第一波长范围是比第二波长范围长的波长范围。例如，第一波长范围的光L1是绿色光，第二波长范围的光L2是蓝色光。另外，照明部10向半导体器件6同时照射第一波长范围的光L1及第二波长范围的光L2，并且拍摄部30拍摄半导体器件6。

在本实施方式中，照明部10具备：射出包括第一波长范围及第二波长范围的波长范围的光的光源部11；以及使从光源部11射出的光源光中的第一波长范围的光L1及第二波长范围的光L2选择性地通过的带通滤波器13。光源部11具备发光二极管111，从光源部11射出的光源光S是白色光。因此，通过带通滤波器13，可以从由光源部11射出的光中选择期望波长范围的光。从该照明部10射出的照明光L0由大致平行于轴线L10的光构成。此外，当光源光S是白色光时，也可以将卤素灯等用于光源部11。

在本实施方式中，照明部10配置成使得照明光L0相对于半导体器件6的入射光轴从相对于基板65的法线方向(轴线V)倾斜，以成为明场照明和暗场照明之间的照明。因此，可以获得以下两个优点：能够获得由明场照明引起的明亮的图像及容易发现由于暗场照明引起的小的缺陷。在本实施方式中，照明部10配置成使得光源光S的光轴从相对于基板65的法线方向(轴线V)倾斜，照明光L0在不引起反射或折射等的情况下照射到半导体器件6。根据该实施方式，通过照明光L0的射出光轴的倾斜，能够使照明光L0相对于半导体器件6的入射光轴倾斜。

在本实施方式中，照明部10将照明光L0相对于半导体器件6的入射光轴和相对于基板65的法线方向(轴线V)所成的角度设定得较小，以成为比明场照明和暗场照明的中间接近明场照明的照明。因此，可以获得如下优点：容易发现由于暗场照明引起的小的缺陷，同时能够获得由明场照明引起的明亮的图像。

对应于这样的结构，拍摄部30的透镜单元20的中心光轴(轴线L20)也被设定为与相对于基板65的法线方向(轴线V)成角度。

(缺陷检查)

参照图4对使用外观检查装置1的半导体器件6的缺陷检查方法进行说明。图4是表示通过图3所示的外观检查装置1拍摄半导体器件6所得的结果的说明图，并且是表示由外观检查装置1获取的半导体器件6的第一配线61的像及第二配线62的像的图。

外观检查装置1通过分析部40评价由线传感器310(拍摄部30)获取的第一配线61及第二配线62的图像数据，判断半导体器件6的第一配线61及第二配线62是否有缺陷。具体而言，在外观检查装置1中，分析部40预先具有无缺陷的半导体器件6的图像数据(下面，称为标准图像数据G)，通过分析部40对标准图像数据G及由线传感器310(拍摄部30)获取的图像数据(下面，称为实际图像数据G1)进行比较评价，判断半导体器件6有缺陷。

如图4所示，由线传感器310获取的实际图像数据G1中，一个图像数据包括由第一波长范围的光L1拍摄的第一配线61的像及由第二波长范围的光L2拍摄的第二配线62的像。在由线传感器310获取的实际图像数据G1中，图4中的区域X以外的区域为美丽的条状图案，表示第一配线61及第二配线62没有缺陷D的状态。另一方面，图4的区域X作为黑色的点，表示第二配线62有缺陷D的状态。因此，在外观检查装置1的分析部40对标准图像数据G及实际图像数据G1进行比较评价，判断为实际图像数据G1中包括与标准图像数据G不同的部分即区域X的情况下，判断为本次检查的半导体器件6有缺陷D。

[实施方式2]

图5是本发明的实施方式2的外观检查装置1的概略结构图。此外，除照明部10以外，本实施方式的基本结构与实施方式1的外观检查装置1相同，因此省略相同部分的说明。

在实施方式1中，照明部10的光轴(轴线L10)在到达半导体器件6之前不弯曲而是直线延伸。与此相对，在本实施方式中，如图5所示，在照明部10构成为照明光L0相对于半导体器件6的入射光轴从相对于基板65的法线方向倾斜时，来自光源部11的射出光轴与基板65的表面大致平行，但照明光L0中的从光源部11射出的光源光被全反射镜14反射之后倾斜地入射到半导体器件6。对应于这样的结构，拍摄部30的透镜单元20的中心光轴(轴线L20)也被设定为与相对于基板65的法线成角度。

根据这样的结构，由于能够使光源部11与拍摄部30分离，因此照明部10的布局的自由度高。

[实施方式3]

图6是本发明的实施方式3的外观检查装置1的概略结构图。此外，除照明部10及拍摄部30的布局等以外，本实施方式的基本结构与实施方式1的外观检查装置1相同，因此省略相同部分的说明。

如图6所示，在本实施方式中，照明部10中来自光源部11的射出光轴与基板65的表面大致平行。与此相对，拍摄部30的透镜单元20的光轴(轴线L20)与相对于基板65的表面的法线方向(轴线V)大致平行。在此，在外观检查装置1上配置有合成从照明部10到半导体器件6的光路和从半导体器件6到拍摄部30的光路的光路合成元件35，照明光L0与相对于基板65的表面的法线方向(轴线V)大致平行。因此，照明部10进行明场照明。在图6中，作为光路合成元件35配置有板状的半反射镜，但也可以配置光路合成棱镜。

根据这样的实施方式，具有能够将照明部10和拍摄部30配置于分开的位置等优点。

[实施方式4]

图7是本发明的实施方式4的外观检查装置1的概略结构图。此外，除照明部以外，本实施方式的基本结构与实施方式1的外观检查装置1相同，因此省略相同部分的说明。

在上述实施方式1、2、3中，通过使白色的光通过带通滤波器13，获得第一波长范围的光L1及第二波长范围的光L2，但在本实施方式中，如图7所示，照明部10的光源部11具备射出第一波长范围的光L1的第一光源116和射出第二波长范围的光L2的第二光源117。在本实施方式中，也可以采用如下方式：第一光源116具备射出第一波长范围的光L1的发光二极管116a，第二光源117具备射出第二波长范围的光L2的发光二极管117a。根据这样的实施方式，能够在不使用带通滤波器等的情况下将两个波长范围的光照射到半导体器件6。

另外，可以错开定时使第一光源116及第二光源117点亮，因此不限于检查方法2，也可以执行检查方法1。

(其它实施方式)

在上述实施方式中，是仅将第一波长范围的光L1及第二波长范围的光L2照射到半导体器件6的结构，但也可以向半导体器件6照射包括第一波长范围及第二波长范围的波长范围的光。因为这种情况下也是除第一波长范围及第二波长范围以外的光生成的像超过影像模糊的水平，看不到像，所以不易对第一配线61及第二配线62的检查造成影响。

在上述实施方式中，第一波长范围的光L1是绿色的光，第二波长范围的光L2是蓝色的光，但不限于此。例如，也可以是，第一波长范围的光L1是波长范围为625nm～745nm的红色的光，第二波长范围的光L2是绿色的光或蓝色的光。另外，当多层配线结构中的配线除第一配线61及第二配线62以外还具有第三配线时，例如，也可以是，将第一波长范围的光L1设为红色的光，将第二波长范围的光L2设为绿色的光，将第三波长范围的光设为蓝色的光，且利用第三波长范围的光(蓝色的光)检查第三配线。另外，也可以将本发明应用于多层配线结构中的配线为四层以上的情况。

在上述实施方式中，主要说明了从第二配线62侧(基板65的相反侧)由照明部10进行照明、由拍摄部30从第二配线62侧(基板65的相反侧)进行半导体器件6的拍摄的情况，但也可以采用如下方式：从第一配线61侧(基板65侧)由照明部10进行照明，由拍摄部30从第一配线61侧(基板65侧)进行半导体器件6的拍摄。在这种情况下，将第一波长范围设为比第二波长范围短的波长范围。

在上述实施方式中，作为拍摄部30，以彩色或单色进行了说明，但为了进一步提高检测精度水平，也可以使用偏振光相机。因为偏振光相机具备探测0°、45°、90°、135°等偏振分量的元件，所以能够进行更高精度的缺陷检查。另外，在这种情况下，也可以采用将偏振滤光镜配置于照明部10和半导体器件6之间并进行半导体器件6的拍摄的方式。在这样的实施方式中，能够更清楚地检测缺陷部位。

Claims (17)

1.一种外观检查装置，其检查在基板上依次层叠有第一配线、透光膜及第二配线的半导体器件的缺陷，其特征在于，具有：

照明部，所述照明部至少向所述半导体器件照射第一波长范围的光及与所述第一波长范围不同的第二波长范围的光；以及

拍摄部，所述拍摄部具备透镜单元，所述透镜单元在将多个透镜各自的位置固定的状态下产生使所述第一配线相对于所述第一波长范围的光位于景深内、且使所述第二配线相对于所述第二波长范围的光位于景深内的轴向色差，

在将所述多个透镜各自的位置固定的状态下，基于通过所述拍摄部获得的由所述第一波长范围的光形成的所述第一配线的像及由所述第二波长范围的光形成的所述第二配线的像，检查所述第一配线及所述第二配线的缺陷。

2.根据权利要求1所述的外观检查装置，其特征在于，

所述透镜单元具有以下特性：当将所述多个透镜中的任一透镜配置为使该透镜的拍摄侧的面和物侧的面相反时，轴向色差变小。

3.根据权利要求1或2所述的外观检查装置，其特征在于，

所述照明部在不同的定时向所述半导体器件照射所述第一波长范围的光及所述第二波长范围的光，在照射所述第一波长范围的光的定时及照射所述第二波长范围的光的定时，所述拍摄部分别拍摄所述半导体器件。

4.根据权利要求1或2所述的外观检查装置，其特征在于，

基于所述照明部将所述第一波长范围的光及所述第二波长范围的光同时照射到所述半导体器件上时由所述拍摄部拍摄的图像中包括的所述第一配线的像及所述第二配线的像，检查所述第一配线及所述第二配线的缺陷。

5.根据权利要求4所述的外观检查装置，其特征在于，

所述照明部具备：光源部，所述光源部射出包括所述第一波长范围及所述第二波长范围的波长范围的光；以及带通滤波器，所述带通滤波器使从所述光源部射出的光源光中的所述第一波长范围的光及所述第二波长范围的光选择性地通过。

6.根据权利要求5所述的外观检查装置，其特征在于，

所述光源光是白色的光。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的外观检查装置，其特征在于，

所述照明部具备射出所述第一波长范围的光的第一光源和射出所述第二波长范围的光的第二光源。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的外观检查装置，其特征在于，

所述照明部配置为照明光相对于所述半导体器件的入射光轴从相对于所述基板的法线方向倾斜。

9.根据权利要求8所述的外观检查装置，其特征在于，

所述照明部配置为照明光的射出光轴从相对于所述基板的法线方向倾斜。

10.根据权利要求8所述的外观检查装置，其特征在于，

所述照明部具有反射镜，所述反射镜将从光源部射出的光源光朝向所述半导体器件反射。

11.根据权利要求1～7中任一项所述的外观检查装置，其特征在于，

具有光路合成元件，所述光路合成元件合成从所述照明部到所述半导体器件的光路和从所述半导体器件到所述拍摄部的光路。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的外观检查装置，其特征在于，

所述拍摄部使用线传感器拍摄所述半导体器件，

设置有输送装置，所述输送装置使所述拍摄部和所述半导体器件在与所述线传感器的延伸方向交叉的方向上相对移动。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的外观检查装置，其特征在于，

通过所述拍摄部获得彩色图像。

14.根据权利要求1～12中任一项所述的外观检查装置，其特征在于，

通过所述拍摄部获得单色图像。

15.根据权利要求1～14中任一项所述的外观检查装置，其特征在于，

在所述半导体器件中，所述第一配线以按照一定间距排列有多个的状态延伸，所述第二配线各自在被相邻的所述第一配线夹着的各空间中以沿着所述第一配线的方式延伸。

16.根据权利要求1～15中任一项所述的外观检查装置，其特征在于，

所述半导体器件是在所述基板上形成有晶体管的电光装置用基板，

所述第一配线及所述第二配线中的一方是与所述晶体管的栅极电连接的栅极配线，

所述第一配线及所述第二配线中的另一方是与所述晶体管的源极电连接的源极配线。

17.一种外观检查方法，其检查在基板上依次层叠有第一配线、透光膜及第二配线的半导体器件的缺陷，其特征在于，

在外观检查装置中设置：

照明部，所述照明部至少向所述半导体器件照射第一波长范围的光及与所述第一波长范围不同的第二波长范围的光；以及

拍摄部，所述拍摄部具备透镜单元，所述透镜单元在将多个透镜各自的位置固定的状态下产生使所述第一配线相对于所述第一波长范围的光位于景深内、且使所述第二配线相对于所述第二波长范围的光位于景深内的轴向色差，

在将所述多个透镜各自的位置固定的状态下，基于通过所述拍摄部获得的由所述第一波长范围的光形成的所述第一配线的像及由所述第二波长范围的光形成的所述第二配线的像，检查所述第一配线及所述第二配线的缺陷。

Images