JP2000292126A - 外観検査装置およびそれを使用した半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一系統の撮像装置一回の操作でバンプの高さ
を検査する。 【解決手段】 チップ１はバンプ４群側を上にして検査
台１２に載置される。検査台１２が前進し斜方光２１、
垂直光３１が照射すると、コントローラ１５が各ライン
信号毎に斜方光シャッタ２２と垂直光シャッタ３４とを
開閉させ接眼ミラー４８の透過と反射とを繰り返させ撮
像装置４０のラインセンサ４３は垂直画像信号と煽り画
像信号とを交互に取り込む。画像処理部４４は垂直画像
信号と煽り画像信号とで垂直画像と煽り画像とを作成し
演算装置５１に入力する。演算装置５１は垂直画像と煽
り画像とによるバンプ垂直像の垂直頂点像とバンプ煽り
像の煽り頂点像とのずれ量を測定してバンプ頂点の高さ
を求める。 【効果】 設備費を低減し検査時間を短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外観検査技術、特
に、平面から突出した突出部の外観を検査する技術に関
し、例えば、コントロールド・コラプス・ボンディング
法（以下、ＣＣＢという。）のチップのバンプや、ボー
ル・グリッド・アレイパッケージ（以下、ＢＧＡとい
う。）のバンプおよびチップ・サイズ・パッケージ（以
下、ＣＳＰという。）のバンプ等の高さを検査するのに
利用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＢ法のチップやＢＧＡおよびＣＳＰ
のバンプ等の高さを検査する外観検査技術を述べてある
例として、特開平１０−２３９０２５号公報がある。こ
の外観検査技術は、被検査物のバンプが突設された被検
査面に対して撮像面が平行に配置されている煽り撮像装
置によってバンプを撮像することにより、バンプの高さ
を二次元のずれとして出現させ、この位置ずれに基づい
てバンプの高さを求めることを特徴とする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記した外観検査技術
においては、バンプの高さを二次元のずれとして出現さ
せる必要がある。

【０００４】本発明の目的は、一系統の撮像装置および
一回の操作によって高さを二次元のずれとして出現させ
ることができ、突出部の高さを精度よく短時間に検査す
ることができる外観検査技術を提供することにある。

【０００５】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。

【０００７】すなわち、外観検査装置は、被検査面を撮
像する撮像装置と、前記被検査面に垂直の反射光を前記
撮像装置に導く垂直光学系と、前記被検査面に斜めの反
射光を前記撮像装置に導く煽り光学系とを備えている。

【０００８】前記した手段によれば、前記垂直の反射光
による前記撮像装置の垂直画像と前記斜めの反射光によ
る前記撮像装置の煽り画像とによって出現された前記被
検査面の突出部の頂点の高さの二次元の位置ずれを測定
して、前記被検査面の突出部の高さを求めることができ
る。したがって、一系統の撮像装置および一回の操作に
よって突出部の高さを精度よく短時間に検査することが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に即して本発明の一実
施形態を説明する。

【００１０】本実施形態において、本発明に係る外観検
査装置は、ＣＣＢによる半導体装置の製造方法において
チップのバンプの高さを検査するものとして使用され
る。図２（ａ）に示されているように、被検査物として
のチップ１は略正方形の平盤形状に形成されており、チ
ップ１のアクティブ・エリア側主面（以下、第一主面と
する。）２には電極パッド３が複数個、規則的に配列さ
れて形成されている。各電極パッド３には突出部として
のバンプ４がそれぞれ突設されている。バンプ４は半田
ボールが電極パッド３に半田付けされることによって略
半球形状に形成されている。

【００１１】図１に示されているように、外観検査装置
１０は水平に設置されたＸテーブル１１を備えており、
Ｘテーブル１１には検査台１２が水平に支持されてい
る。Ｘテーブル１１は検査台１２を一方向（以下、Ｘ方
向とする。）に往復移動させるように構成されており、
エンコーダ１３によって移動量を計数して出力するよう
になっている。エンコーダ１３はＡ／Ｄ変換器１４を介
してコントローラ１５に接続されている。

【００１２】Ｘテーブル１１の斜め上方には斜方光２１
を検査台１２に対して４５度の傾斜角をもって照射する
斜方照明装置２０が設備されている。斜方照明装置２０
は極細い線分の光束を検査台１２の移動方向（Ｘ方向）
と直交させて照射するように構成されている。例えば、
斜方照明装置２０は複数本の光ファイバが一列または少
数列に並べられて束ねられた光路を備えており、光路の
一端がハロゲンランプ等の光源に対向され、光路の他端
が検査台１２に斜め上方から対向されて、極細い線分の
光束を照射するように構成されている。

【００１３】斜方照明装置２０の光路上には斜方照明装
置２０からの斜方光２１を遮蔽するシャッタ（以下、斜
方光シャッタという。）２２が設置されている。斜方光
シャッタ２２はスリット２６が開口された遮光板２５が
モータ２３の回転軸２４に直角に取り付けられて構成さ
れており、回転軸２４の回転に伴って遮光板２５のスリ
ット２６が光路を横切ることによって斜方光２１を通過
させたり遮断させたりするようになっている。モータ２
３はコントローラ１５によって制御されるようになって
いる。

【００１４】Ｘテーブル１１の垂直方向の上方には垂直
光３１を検査台１２に対して垂直に照射する垂直照明装
置３０が設備されている。垂直照明装置３０も極細い線
分の光束を検査台１２の移動方向（Ｘ方向）と直交させ
て照射するように構成されている。例えば、垂直照明装
置３０は複数本の光ファイバが一列または少数列に並べ
られて束ねられた光路を備えており、光路の一端がハロ
ゲンランプ等の光源に対向され、光路の他端が検査台１
２に垂直方向上方から対向されて、極細い線分の光束を
照射するように構成されている。

【００１５】垂直照明装置３０の光路上には、垂直撮像
のための垂直光学系としてのハーフミラー３２が設備さ
れている。ハーフミラー３２は垂直照明装置３０からの
垂直光３１を垂直に透過させるとともに、検査台１２か
らの正反射光３３を後記する撮像装置４０の方向に反射
させるように構成されている。

【００１６】ハーフミラー３２の検査台１２側の光軸上
には、ハーフミラー３２を透過した垂直光３１を遮蔽す
るための垂直光学系としてのシャッタ（以下、垂直光シ
ャッタという。）３４が設置されている。垂直光シャッ
タ３４はスリット３８を有した遮光板３７がモータ３５
の回転軸３６に直角に取り付けられて構成されており、
回転軸３６の回転に伴って遮光板３７のスリット３８が
光路を横切ることによって垂直光３１を通過させたり遮
断したりするようになっている。モータ３５はコントロ
ーラ１５によって制御されるように構成されている。

【００１７】Ｘテーブル１１の斜方照明装置２０と左右
対称の斜め上方には煽り撮像と垂直撮像の可能な撮像装
置４０が、その光軸がハーフミラー３２の反射側光路の
光軸と一致するように水平に設置されている。撮像装置
４０は暗箱４１、レンズ４２、画像取り込み装置として
のラインセンサ４３および画像処理部４４を備えてい
る。

【００１８】ラインセンサ４３は線（ライン）画像情報
を取り込むようにＣＣＤ（電荷結合素子）等の光学セン
サが多数個、一列または少数列に並べられて極細い線分
形状に構成されており、取り込んだ線画像情報を一走査
線の画像電気信号（以下、ライン信号という。）として
画像処理部４４に入力させるようになっている。ライン
センサ４３は撮像ラインが検査台１２の移動方向（Ｘ方
向）と直交するように配置されており、検査台１２がＸ
テーブル１１によって水平移動されると、ラインセンサ
４３のライン信号群によって一画面が構成されるように
なっている。

【００１９】撮像装置４０のレンズ４２の光路のハーフ
ミラー３２までの途中には、煽り撮像のための光学系
（以下、煽り光学系という。）４５が配置されている。
煽り光学系４５は対物ミラー４６、中間ミラー４７およ
び接眼ミラー４８を備えている。対物ミラー４６は斜方
光２１の正反射側光路上に配置されており、斜方光２１
が検査台１２側から４５度斜め上向きに反射されてなる
正反射光２７を左右対称に正反射させるように構成され
ている。中間ミラー４７は対物ミラー４６の正反射側光
路上に配置されており、対物ミラー４６からの正反射光
２７をハーフミラー３２の光路の方向に反射させるよう
に構成されている。接眼ミラー４８は中間ミラー４７の
正反射側光路とハーフミラー３２の反射側光路との交差
点に配置されており、中間ミラー４７からの正反射光２
７をレンズ４２の方向に正反射させるように構成されて
いる。

【００２０】接眼ミラー４８はモータ４９の回転軸５０
に直角に取り付けられており、回転軸５０の回転によっ
て中間ミラー４７の正反射側光路とハーフミラー３２の
反射側光路との交差点から退避するように構成されてい
る。つまり、中間ミラー４７の正反射側光路とハーフミ
ラー３２の反射側光路との交差点に存在する状態におい
て、接眼ミラー４８は中間ミラー４７からの正反射光２
７をレンズ４２に入射させ、交差点から退避した状態に
おいて、接眼ミラー４８はハーフミラー３２からの正反
射光３３をレンズ４２に入射させるようになっている。
モータ４９はコントローラ１５によって制御されるよう
に構成されている。

【００２１】レンズ４２は被写体であるチップ１の第一
主面２に対して煽る状態に配置されていない。しかし、
チップ１の第一主面２に平行に走査するという条件の下
では、煽りによる斜め撮像（煽り撮像）の効果が得られ
る。レンズ４２は焦点距離が検査台１２に保持されたチ
ップ１の第一主面２の中心において合うように設定され
ているとともに、ラインセンサ４３の撮像面にチップ１
の像を鮮明に結像させるように設定されている。

【００２２】撮像装置４０の画像処理部４４には、Ｘテ
ーブル１１のエンコーダ１３が接続されている。画像処
理部４４はラインセンサ４３からのライン信号（線画像
情報としての一走査線の画像電気信号）とエンコーダ１
３からの移動台１２の移動信号とを電気的に処理するこ
とにより、被写体の面（エリア）画像を形成するように
構成されている。本実施形態において、画像処理部４４
は後述する作用によって垂直画像と煽り画像とを形成す
るように構成されている。

【００２３】画像処理部４４にはパーソナルコンピュー
タ等から構成された演算装置５１が接続されており、演
算装置５１は画像処理部４４からの垂直画像および煽り
画像を併用してバンプ４の高さを求めるとともに、高さ
の良否を判定するように構成されている。なお、演算装
置５１には演算結果や判定結果等をモニタリングするた
めのモニタやプリンタ等の出力装置が接続されている。

【００２４】次に、本発明の一実施形態である外観検査
装置を使用した半導体装置の製造方法をＣＣＢに使用す
るチップのバンプ高さ検査工程を主体にして説明する。

【００２５】図１および図３に示されているように、チ
ップ１はバンプ４群が配列された第一主面２側を上側に
向けた状態で、検査台１２の所定位置に載置されて保持
される。チップ１を保持した検査台１２が所定の位置に
配されると、移動台１２がＸテーブル１１によってチッ
プ１の第一主面２に対して平行である水平方向に前進さ
れるとともに、斜方光２１が斜方照明装置２０によって
照射され、垂直光３１が垂直照明装置３０によって照射
される。この際、斜方光２１および垂直光３１はチップ
１の前進方向手前側の端から照射を開始する。

【００２６】移動台１２が前進し始め斜方光２１および
垂直光３１が照射し始めると、コントローラ１５は図４
（ａ）に示されているエンコーダ１３からのパルス信号
に基づいてライン信号を図４（ｂ）に示されているよう
に作成する。そして、コントローラ１５はそのライン信
号から斜方光シャッタ開閉信号を図４（ｃ）に示されて
いるように作成して、斜方光シャッタ２２のモータ２３
に送信する。また、コントローラ１５はそのライン信号
から垂直光シャッタ開閉信号を図４（ｄ）に示されてい
るように作成して、垂直光シャッタ３４のモータ３５に
送信する。さらに、コントローラ１５はそのライン信号
から接眼ミラー切換信号を図４（ｅ）に示されているよ
うに作成して、接眼ミラー４８のモータ４９に送信す
る。

【００２７】斜方光シャッタ２２のモータ２３が斜方光
シャッタ開閉信号に従って制御されることにより、斜方
光シャッタ２２はライン信号の始端において図３（ａ）
に示されているように閉じて斜方光２１を遮断し、ライ
ン信号の終端において図３（ｂ）に示されているように
開いて斜方光２１を透過させる。

【００２８】垂直光シャッタ３４のモータ３５が垂直光
シャッタ開閉信号に従って制御されることにより、垂直
光シャッタ３４はライン信号の始端において図３（ａ）
に示されているように開いて垂直光３１を透過させ、ラ
イン信号の終端において図３（ｂ）に示されているよう
に閉じて垂直光３１を遮断する。

【００２９】接眼ミラー４８のモータ４９が接眼ミラー
切換信号に従って制御されることにより、接眼ミラー４
８はライン信号の始端において図３（ａ）に示されてい
るように交差点位置から退避して垂直光３１の正反射光
３３を撮像装置４０に通過させ、ライン信号の終端にお
いて図３（ｂ）に示されているように交差点位置に存在
して斜方光２１の正反射光２７を反射して撮像装置４０
に導く。

【００３０】このようにして、各ライン信号毎に斜方光
シャッタ２２と垂直光シャッタ３４とが交互に開閉を繰
り返し、接眼ミラー４８が透過と反射とを繰り返すと、
撮像装置４０のラインセンサ４３には垂直画像信号（以
下、垂直信号という。）ａと煽り画像信号（以下、煽り
信号という。）ｂとが図４（ｆ）に示されているように
交互に取り込まれる。ラインセンサ４３にライン信号毎
に交互に取り込まれた垂直信号ａと煽り信号ｂとは、画
像処理部４４に図４（ａ）に示されているように一走査
線毎に交互に入力される。

【００３１】画像処理部４４に図５（ｃ）に示されてい
るように交互に入力されたａ１、ｂ１、ａ２、ｂ２、ａ
３、ｂ３・・・・の垂直信号および煽り信号は、図５
（ａ）に示されているように垂直信号ａ１、ａ２、ａ３
・・・毎の一つの垂直画像Ａと、図５（ｂ）に示されて
いるように煽り信号ｂ１、ｂ２、ｂ３・・・毎の一つの
煽り画像Ｂとに画像処理部４４によってそれぞれまとめ
られる。画像処理部４４によって作成された垂直画像Ａ
と煽り画像Ｂとは演算装置５１に入力される。

【００３２】画像処理部４４の垂直画像Ａおよび煽り画
像Ｂからは個々のバンプ４についての図６に示されてい
るバンプ垂直像５３およびバンプ煽り像５４がそれぞれ
得られる。ここで、図６に示されているバンプ垂直像５
３およびバンプ煽り像５４について説明する。

【００３３】図６に示されているように、バンプ４が半
球形状に形成されていることにより、バンプ４に照射し
た垂直光３１の正反射光３３のうち、頂点４ａ（実際に
は微小な面となる。）に照射して正反射した頂点正反射
光３３ａだけが撮像装置４０に入射するため、バンプ垂
直像５３には頂点４ａの明るい像（以下、垂直頂点像と
いう。）５３ａが形成される。頂点４ａ外の球面に照射
した垂直光３１の頂点外正反射光３３ｂは撮像装置４０
に入射しないため、バンプ垂直像５３には暗い像（以
下、垂直全体像という。）５３ｂが形成される。

【００３４】すなわち、半球形状のバンプ４において頂
点４ａは水平状態になっており、入射角と反射角とは等
しいという法則から、頂点４ａに垂直に入射した垂直光
３１の頂点正反射光３３ａは垂直に反射される。この頂
点正反射光３３ａは垂直位置に配されたハーフミラー３
２によって撮像装置４０に導かれる。このとき、煽り光
学系４５の接眼ミラー４８はこの光路から退避されてい
る。頂点正反射光３３ａが撮像装置４０に入射すること
により、垂直頂点像５３ａが結像される。これに対し
て、頂点４ａ外の球面に照射した垂直光３１の頂点外正
反射光３３ｂは、入射角と反射角とは等しいという法則
から垂直方向に進まないため、ハーフミラー３２によっ
て撮像装置４０に導かれない。したがって、頂点外正反
射光３３ｂによって暗い垂直全体像５３ｂが相対的に形
成されることになる。

【００３５】また、チップ１の第一主面２は水平面であ
るため、第一主面２での周囲正反射光３３ｃは垂直に反
射してハーフミラー３２を介して撮像装置４０に入射
し、明るい周囲像５３ｃを結ぶことになる。したがっ
て、バンプ４の暗い垂直全体像５３ｂの外周縁は第一主
面２での周囲正反射光３３ｃによる明るい周囲像５３ｃ
との境界によって規定されることになる。

【００３６】以上のようにして撮像装置４０により得ら
れたバンプ垂直像５３の垂直全体像５３ｂは図６に示さ
れているように実質的に真円形に形成され、垂直頂点像
５３ａは理想的には当該真円形の中心に位置している。
つまり、バンプ４が変形しその頂点４ａが偏心している
場合はその限りでないが、バンプ４を垂直から鳥瞰視し
た場合と均等の状態になっている。

【００３７】図６に示されているように、バンプ４が半
球形状に形成されていることにより、バンプ４に斜めに
照射した斜方光２１の正反射光２７のうち頂点４ａ（実
際には微小な面となる。）に照射して正反射した頂点正
反射光２７ａだけが、煽り光学系４５に導かれて撮像装
置４０に入射するため、ラインセンサ４３の撮像面に明
るい像（以下、煽り頂点像という。）５４ａを結ぶこと
になる。頂点４ａ外の球面に照射した斜方光２１の頂点
外正反射光２７ｂは、煽り光学系４５に導かれないた
め、撮像装置４０のレンズ４２に入射しない。その結
果、ラインセンサ４３の撮像面には暗い像（以下、煽り
全体像という。）５４ｂが相対的に結ばれることにな
る。

【００３８】すなわち、半球形状のバンプ４において頂
点４ａは水平状態になっており、頂点４ａに入射した斜
方光２１の頂点正反射光２７ａは、入射角と反射角とは
等しいという法則から斜方照明装置２０と左右対称形に
配置された煽り光学系４５の対物ミラー４６に入射し、
煽り光学系４５によって撮像装置４０に導かれるため、
煽り頂点像５４ａが撮影される。これに対して、頂点４
ａ外の球面に照射した斜方光２１の頂点外正反射光２７
ｂは、入射角と反射角とは等しいという法則から煽り光
学系４５の設置方向と異なる方向に進むため、撮像装置
４０に入射しないことになり、暗い煽り全体像５４ｂを
相対的に結ぶことになる。つまり、明るい煽り頂点像５
４ａは暗い煽り全体像５４ｂに取り囲まれて鮮明に認識
し得る状態になっている。

【００３９】このようにして撮像された煽り頂点像５４
ａはバンプ４における頂点４ａの高さの分だけ、垂直頂
点像５３ａの位置から偏心した状態になっている。した
がって、垂直頂点像５３ａと煽り頂点像５４ａとの位置
ずれ量を測定することにより、バンプ４における頂点４
ａの高さｈが求められることになる。そこで、演算装置
５１は垂直頂点像５３ａの座標位置と、煽り頂点像５４
ａの座標位置との差値を測定して、次の式によってバン
プ４における頂点４ａの高さｈを求め、求めたバンプ４
の頂点４ａの高さｈと予め設定された標準値との差値を
算出し、その差値が予め設定された公差の範囲内か否か
を判定することにより、演算装置５１はバンプ４の高さ
の良否を検査する。

【００４０】Ｌ＝ｈ／ｔａｎΘ＋ｒ・・・1) 故に、ｈ＝（Ｌ−ｒ）×ｔａｎΘ・・・2)

【００４１】式中、ｈは第一主面２からのバンプ４の頂
点４ａの高さであり未知数である。ｒはバンプ４の半径
であって設計値に規定されているが、実寸値は未知数で
ある。但し、バンプ垂直像５３によれば、ｒは実測する
ことができる。Ｌはバンプ煽り像５４における煽り全体
像５４ｂの外縁から煽り頂点像５４ａまでの距離であ
り、実測することができる。Θは正反射角であって斜方
光２１の照射角に等しい。本実施形態において、Θは４
５度であるから、ｔａｎΘは「１」である。故に、前式
2)は、ｈ＝Ｌ−ｒ、になる。したがって、バンプ４の頂
点４ａの高さｈは、画像処理によって測定した煽り全体
像５４ｂの外縁から煽り頂点像５４ａまでの距離Ａと、
煽り全体像５４ｂの半径との差に等しいということにな
る。

【００４２】以上のようにしてバンプ４の高さｈが求め
られて良否が判定されたチップ１はＣＣＢ工程に送られ
て、図２（ｂ）に示されているように、配線基板５にＣ
ＣＢされる。この際、バンプ４の高さｈが適正なチップ
１だけが選別されて供給された状況になっていることに
より、図２（ｂ）に示されているように、全てのバンプ
４が配線基板５の電極パッド６の上に適正に接触し、図
２（ｃ）に示されているように、全てのバンプ４が半田
付けされて適正な接続端子７を形成することになる。

【００４３】前記実施形態によれば、次の効果が得られ
る。

【００４４】1) 撮像装置を被写体であるチップの第一
主面に対して垂直光学系と煽り光学系とを配置すること
により、垂直画像と煽り画像とを同時に取り込むことが
できるため、バンプ垂直像の垂直頂点像とバンプ煽り像
の煽り頂点像とのずれ量を測定することによってバンプ
における頂点の高さを求めることができる。

【００４５】2) 前記1)により、バンプにレーザスポッ
ト光やスリット光を高精度に照射しなくても済むため、
高精度の位置合わせや位置決めを省略することができ、
バンプの高さについての検査時間を大幅に短縮すること
ができる。

【００４６】3) 煽り画像は第一主面に配置されたバン
プ群全てについて均一の画像を全く歪みなく撮映するこ
とができるため、一度の撮映によってバンプ群全ての頂
点の高さを求めることができ、全てのバンプの高さを正
確かつ迅速に検査することができる。

【００４７】4) 被写体であるチップを移動させること
により、多数個のバンプであっても斜方光および撮像装
置を走査せずに一度の撮映によって一括して画像を取り
込むことができるため、検査時間の延長を未然に回避す
ることができる。

【００４８】5) 高精度で高価なレーザ変位計や位置決
め装置等を必要としないため、外観検査装置の設備費用
やメンテナンス費用およびランニング費用を低減するこ
とができる。

【００４９】6) 斜方照明装置によって被写体を照明す
ることにより、バンプの頂点像と全体像とのコントラス
トを鮮明に撮影することができるため、バンプの高さの
測定精度および検査精度をより一層高めることができ
る。

【００５０】7) 一台の撮像装置によって煽り頂点像と
垂直頂点像とを得ることにより、バンプ頂点が偏心して
いる場合でも、正確にバンプ高さを求めることができ
る。

【００５１】8) ラインセンサを使用することにより、
コスト増を抑制しつつ解像度を大幅に高めることができ
るため、測定精度や検査精度を容易に高めることができ
る。

【００５２】9) 煽り効果による二次元の位置ずれに基
づいてバンプの高さが求められるため、検査対象物が機
械的に移動された場合であっても、当該移動に伴う誤差
についてのキャリブレーションは省略することができ
る。このようにキャリブレーションを省略することがで
きるため、外観検査装置および方法の信頼性を高めるこ
とができるとともに、ランニングコスト等を大幅に軽減
することができる。

【００５３】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５４】例えば、斜方照明装置および垂直照明装置
は省略することができる。

【００５５】撮像装置にはラインセンサを使用するに限
らず、エリアセンサやテレビカメラ等を使用してもよ
い。

【００５６】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるＣＣＢ
チップのバンプの外観検査に適用した場合について説明
したが、それに限定されるものではなく、ＢＧＡ・ＩＣ
やＣＳＰ・ＩＣ等のバンプの外観検査、ピン・グリット
・アレイパッケージのピンの長さの検査、さらには、半
田ペースト印刷において印刷された半田ペーストの厚み
の検査等の平面から突出した突出部の外観検査全般に適
用することができる。

【００５７】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００５８】撮像装置に垂直光学系と煽り光学系とを配
置することにより、垂直画像と煽り画像とを同時に取り
込むことができるため、垂直頂点像と煽り頂点像とのず
れ量を測定することによって突出部の高さを正確かつ迅
速に求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である外観検査装置を示す
模式図である。

【図２】（ａ）は本発明の一実施形態である半導体装置
の製造方法に使用されるチップを示す斜視図であり、
（ｂ）はそのチップの外観検査後のＣＣＢ工程を示す正
面図、（ｃ）はＣＣＢ工程後を示す正面図である。

【図３】本発明の一実施形態である外観検査装置の作用
を示す各一部切断正面図であり、（ａ）は垂直撮像を示
し、（ｂ）は煽り撮像を示している。

【図４】その作用を説明するための各線図である。

【図５】同じく説明図である。

【図６】同じく説明図である。

【符号の説明】

１…チップ（被検査物）、２…第一主面（被検査面）、
３…電極パッド、４…バンプ（突出部）、４ａ…頂点、
５…配線基板、６…電極パッド、７…接続端子、１０…
外観検査装置、１１…Ｘテーブル、１２…検査台、１３
…エンコーダ、１４…Ａ／Ｄ変換器、１５…コントロー
ラ、２０…斜方照明装置、２１…斜方光、２２…シャッ
タ、２３…モータ、２４…回転軸、２５…遮光板、２６
…スリット、２７…正反射光、３０…垂直照明装置、３
１…垂直光、３２…ハーフミラー、３３…正反射光、３
４…シャッタ、３５…モータ、３６…回転軸、３７…遮
光板、３８…スリット、４０…撮像装置、４１…暗箱、
４２…レンズ、４３…ラインセンサ（画像取り込み装
置）、４４…画像処理部、４５…煽り光学系、４６…対
物ミラー、４７…中間ミラー、４８…接眼ミラー、４９
…モータ、５０…回転軸、５１…演算装置、５３…バン
プ垂直像、５３ａ…垂直頂点像、５３ｂ…垂直全体像、
５４…バンプ煽り像、５４ａ…煽り頂点像、５４ｂ…煽
り全体像。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西山 亮哉 埼玉県入間郡毛呂山町大字旭台15番地 日 立東部セミコンダクタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA24 BB07 CC17 CC26 CC27 DD03 DD06 FF67 GG02 HH05 HH12 HH13 JJ02 JJ16 JJ25 LL02 LL12 LL30 LL37 MM03 PP12 2G051 AA62 AA73 AA90 AB14 AB20 BA01 BB01 BB03 BB07 BB11 BC03 CA03 CA06 CB01 CC11 CD06 EA12 ED04

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査面を撮像する撮像装置と、前記被
   検査面に垂直の反射光を前記撮像装置に導く垂直光学系
   と、前記被検査面に斜めの反射光を前記撮像装置に導く
   煽り光学系とを備えていることを特徴とする外観検査装
   置。
2. 【請求項２】 前記垂直の反射光による前記撮像装置の
   垂直画像と前記斜めの反射光による前記撮像装置の煽り
   画像とによって出現された前記被検査面の突出部の頂点
   の高さの二次元の位置ずれを測定して、前記被検査面の
   突出部の高さを求めることを特徴とする請求項１に記載
   の外観検査装置。
3. 【請求項３】 前記撮像装置がラインセンサを備えてお
   り、この撮像装置が前記被検査面に対して前記ラインセ
   ンサと直交する方向に相対的に移動されることを特徴と
   する請求項１または２に記載の外観検査装置。
4. 【請求項４】 前記垂直光学系と前記煽り光学系とが前
   記撮像装置に前記被検査面からの前記垂直の反射光と前
   記斜めの反射光とを交互に導き、前記ラインセンサに接
   続された画像処理部が交互に導かれた前記垂直の反射光
   群同士と前記斜めの反射光群とをそれぞれまとめて垂直
   画像と煽り画像とを作成するように構成されていること
   を特徴とする請求項３に記載の外観検査装置。
5. 【請求項５】 前記垂直光学系が前記被検査面の垂直位
   置に配設されたハーフミラーを備えており、このハーフ
   ミラーの前記被検査面と垂直方向の後方位置に垂直照明
   装置が配設されていることを特徴とする請求項１、２、
   ３または４に記載の外観検査装置。
6. 【請求項６】 前記煽り光学系が前記垂直光学系の光路
   の前記撮像装置の途中に配設された接眼ミラーを備えて
   いることを特徴とする請求項１、２、３、４または５に
   記載の外観検査装置。
7. 【請求項７】 前記接眼ミラーが前記垂直光学系の光路
   から退避されるように構成されていることを特徴とする
   請求項６に記載の外観検査装置。
8. 【請求項８】 前記煽り光学系の左右対称に斜め照明装
   置が前記斜め反射光を形成するように配設されているこ
   とを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７
   に記載の外観検査装置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の外観検査装置を使用し
   てチップのバンプが突設された一主面を前記撮像装置に
   よって撮像し、前記垂直の反射光による前記撮像装置の
   垂直画像と前記斜めの反射光による前記撮像装置の煽り
   画像とによって出現された前記バンプの頂点の高さの二
   次元の位置ずれを測定して、前記バンプの高さを検査す
   るバンプ高さ検査工程を備えていることを特徴とする半
   導体装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記バンプ高さ検査工程において検査
    されたチップが基板に機械的かつ電気的に接続されるこ
    とを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方
    法。