JP2004347525A - Visual inspection method for semiconductor chip and device therefor - Google Patents

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JP2004347525A
JP2004347525A JP2003146359A JP2003146359A JP2004347525A JP 2004347525 A JP2004347525 A JP 2004347525A JP 2003146359 A JP2003146359 A JP 2003146359A JP 2003146359 A JP2003146359 A JP 2003146359A JP 2004347525 A JP2004347525 A JP 2004347525A
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semiconductor chip
image
infrared light
camera
optical system
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JP2003146359A
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Kenichi Tokuyama
健一 徳山
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a visual inspection method for semiconductor chips and a device therefor which can conduct a visual inspect of the rear side of a semiconductor chip from only the surface of the chip. <P>SOLUTION: The visual inspection device irradiates infrared light to a semiconductor chip 1 from an infrared lamp 12. An image of the rear side of the chip transmitted through the semiconductor chip 1 is taken into an infrared camera 9 located at the front side of the semiconductor chip 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップを撮像してその画像により外観検査を行う外観検査方法とその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体チップの検査においては、例えば、半導体圧力センサのようにシリコン等による感圧部(薄膜加工部分)を具えている半導体チップの場合、半導体チップの両面から検査をおこなっているものがある。
【0003】
検査工程では、目視による場合の他に、自動化した装置の例として、図6に模式構成図を示すように、移動自在な載置台50に載置されているウエハシート51の上に貼付された半導体チップ52の表面方向と裏面方向との両方に、それぞれ可視光を照射する照明手段53、54と、この照明手段によって照射された半導体チップ52からの反射光を受光するための光学系55、56と、この光学系により導かれた光を受光するCCDカメラ57、58とが設けられている。このCCDカメラで撮像された画像情報は、画像処理装置59に入力されて画像処理が行われ、基準値と比較されて、良、不良が判断される。
【0004】
また、半導体部品の検査装置でCCDカメラを一方のみに設けた例としては、構成図を図7に示すように、検査装置は、顕微鏡61と、顕微鏡61に付設されて被検査対象である半導体圧力センサ(半導体部品)60の一方の面からの同軸落射照明72による反射光および透過照明71による透過光によって形成される像を取得するCCDカラーカメラ(撮像手段)73と、CCDカラーカメラ73の取得画像を取り込んで、画像処理による画像解析を行う画像処理装置63と、取得画像および画像解析結果を表示するTVモニタ64と、画像解析結果に基づくデータ処理を行って各検査項目の判定を行うパソコン65とから構成している。なお、この場合、画像処理装置63、TVモニタ64およびパソコン65が検査手段に該当する(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
また、半導体部品の検査装置でCCDカメラを一方のみに設けた別の例として、外観検査ではないが、半導体ウエハの結晶欠陥を観察するために、照射光として赤外光を使う試料観察装置も開示されている(特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献1】
(特開平10−318722号公報 段落番号0017〜0023 図1)。
【0007】
【特許文献2】
(特公昭62−45965号公報 第2頁 図1)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の各検査装置の検査方式では、半導体チップの裏面側の検査に際しては、裏面の下方側に光源を設けて半導体チップの裏面を照明している。したがって、従来の技術では、必ず半導体チップを載置している載置台の下方に光源か、光源からの光を導く光学系を配置する必要がある。そのことは、検査装置を複雑にして装置の構造としては、好ましいものではない。
【0009】
本発明はこれらの事情に基づいてなされたもので、半導体チップの外観検査における裏面の検査を、半導体チップの表面側からのみで行える半導体チップ外観検査方法とその装置を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、半導体チップの表面側から該半導体チップに赤外光を照射する照射工程と、
前記照射工程により前記半導体チップの表面に照射され、かつ、該半導体チップを透過して裏面に達した赤外光による該裏面の画像を該半導体チップの表面側に設けられている赤外光カメラで取込む撮像工程と、
前記撮像工程で前記赤外光カメラに取込まれた画像情報を画像処理装置で処理する画像処理工程と
を有することを特徴とする半導体チップ外観検査方法である。
【0011】
また本発明によれば、半導体チップの表面側から該半導体チップに赤外光を照射する第1の照射工程と、
前記第1の照射工程により前記半導体チップの表面に照射され、かつ、該半導体チップを透過して裏面に達した赤外光による該裏面の画像を該半導体チップの表面側に設けられている赤外光カメラで取込む第1の撮像工程と、
半導体チップの表面側から該半導体チップに可視光を照射する第2の照射工程と、
前記第2の照射工程により照射された前記半導体チップの表面の画像を該半導体チップの表面側に設けられている可視光カメラで取込む第2の撮像工程と、
前記第1および第2の撮像工程で前記赤外光又は可視光カメラに取込まれた画像情報を画像処理装置で処理する画像処理工程と
を有することを特徴とする半導体チップ外観検査方法である。
【0012】
また本発明によれば、前記赤外光は、半導体チップに対応した固有の赤外光透過領域の波長を用いていることを特徴とする半導体チップ外観検査方法である。
【0013】
また本発明によれば、半導体チップを載置する載置台と、この載置台に対向して配置されている光学系を具備し、前記光学系を介して該半導体チップの画像をカメラに取りこみ、その画像によって該半導体チップの外観を検査する半導体チップ外観検査装置であって、
前記光学系には、赤外光を前記半導体チップに照射する光源が設けられており、かつ、前記カメラは赤外光に感度を有している赤外光カメラであることを特徴とする半導体チップ外観検査装置である。
【0014】
また本発明によれば、半導体チップを載置する載置台と、この載置台に対向して配置されている光学系を具備し、前記光学系を介して該半導体チップの画像をカメラに取りこみ、その画像によって該半導体チップの外観を検査する半導体チップ外観検査装置であって、
前記光学系には、可視光源を具備し、かつ、可視光に感度を有する可視光カメラに接続されている第1の光学系と、赤外光を発光する赤外光光源を具備し、かつ、赤外光に感度を有する赤外光カメラに接続されている第2の光学系とを有していることを特徴とする半導体チップ外観検査装置である。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0016】
発明者は、予てから半導体チップの外観検査に際し、半導体チップの表面側からのみで、半導体チップの裏面を検査する方法について検討してきた。その結果、今般、検査光に赤外光を用い、赤外光を半導体チップに照射した状態で、半導体チップの裏面側の画像を赤外光カメラで撮像することにより、半導体チップの裏面の検査を行えることを確認した。
【0017】
なお、赤外光は、各材料に対応して固有の透過領域があり、単結晶シリコンでは1200〜1500nmであり、Geでは1800〜2300nmであり、GaAsでは900〜1800nmである。したがって、半導体チップの外観検査の際には、光源と赤外光カメラに半導体チップに対応した固有の赤外光透過領域の波長に感度のあるものを用いる。
【0018】
次に、図1に示した半導体チップ外観検査装置の要部の模式構成図により、同装置について説明する。
【0019】
被検査体である半導体チップ1は整列された状態で透光性のウエハシート2に貼付され、所定方向に移動自在な載置台3に載置されている。この載置台3の上方には、所定距離を離間して赤外光光学系(光学系)4が配置されている。この赤外光光学系4には、半導体チップ1との対向位置の光学筒5の内部に集光レンズ6が設けられ、この集光レンズ6の光軸上の上方に、順次、ハーフミラー7、検査レンズ8およびCCDカメラであり赤外線に感度を有する検査カメラ(赤外光カメラ)9が配置されている。この検査からの出力側は画像処理装置11に接続されている。なお、画像処理装置に11は情報処理用のパソコン(不図示)が接続されている。また、ハーフミラー7の反射光軸上の前方には、赤外光を照射する光源である赤外光ランプ12が配置されている。
【0020】
これらの構成により、外観検査時には、半導体チップ1を載置している載置台3が制御手段(不図示)により制御されて移動し、検査する半導体チップ1が集光レンズ6の光軸の位置に停止する。赤外光ランプ12が点灯すると、赤外光ランプ12から出射した赤外光は、ハーフミラー7で反射され、集光レンズ6を介して半導体チップ1の表面を照明する。さらに、赤外光であるので半導体チップ1を透過して裏面を照射する。半導体チップ1の裏面の像は、集光レンズ6、ハーフミラー7および検査レンズ8を介して、検査カメラ9の受光面に結像されて取込まれる(撮像工程)。検査カメラ9に取込まれた半導体チップ1の裏面の画像情報は、画像処理装置11に入力される。画像処理装置11では予め収納されている良品の基準画像と比較されて良、不良が判断される(画像処理工程)。
【0021】
なお、場合によっては、検査カメラ9の画像は画像処理装置11で判断しなくても、検査カメラ9の画像をモニター等により目視して、それによって判断してもよい。
【0022】
図2(a)および(b)は、画像処理装置11での画像処理の際の説明図である。図2(a−1)は、半導体チップ1の良品の裏面形状で、欠陥は存在しないので、それを検査カメラ9で取込み画像処理装置11で処理した画像も図2(a−2)に示したように欠陥は存在しない。一方、図2(b−1)は、半導体チップ1の不良品の裏面形状で、角部に欠陥13が存在する。したがって、それを検査カメラ9で取込み画像処理装置11で処理した画像も図2(b−2)に示したように角部に欠陥13が存在する。
【0023】
次に、上述の実施の形態の変形例として、半導体チップ1の表面と裏面との両方を外観検査する方法とその装置について説明する。この場合、半導体チップ1の表面の外観検査は後述する可視光光学系(第2の光学系)を、裏面の外観検査は上述と略同様の赤外光光学系4(第1の光学系)を使用する。
【0024】
図3は、半導体チップ外観検査装置の変形例の要部の模式構成図である。被検査体である半導体チップ1は整列された状態で透光性のウエハシート2に貼付され、所定方向に移動自在な載置台3に載置されている。この載置台3の上方には、所定距離を離間して撮像プリズム14が配置されている。この撮像プリズム14の上面には、可視光光学系15と赤外光光学系4が並んで配置されている。赤外光光学系4は、上述の実施の形態で用いた赤外光光学系4と基本構造が同じ(ただし、集光レンズ6はない)であるので、同一機能個所に同一符号を付して個々の説明を省略する。
【0025】
一方、可視光光学系15も、光源と検査カメラが可視光域にそれぞれ対応していることを除けば、赤外光光学系4と同様な構造である。
【0026】
すなわち光学筒5aの内部のハーフミラー7aを直進する光軸上の位置には、下方から上に向かって、ハーフミラー7a、検査レンズ8aが設けられ、更にこの検査レンズ8aの集光位置が受光面になるCCDカメラである可視光カメラ16が配置されている。また、ハーフミラー7aの反射光軸上の前方には、可視光を照射する可視光ランプ17が配置されている。
【0027】
なお、可視光カメラ16と、赤外光光学系4の赤外光カメラ9の出力側は画像処理装置11に接続されている。
【0028】
これらの構成により、外観検査時には、半導体チップ1を載置している載置台3が制御手段(不図示)により制御されて移動し、検査する半導体チップ1が撮像プリズム14の光軸の位置に停止する。まず、赤外光ランプ12が点灯すると、赤外光ランプ12から出射した赤外光は、ハーフミラー7で反射され、撮像プリズム14を介して半導体チップ1の表面を照明し、さらに半導体チップ1を透過して裏面を照射する。半導体チップ1の裏面の像は、撮像プリズム14、ハーフミラー7および検査レンズ8を介して、検査カメラ9の受光面に結像されて取込まれる(第1の撮像工程)。検査カメラ9に取込まれた半導体チップ1の裏面の画像情報は、画像処理装置11入力され、画像処理装置11では予め収納されている良品の基準画像と比較されて良、不良が判断される(第1の画像処理工程)。
【0029】
次に、赤外光ランプ12が消灯し、可視光ランプ17が点灯する。それにしたがって、可視光ランプ17から出射した可視光は、ハーフミラー7aで反射され、撮像プリズム14を介して半導体チップ1の表面を照明し照射する。照射された半導体チップ1の表面の像は、ハーフミラー7aおよび検査レンズ8aを介して、可視光カメラ16の受光面に結像されて取込まれる(第2の撮像工程)。可視光カメラ16に取込まれた半導体チップ1の表面の画像情報は、画像処理装置11に入力され、画像処理装置11では予め収納されている良品の基準画像と比較されて良、不良が判断される(第2の画像処理工程)。
【0030】
なお、この場合、先に、半導体チップ1の裏面の画像の取り込みを行い、その後に、半導体チップ1の表面の画像の取り込みを行ったが、画像の取り込む順序を逆にして、最初に、半導体チップ1の表面の画像を取込み、その後に、半導体チップ1の裏面の画像を取込んでも差し支えないのは勿論である。
【0031】
図4(a)乃至(c)ならびに、図5(a)乃至(c)は、画像処理装置11での画像処理の際の説明図である。図4(a)は、半導体チップ1の良品の表面形状であり、図4(b)は、良品の裏面形状である。また、図4(c)は、画像処理装置11で処理した画像である。この場合は、良品であるので、表面にも裏面にも外観上の欠陥13は存在しない。したがって、画像処理装置11で処理した画像にも欠陥13は存在しない。
【0032】
これに対して、図5(a)は、半導体チップ1の不良品の表面形状であり、図5(b)は、不良品の裏面形状である。また、図5(c)は、画像処理装置11で処理した画像である。この場合は、表面形状には角部に欠陥13が存在しており、また、裏面にも表面とは異なった角部に欠陥13が存在している。
【0033】
したがって、可視光光学系15から取り込んだ表面の画像情報と、赤外光光学系4から取り込んだ裏面の画像情報とを画像処理装置11で処理した画像には、図5(c)に示すように、表面と裏面との欠陥13が存在する角部に該当する位置に、欠陥13のパターンが表示される。このパターンは、予め画像処理装置11に収納されている良品の基準画像と、パターンマッチングされて良、不良が判断される。
【0034】
以上に説明したように、上述の実施の形態によれば、半導体チップ1の表裏面の外観検査に際して、ウエハシート上の半導体チップを上方向(表面)からのみの検査システムで、自動検査することが可能になる。それにより、製造工程内で迅速かつ精度よく検査をおこなうことができる。また、外観検査装置の構成が単純になり、生産工程のラインでの省スペースが可能なる。
【0035】
それにより、半導体チップの生産性の向上が実現できる。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体チップの外観検査における裏面の検査を、半導体チップの表面側からのみで行うことができる。それにより、製造工程内で迅速かつ精度よく検査をおこなうことができる。
【0037】
また、外観検査装置の構成が単純になり、生産工程のラインでの省スペースが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体チップ外観検査装置の要部の模式構成図。
【図2】(a)および(b)は、画像処理装置での画像処理の際の説明図。
【図3】本発明の半導体チップ外観検査装置の変形例の要部の模式構成図。
【図4】(a)乃至(c)は、画像処理装置での画像処理の際の説明図。
【図5】(a)乃至(c)は、画像処理装置での画像処理の際の説明図。
【図6】従来の半導体チップ外観検査装置の要部の模式構成図。
【図7】従来の半導体チップ外観検査装置の要部の模式構成図。
【符号の説明】
1…半導体チップ、4…赤外光光学系、9…検査カメラ、11…画像処理装置、12…赤外光ランプ、13…欠陥、14…撮像プリズム、15…可視光光学系、16…可視光カメラ、17…可視光ランプ。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an appearance inspection method and an apparatus for imaging a semiconductor chip and performing an appearance inspection based on the image.
[0002]
[Prior art]
In the inspection of a semiconductor chip, for example, in the case of a semiconductor chip having a pressure-sensitive portion (thin-film processed portion) made of silicon or the like, such as a semiconductor pressure sensor, inspection is performed from both sides of the semiconductor chip.
[0003]
In the inspection process, in addition to the case of visual inspection, as an example of an automated apparatus, as shown in a schematic configuration diagram of FIG. 6, the inspection apparatus is attached on a wafer sheet 51 mounted on a movable mounting table 50. Illuminating means 53 and 54 for irradiating visible light to both the front and back directions of the semiconductor chip 52, and an optical system 55 for receiving reflected light from the semiconductor chip 52 illuminated by the illuminating means, 56 and CCD cameras 57 and 58 for receiving the light guided by the optical system. Image information captured by the CCD camera is input to an image processing device 59, where image processing is performed, and the image information is compared with a reference value to determine good or bad.
[0004]
As an example of a semiconductor component inspection apparatus in which a CCD camera is provided on only one side, as shown in FIG. 7, the inspection apparatus includes a microscope 61 and a semiconductor attached to the microscope 61 to be inspected. A CCD color camera (imaging means) 73 for acquiring an image formed by reflected light from one side of the pressure sensor (semiconductor component) 60 by the coaxial incident illumination 72 and transmitted light by the transmitted illumination 71; An image processing device 63 that captures an acquired image and performs image analysis by image processing, a TV monitor 64 that displays the acquired image and the image analysis result, and performs data processing based on the image analysis result to determine each inspection item. And a personal computer 65. In this case, the image processing device 63, the TV monitor 64, and the personal computer 65 correspond to the inspection unit (for example, see Patent Document 1).
[0005]
Also, as another example of a semiconductor component inspection apparatus in which a CCD camera is provided on only one side, a sample observation apparatus that uses infrared light as irradiation light to observe a crystal defect of a semiconductor wafer, although not an appearance inspection, is also available. It is disclosed (see Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
(JP-A-10-318722, paragraphs 0017 to 0023, FIG. 1).
[0007]
[Patent Document 2]
(Japanese Patent Publication No. Sho 62-45965, page 2 Figure 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the inspection method of each inspection apparatus described above, when inspecting the back surface side of the semiconductor chip, a light source is provided below the back surface to illuminate the back surface of the semiconductor chip. Therefore, in the related art, it is necessary to dispose a light source or an optical system for guiding light from the light source below the mounting table on which the semiconductor chip is mounted. This complicates the inspection apparatus and is not preferable as the structure of the apparatus.
[0009]
The present invention has been made based on these circumstances, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor chip appearance inspection method and apparatus capable of inspecting the back surface in the semiconductor chip appearance inspection only from the front side of the semiconductor chip. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, an irradiation step of irradiating the semiconductor chip with infrared light from the front side of the semiconductor chip,
An infrared light camera provided on the front surface side of the semiconductor chip by irradiating the front surface of the semiconductor chip by the irradiation step and transmitting an image of the rear surface by infrared light that has passed through the semiconductor chip and reached the rear surface; An imaging step to capture in
An image processing step of processing image information taken into the infrared light camera in the imaging step by an image processing device.
[0011]
Further, according to the present invention, a first irradiation step of irradiating the semiconductor chip with infrared light from the front side of the semiconductor chip;
The image of the back surface is formed on the front surface side of the semiconductor chip by the infrared light which is irradiated on the front surface of the semiconductor chip by the first irradiation step and which is transmitted through the semiconductor chip and reaches the back surface. A first imaging step of capturing with an external light camera;
A second irradiation step of irradiating the semiconductor chip with visible light from the front side of the semiconductor chip;
A second imaging step of capturing an image of the surface of the semiconductor chip irradiated by the second irradiation step with a visible light camera provided on the front side of the semiconductor chip;
An image processing step of processing image information captured by the infrared light or visible light camera in the first and second imaging steps with an image processing apparatus. .
[0012]
According to the present invention, there is provided the semiconductor chip appearance inspection method, wherein the infrared light uses a wavelength of a unique infrared light transmitting region corresponding to the semiconductor chip.
[0013]
Further, according to the present invention, there is provided a mounting table for mounting the semiconductor chip, and an optical system arranged to face the mounting table, and captures an image of the semiconductor chip into a camera via the optical system, A semiconductor chip appearance inspection device that inspects the appearance of the semiconductor chip based on the image,
The optical system is provided with a light source for irradiating the semiconductor chip with infrared light, and the camera is an infrared camera having sensitivity to infrared light. This is a chip appearance inspection device.
[0014]
Further, according to the present invention, there is provided a mounting table for mounting the semiconductor chip, and an optical system arranged to face the mounting table, and captures an image of the semiconductor chip into a camera via the optical system, A semiconductor chip appearance inspection device that inspects the appearance of the semiconductor chip based on the image,
The optical system includes a visible light source, and a first optical system connected to a visible light camera having sensitivity to visible light, and an infrared light source that emits infrared light, and And a second optical system connected to an infrared light camera having sensitivity to infrared light.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
The inventor has studied in advance a method of inspecting the back surface of a semiconductor chip only from the front side of the semiconductor chip when inspecting the appearance of the semiconductor chip. As a result, the infrared light is used as the inspection light, and the image of the back side of the semiconductor chip is imaged with an infrared camera while the infrared light is irradiated on the semiconductor chip. I confirmed that I can do it.
[0017]
Note that infrared light has a unique transmission region corresponding to each material, which is 1200 to 1500 nm for single crystal silicon, 1800 to 2300 nm for Ge, and 900 to 1800 nm for GaAs. Therefore, when inspecting the appearance of the semiconductor chip, a light source and an infrared light camera that are sensitive to the wavelength of the infrared light transmission region specific to the semiconductor chip are used.
[0018]
Next, the semiconductor chip appearance inspection apparatus will be described with reference to a schematic configuration diagram of a main part of the apparatus shown in FIG.
[0019]
A semiconductor chip 1 to be inspected is affixed to a translucent wafer sheet 2 in an aligned state, and is mounted on a mounting table 3 which is movable in a predetermined direction. Above the mounting table 3, an infrared light optical system (optical system) 4 is arranged at a predetermined distance. In the infrared light optical system 4, a condenser lens 6 is provided inside an optical tube 5 at a position facing the semiconductor chip 1, and a half mirror 7 is sequentially arranged above the optical axis of the condenser lens 6. , An inspection lens 8 and an inspection camera (infrared light camera) 9 which is a CCD camera and has sensitivity to infrared rays. The output from this test is connected to the image processing device 11. A personal computer (not shown) for information processing is connected to the image processing apparatus 11. Further, an infrared light lamp 12, which is a light source for irradiating infrared light, is disposed in front of the half mirror 7 on the reflection optical axis.
[0020]
With these configurations, at the time of visual inspection, the mounting table 3 on which the semiconductor chip 1 is mounted moves while being controlled by the control means (not shown), and the semiconductor chip 1 to be inspected moves to the position of the optical axis of the condenser lens 6. To stop. When the infrared light lamp 12 is turned on, the infrared light emitted from the infrared light lamp 12 is reflected by the half mirror 7 and illuminates the surface of the semiconductor chip 1 via the condenser lens 6. Further, since the light is infrared light, the light passes through the semiconductor chip 1 and illuminates the back surface. The image on the back surface of the semiconductor chip 1 is focused on the light receiving surface of the inspection camera 9 via the condenser lens 6, the half mirror 7, and the inspection lens 8, and is captured (imaging step). Image information of the back surface of the semiconductor chip 1 captured by the inspection camera 9 is input to the image processing device 11. The image processing device 11 compares the image with a reference image of a non-defective product stored in advance to determine good or bad (image processing step).
[0021]
In some cases, the image of the inspection camera 9 may not be determined by the image processing apparatus 11, but may be determined by visually observing the image of the inspection camera 9 on a monitor or the like.
[0022]
FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams at the time of image processing in the image processing apparatus 11. FIG. 2A-1 shows the back surface shape of a non-defective semiconductor chip 1 having no defects. Therefore, FIG. 2A-2 also shows an image obtained by capturing the defect with the inspection camera 9 and processing it with the image processing apparatus 11. As mentioned, there are no defects. On the other hand, FIG. 2B-1 shows a back surface shape of a defective semiconductor chip 1 having a defect 13 at a corner. Accordingly, an image obtained by capturing the image with the inspection camera 9 and processing the image with the image processing apparatus 11 also has a defect 13 at the corner as shown in FIG.
[0023]
Next, as a modification of the above-described embodiment, a method and an apparatus for visually inspecting both the front surface and the back surface of the semiconductor chip 1 will be described. In this case, the visual inspection of the front surface of the semiconductor chip 1 is performed by a visible light optical system (second optical system) described later, and the visual inspection of the back surface is performed by the infrared light optical system 4 (first optical system) substantially similar to the above. Use
[0024]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a main part of a modified example of the semiconductor chip appearance inspection device. A semiconductor chip 1 to be inspected is affixed to a translucent wafer sheet 2 in an aligned state, and is mounted on a mounting table 3 which is movable in a predetermined direction. Above the mounting table 3, an imaging prism 14 is arranged at a predetermined distance. On the upper surface of the imaging prism 14, a visible light optical system 15 and an infrared light optical system 4 are arranged side by side. The infrared light optical system 4 has the same basic structure as the infrared light optical system 4 used in the above-described embodiment (however, there is no condenser lens 6). Therefore, the individual description is omitted.
[0025]
On the other hand, the visible light optical system 15 has the same structure as the infrared light optical system 4 except that the light source and the inspection camera correspond to the visible light region, respectively.
[0026]
That is, a half mirror 7a and an inspection lens 8a are provided from the lower side to the upper side at a position on the optical axis that goes straight through the half mirror 7a inside the optical cylinder 5a. A visible light camera 16 which is a CCD camera serving as a surface is arranged. A visible light lamp 17 for irradiating visible light is disposed in front of the half mirror 7a on the reflection optical axis.
[0027]
The output sides of the visible light camera 16 and the infrared light camera 9 of the infrared light optical system 4 are connected to the image processing device 11.
[0028]
With these configurations, at the time of visual inspection, the mounting table 3 on which the semiconductor chip 1 is mounted moves while being controlled by the control means (not shown), and the semiconductor chip 1 to be inspected moves to the position of the optical axis of the imaging prism 14. Stop. First, when the infrared light lamp 12 is turned on, infrared light emitted from the infrared light lamp 12 is reflected by the half mirror 7 and illuminates the surface of the semiconductor chip 1 via the imaging prism 14. To irradiate the back surface. An image on the back surface of the semiconductor chip 1 is focused on the light receiving surface of the inspection camera 9 via the imaging prism 14, the half mirror 7, and the inspection lens 8 and taken in (first imaging step). Image information of the back surface of the semiconductor chip 1 taken into the inspection camera 9 is input to the image processing device 11, and the image processing device 11 compares the image information with a reference image of a non-defective product stored in advance to determine good or bad. (First image processing step).
[0029]
Next, the infrared light lamp 12 is turned off and the visible light lamp 17 is turned on. Accordingly, the visible light emitted from the visible light lamp 17 is reflected by the half mirror 7 a and illuminates and irradiates the surface of the semiconductor chip 1 via the imaging prism 14. The illuminated image of the surface of the semiconductor chip 1 is focused on the light receiving surface of the visible light camera 16 via the half mirror 7a and the inspection lens 8a and is taken in (second imaging step). The image information of the surface of the semiconductor chip 1 captured by the visible light camera 16 is input to the image processing device 11, and the image processing device 11 compares the image information with a reference image of a non-defective product stored in advance to determine good or bad. (Second image processing step).
[0030]
Note that, in this case, the image of the back surface of the semiconductor chip 1 was captured first, and then the image of the front surface of the semiconductor chip 1 was captured. It goes without saying that an image of the front surface of the chip 1 may be captured, and then an image of the back surface of the semiconductor chip 1 may be captured.
[0031]
FIGS. 4A to 4C and FIGS. 5A to 5C are explanatory diagrams at the time of image processing in the image processing apparatus 11. FIG. 4A shows the shape of the surface of a non-defective semiconductor chip 1, and FIG. FIG. 4C shows an image processed by the image processing apparatus 11. In this case, since it is a non-defective product, there is no defect 13 in appearance on both the front surface and the back surface. Therefore, no defect 13 exists in the image processed by the image processing apparatus 11.
[0032]
On the other hand, FIG. 5A shows the surface shape of a defective product of the semiconductor chip 1, and FIG. 5B shows the back surface shape of the defective product. FIG. 5C shows an image processed by the image processing apparatus 11. In this case, the surface shape has a defect 13 at a corner portion, and the rear surface also has a defect 13 at a corner portion different from the front surface.
[0033]
Therefore, an image obtained by processing the image information of the front surface taken in from the visible light optical system 15 and the image information of the back surface taken in from the infrared light optical system 4 by the image processing device 11 is as shown in FIG. Then, a pattern of the defect 13 is displayed at a position corresponding to a corner where the defect 13 exists between the front surface and the back surface. This pattern is subjected to pattern matching with a non-defective reference image stored in advance in the image processing apparatus 11 to determine good or bad.
[0034]
As described above, according to the above-described embodiment, when inspecting the appearance of the front and back surfaces of the semiconductor chip 1, the semiconductor chip on the wafer sheet is automatically inspected by the inspection system only from above (front side). Becomes possible. Thereby, the inspection can be performed quickly and accurately in the manufacturing process. Further, the configuration of the appearance inspection apparatus is simplified, and space can be saved on the production process line.
[0035]
Thereby, an improvement in the productivity of the semiconductor chip can be realized.
[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, the inspection of the back surface in the appearance inspection of the semiconductor chip can be performed only from the front surface side of the semiconductor chip. Thereby, the inspection can be performed quickly and accurately in the manufacturing process.
[0037]
In addition, the configuration of the appearance inspection apparatus is simplified, and space can be saved in the production process line.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a semiconductor chip appearance inspection device of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams at the time of image processing by an image processing apparatus.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a main part of a modified example of the semiconductor chip appearance inspection device of the present invention.
FIGS. 4A to 4C are diagrams illustrating image processing performed by the image processing apparatus.
FIGS. 5A to 5C are explanatory diagrams at the time of image processing in the image processing apparatus.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a main part of a conventional semiconductor chip appearance inspection device.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a main part of a conventional semiconductor chip appearance inspection device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor chip, 4 ... Infrared light optical system, 9 ... Inspection camera, 11 ... Image processing apparatus, 12 ... Infrared light lamp, 13 ... Defect, 14 ... Imaging prism, 15 ... Visible light optical system, 16 ... Visible Optical camera, 17 ... Visible light lamp.

Claims (5)

半導体チップの表面側から該半導体チップに赤外光を照射する照射工程と、
前記照射工程により前記半導体チップの表面に照射され、かつ、該半導体チップを透過して裏面に達した赤外光による該裏面の画像を該半導体チップの表面側に設けられている赤外光カメラで取込む撮像工程と、
前記撮像工程で前記赤外光カメラに取込まれた画像情報を画像処理装置で処理する画像処理工程と
を有することを特徴とする半導体チップ外観検査方法。
An irradiation step of irradiating the semiconductor chip with infrared light from the front side of the semiconductor chip,
An infrared light camera provided on the front surface side of the semiconductor chip by irradiating the front surface of the semiconductor chip by the irradiation step and transmitting an image of the rear surface by infrared light that has passed through the semiconductor chip and reached the rear surface; An imaging step to capture in
An image processing step of processing image information captured by the infrared light camera in the image capturing step by an image processing device.
半導体チップの表面側から該半導体チップに赤外光を照射する第1の照射工程と、
前記第1の照射工程により前記半導体チップの表面に照射され、かつ、該半導体チップを透過して裏面に達した赤外光による該裏面の画像を該半導体チップの表面側に設けられている赤外光カメラで取込む第1の撮像工程と、
半導体チップの表面側から該半導体チップに可視光を照射する第2の照射工程と、
前記第2の照射工程により照射された前記半導体チップの表面の画像を該半導体チップの表面側に設けられている可視光カメラで取込む第2の撮像工程と、
前記第1および第2の撮像工程で前記赤外光又は可視光カメラに取込まれた画像情報を画像処理装置で処理する画像処理工程と
を有することを特徴とする半導体チップ外観検査方法。
A first irradiation step of irradiating the semiconductor chip with infrared light from the front side of the semiconductor chip;
The image of the back surface is formed on the front surface side of the semiconductor chip by the infrared light which is irradiated on the front surface of the semiconductor chip by the first irradiation step and which is transmitted through the semiconductor chip and reaches the back surface. A first imaging step of capturing with an external light camera;
A second irradiation step of irradiating the semiconductor chip with visible light from the front side of the semiconductor chip;
A second imaging step of capturing an image of the surface of the semiconductor chip irradiated by the second irradiation step with a visible light camera provided on the front side of the semiconductor chip;
An image processing step of processing image information captured by the infrared light or visible light camera in the first and second imaging steps by an image processing apparatus.
前記赤外光は、半導体チップに対応した固有の赤外光透過領域の波長を用いていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体チップ外観検査方法。The semiconductor chip appearance inspection method according to claim 1, wherein the infrared light uses a wavelength of a unique infrared light transmission region corresponding to the semiconductor chip. 半導体チップを載置する載置台と、この載置台に対向して配置されている光学系を具備し、前記光学系を介して該半導体チップの画像をカメラに取りこみ、その画像によって該半導体チップの外観を検査する半導体チップ外観検査装置であって、
前記光学系には、赤外光を前記半導体チップに照射する光源が設けられており、かつ、前記カメラは赤外光に感度を有している赤外光カメラであることを特徴とする半導体チップ外観検査装置。
A mounting table on which the semiconductor chip is mounted, and an optical system disposed opposite to the mounting table, an image of the semiconductor chip is taken into a camera via the optical system, and the image of the semiconductor chip is obtained by the image. A semiconductor chip appearance inspection device for inspecting the appearance,
The optical system is provided with a light source for irradiating the semiconductor chip with infrared light, and the camera is an infrared camera having sensitivity to infrared light. Chip visual inspection device.
半導体チップを載置する載置台と、この載置台に対向して配置されている光学系を具備し、前記光学系を介して該半導体チップの画像をカメラに取りこみ、その画像によって該半導体チップの外観を検査する半導体チップ外観検査装置であって、
前記光学系には、可視光源を具備し、かつ、可視光に感度を有する可視光カメラに接続されている第1の光学系と、赤外光を発光する赤外光光源を具備し、かつ、赤外光に感度を有する赤外光カメラに接続されている第2の光学系とを有していることを特徴とする半導体チップ外観検査装置。
A mounting table on which the semiconductor chip is mounted, and an optical system disposed opposite to the mounting table, an image of the semiconductor chip is taken into a camera via the optical system, and the image of the semiconductor chip is obtained by the image. A semiconductor chip appearance inspection device for inspecting the appearance,
The optical system includes a visible light source, and a first optical system connected to a visible light camera having sensitivity to visible light, and an infrared light source that emits infrared light, and And a second optical system connected to an infrared light camera having sensitivity to infrared light.
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