JP2005017168A - 外観検査装置、外観検査方法、及び半導体チップの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リレーレンズ25から、X方向に広がった光ビームがトレー2に収納された半導体チップの表面へY方向に斜めに照射され、Y方向に広がった光ビームがX方向に斜めに照射される。エリアカメラ40は、半導体チップの表面の画像を取得し、画像信号を画像処理/制御装置100へ出力する。半導体チップにZ方向の傾きがある場合、2つの光ビームは半導体チップの表面で直交せず、または交点が中心から外れる。半導体チップの表面が所定の高さでない場合も、交点が中心から外れる。また、半導体チップにXY方向の位置ずれ又は回転がある場合、半導体チップの表面のアライメントマークは所定の位置から外れる。CPU110は、画像メモリ120に記憶された画像データから、半導体チップのXY方向の位置及び回転と、Z方向の高さ及び傾きとを検出する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップ等の被検査物の表面の異常を検出する外観検査装置及び外観検査方法、並びにそれらを用いた半導体チップの製造方法に係り、特に被検査物の位置決めに好適な外観検査装置及び外観検査方法、並びにそれらを用いた半導体チップの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の半導体デバイスは、半導体チップの入出力端子にリード線を接続し、半導体チップ全体を樹脂モールドで覆ったものが一般的であった。近年、半導体デバイスの小型化の要求から、半導体チップの表面に保護膜等を形成して樹脂モールドで覆わないチップサイズパッケージ(Chip Size Package)が主流となってきている。チップサイズパッケージは、ワイヤボンディングやフリップチップ(Flip Chip Attach)等の技術により基板に実装される。特にフリップチップは、入出力端子の上に形成された突起電極(バンプ)を直接基板の電極端子と接合する実装方法であり、半導体デバイスが小型化するだけでなく、半導体デバイスの基板への実装面積が小さくなり、高密度実装が可能となる。
【0003】
このようなチップサイズパッケージの普及に伴い、半導体チップを半導体ウェーハからダイシングされた状態で取り扱う機会が多くなってきている。半導体チップを半導体ウェーハからダイシングされた状態で出荷又は次の工程へ移動する場合、出荷又は移動前に、半導体チップの欠け、半導体チップの表面の傷や異物、半導体チップの表面に形成されたバンプの欠如や形状不良等(以下、これらを総称して「欠陥」という)がないか否かを検査しなければならない。一般に、ダイシング後の半導体チップを出荷又は次の工程へ移動する際は、複数の半導体チップをトレーに収納して搬送する。このため、出荷又は移動前の半導体チップの欠陥の検査は、半導体チップがトレーに収納された状態で行われており、イントレー検査と呼ばれている。このイントレー検査は、従来、検査者が顕微鏡等を用いて目視で行っていた。近年、半導体チップの表面の画像を取得してイントレー検査を行う外観検査装置が提案されている(特許文献1)。
【特許文献1】
特開平5−152406号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
半導体チップを収納するトレーは複数の収納部を有し、各収納部は半導体チップを出し入れできるように余裕を持った寸法で作られている。このため、トレーに収納され搬送された半導体チップは、搬送中にトレーの収納部内で移動して、トレーの収納部内での位置が1つ1つ異なってくる。トレーの収納部内での半導体チップの位置の違いとしては、XY方向の位置ずれ及び回転と、Z方向の高低及び傾きとがある。
【0005】
半導体チップの位置が画像を取得するセンサの所定の視野及びフォーカス範囲に入らないと、鮮明な画像を取得することができず、欠陥を検出する精度が低下する。また、半導体チップの表面の画像から欠陥を検出する場合、トレー内に隣接して収納された半導体チップの画像同士を比較する方法か、あるいは予め用意した欠陥のない半導体チップの画像と比較する方法が考えられる。いずれの場合にも、トレーの収納部内での位置が異なる半導体チップの表面の画像をそのまま取得したのでは、比較の前に、画像データから半導体チップの基準位置を検出し、検出された基準位置に基づいて画像データの座標変換を行う必要がある。このため、半導体チップのトレーの収納部内での位置が大きく異なると、半導体チップの基準位置の検出及び座標変換の際に、処理すべきデータ量が増加して、画像データの処理時間が長くなる。さらに、座標変換で半導体チップの回転を補正する際、各画素の輝度情報が変更されて誤差が発生するため、半導体チップの回転角度が大きいと、欠陥を検出する精度が低下する。
【0006】
従って、半導体チップを所定の位置に位置決めした上で、半導体チップの表面の画像を取得することが望ましい。しかしながら、従来の技術では、トレーに収納された半導体チップのXY方向の位置及び回転と、Z方向の高さ及び傾きとを別々に検出しなければならず、半導体チップの位置決めに時間が掛かるという問題があった。
【0007】
本発明は、被検査物の位置決めを高速に行い、被検査物の表面の異常を短い時間で検出することを目的とする。
【0008】
本発明はまた、半導体チップの外観検査を短い時間で行い、半導体チップの生産性を向上することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の外観検査装置は、光ビームをX方向に所定の距離離れた被検査物の表面上の2つ以上の点へY方向に斜めに照射すると共に、光ビームをY方向に所定の距離離れた被検査物の表面上の2つ以上の点へX方向に斜めに照射する光ビーム照射手段と、照明光を被検査物の表面へ照射する照明光照射手段と、被検査物の表面の画像を取得する画像取得手段と、画像取得手段が取得した画像から、被検査物のXY方向の位置及び回転と、Z方向の高さ及び傾きとを検出する画像処理手段と、画像処理手段の検出結果に基づいて、被検査物を所定の位置に位置決めする位置決め手段とを備え、画像処理手段は、位置決め手段による被検査物の位置決め後に画像取得手段が取得した画像から、被検査物の表面の異常を検出するものである。
【0010】
また、本発明の外観検査方法は、光ビームをX方向に所定の距離離れた被検査物の表面上の2つ以上の点へY方向に斜めに照射すると共に、光ビームをY方向に所定の距離離れた被検査物の表面上の2つ以上の点へX方向に斜めに照射し、照明光を被検査物の表面へ照射し、被検査物の表面の画像を取得し、取得した画像から、被検査物のXY方向の位置及び回転と、Z方向の高さ及び傾きとを検出し、検出結果に基づいて、被検査物を所定の位置に位置決めし、被検査物の位置決め後に被検査物の表面の画像を取得し、取得した画像から、被検査物の表面の異常を検出するものである。
【0011】
被検査物にZ方向の傾きがない場合、X方向に所定の距離離れた被検査物の表面上の2つ以上の点へY方向に斜めに照射された光ビームを結ぶ線と、Y方向に所定の距離離れた被検査物の表面上の2つ以上の点へX方向に斜めに照射された光ビームを結ぶ線とは直交する。被検査物の表面が所定の高さである場合、2つの線の交点は、取得した画像の所定の位置に現れる。また、被検査物にXY方向の位置ずれ又は回転がない場合、被検査物の表面上の所定の点は、取得した画像の所定の位置に現れる。
【0012】
これに対し、被検査物にZ方向の傾きがある場合、2つの線は直交せず、または2つの線の交点が取得した画像の所定の位置から外れる。被検査物の表面が所定の高さでない場合も、2つの線の交点が取得した画像の所定の位置から外れる。また、被検査物にXY方向の位置ずれ又は回転がある場合、被検査物の表面上の所定の点は、取得した画像の所定の位置から外れる。従って、被検査物のXY方向の位置及び回転と、Z方向の高さ及び傾きとを、被検査物の表面の同じ画面から検出することができ、被検査物の位置決めを高速に行い、被検査物の表面の異常を短い時間で検出することができる。
【0013】
なお、X方向に所定の幅を有する光ビームを被検査物の表面へY方向に斜めに照射すると共に、Y方向に所定の幅を有する光ビームを被検査物の表面へX方向に斜めに照射すると、被検査物の表面上のX方向に連続した点及びY方向に連続した点からの反射光の画像が得られ、被検査物のZ方向の高さ及び傾きを精度良く検出することができる。
【0014】
本発明の半導体チップの製造方法は、半導体ウェーハ上に複数の半導体集積回路を形成し、半導体ウェーハをダイシングして個々の半導体チップに分割し、ダイシング後の半導体チップをトレーに収納し、トレーに収納された半導体チップの外観検査を行う半導体チップの製造方法であって、光ビームをX方向に所定の距離離れた半導体チップの表面上の2つ以上の点へY方向に斜めに照射すると共に、光ビームをY方向に所定の距離離れた半導体チップの表面上の2つ以上の点へX方向に斜めに照射し、照明光を半導体チップの表面へ照射し、半導体チップの表面の画像を取得し、取得した画像から、半導体チップのXY方向の位置及び回転と、Z方向の高さ及び傾きとを検出し、検出結果に基づいて、半導体チップを所定の位置に位置決めし、半導体チップの位置決め後に半導体チップの表面の画像を取得し、取得した画像から、半導体チップの表面の欠陥を検出するものである。
【0015】
トレーに収納された半導体チップのXY方向の位置及び回転と、Z方向の高さ及び傾きとを、半導体チップの表面の同じ画面から検出することができるので、半導体チップの位置決めを高速に行い、半導体チップの表面の欠陥を短い時間で検出することができる。従って、半導体チップの外観検査を短い時間で行い、半導体チップの生産性を向上することができる。
【0016】
なお、X方向に所定の幅を有する光ビームを半導体チップの表面へY方向に斜めに照射すると共に、Y方向に所定の幅を有する光ビームを半導体チップの表面へX方向に斜めに照射すると、半導体チップの表面上のX方向に連続した点及びY方向に連続した点からの反射光の画像が得られ、半導体チップのZ方向の高さ及び傾きを精度良く検出することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。図1は、本発明の一実施の形態による半導体チップの外観検査装置の概略構成を示す図である。検査装置は、チャック3、X−Y−θ−チルトステージ10、光学系、ステージ駆動回路60、及び画像処理/制御装置100を含んで構成されている。
【0018】
複数の半導体チップを収納したトレー2を、X−Y−θ−チルトステージ10上のチャック3に搭載する。X−Y−θ−チルトステージ10は、Xステージ11、Yステージ12、θステージ13及びチルトステージ14を備え、チャック3に搭載されたトレー2を、X方向及びY方向に移動させ、θ方向に回転させ、またZ方向にチルトさせる。ステージ駆動回路60は、画像処理/制御装置100のCPU110により制御され、X−Y−θ−チルトステージ10を駆動する。
【0019】
まず、CPU110は、ステージ駆動回路60を制御し、X−Y−θ−チルトステージ10によりトレー2をX方向及びY方向に移動させて、トレー2内の各半導体チップを光学系の下方の検査場所へ移動させる。図2は、トレーに収納された半導体チップの検査順序の一例を示す図である。本例では、半導体チップ1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g,1h,1iが順番に検査場所へ移動される。本例のようにトレー2の収納部に空きがある場合、半導体チップ1eから1fの間及び1fから1hの間の空いている収納部はスキップする。
【0020】
次に、検査場所へ移動された半導体チップの位置決めについて説明する。図1において、X−Y−θ−チルトステージ10の上空には、光学系が配置されている。光学系は、アライメント用光学系と欠陥検出用光学系とから成る。アライメント用光学系は、レーザー光源30、ビームスプリッタ31、平行ガラス板32a,32b、シリンドリカルレンズ33a,33b、ミラー34a,34b、レンズ35a,35b、ビームスプリッタ36、ハーフミラー37,24、リレーレンズ25、及びエリアカメラ40を含んで構成されている。なお、ビームスプリッタ31の代わりにハーフミラーを用いてもよく、またシリンドリカルレンズ33a,33bの代わりにラインジェネレータを用いてもよい。
【0021】
レーザー光源30から発生した光ビームは、ビームスプリッタ31により2つに分岐される。ビームスプリッタ31により分岐された光ビームの一方は、平行ガラス板32aに入射する。平行ガラス板32aは、光ビームの経路を図面上下方向に平行移動するためのものである。平行ガラス板32aから射出された光ビームはシリンドリカルレンズ33aに入射し、シリンドリカルレンズ33aは光ビームを図面上下方向に広げて射出する。シリンドリカルレンズ33aから射出された光ビームは、ミラー34aで反射され、レンズ35aにより平行光線束となって、ビームスプリッタ36に入射する。ビームスプリッタ36を透過した光ビームは、ハーフミラー37に入射する。
【0022】
一方、ビームスプリッタ31により分岐された光ビームの他方は、平行ガラス板32bに入射する。平行ガラス板32bは、光ビームの経路を図面奥行き方向に平行移動するためのものである。平行ガラス板32bから射出された光ビームはシリンドリカルレンズ33bに入射し、シリンドリカルレンズ33bは光ビームを図面奥行き方向に広げて射出する。シリンドリカルレンズ33bから射出された光ビームは、ミラー34bで反射され、レンズ35bにより平行光線束となって、ビームスプリッタ36に入射する。ビームスプリッタ36で反射された光ビームは、ハーフミラー37に入射する。
【0023】
ここで、ハーフミラー37に入射する2つの光ビームの一方は図面横幅方向(X方向)に一定の幅を持った帯状の光ビームとなり、他方は図面奥行き方向(Y方向)に一定の幅を持った帯状の光ビームとなる。そして、一方が平行ガラス板32aを通過し、他方が平行ガラス板32bを通過したことにより、2つの光ビームの中心軸はハーフミラー37上で異なった位置にある。
【0024】
ハーフミラー37で反射された2つの光ビームは、ハーフミラー23を通り、ハーフミラー24に入射する。ハーフミラー24で反射された2つの光ビームは、リレーレンズ25を介して、検査場所に移動された半導体チップの表面へ照射される。
【0025】
図3(a)はリレーレンズの対物レンズを通る光ビームを示す上面図、図3(b)はリレーレンズから照射される光ビームを示す側面図である。図3(a)に示すように、リレーレンズ25の最終段の対物レンズ25aを通るとき、2つの光ビームの一方はX方向に広がった光ビーム5aとなり、他方はY方向に広がった光ビーム5bとなる。そして、X方向に広がった光ビーム5aの中心軸は対物レンズ25aの中心からY方向に移動しており、Y方向に広がった光ビーム5bの中心軸は対物レンズ25aの中心からX方向に移動している。従って、図3(b)において、X方向に広がった光ビーム5aは半導体チップ1の表面へY方向(図面奥行き方向)に斜めに照射され、Y方向に広がった光ビーム5bは半導体チップ1の表面へX方向に斜めに照射される。
【0026】
図1において、欠陥検出用光学系は、白色光源20、レンズ21,22、ハーフミラー23,24、リレーレンズ25、エリアカメラ40、及びモニター用カメラ50を含んで構成されている。白色光源20から発生した照明光は、レンズ21を介して放射され、レンズ22により平行光線束となって、ハーフミラー37及びハーフミラー23を通り、ハーフミラー24に入射する。ハーフミラー24で反射された照明光は、リレーレンズ25を介して、検査場所に移動された半導体チップの表面へ垂直に照射される。リレーレンズ25は、半導体チップの表面とエリアカメラ40の受光面とが共役な関係となるように、複数のレンズ群で構成されている。
【0027】
検査場所に移動された半導体チップの表面では、リレーレンズ25から照射された2つの光ビームと照明光とが反射して、反射光が発生する。半導体チップの表面で発生した反射光は、リレーレンズ25を通ってハーフミラー24に入射する。このうちハーフミラー24を透過した光は、エリアカメラ40の受光面で結像する。エリアカメラ40は、受光面で検出した光の強度と位置とに応じた画像信号を画像処理/制御装置100へ出力する。一方、ハーフミラー24で反射された光は、ハーフミラー23に入射し、このうちハーフミラー23で反射された反射光は、モニター用カメラ50の受光面で結像する。モニター用カメラ50は、受光面で検出した光の強度と位置とに応じた画像信号を画像処理/制御装置100へ出力する。
【0028】
画像処理/制御装置100は、CPU110、画像メモリ120、欠陥検出回路130、及びモニター140を含んで構成されている。エリアカメラ40からの画像信号は、画像処理/制御装置100の画像メモリ120及び欠陥検出回路130に入力される。画像メモリ120は、CPU110の制御により、入力した画像信号を画像データとして記憶する。一方、モニター用カメラ50からの画像信号は、画像処理/制御装置100のモニター140に入力され、表示される。CPU110は、画像メモリ120に記憶された画像データから、半導体チップのXY方向の位置及び回転と、Z方向の高さ及び傾きとを検出する。以下、その検出動作について説明する。
【0029】
図4(a)は半導体チップへ照射される光ビームを示す斜視図、図4(b)は半導体チップ上の画像取得領域を示す上面図である。半導体チップ1の表面には、図4(a)に示すX方向に広がった光ビーム5a及びY方向に広がった光ビーム5bと、図示しない照明光とが照射される。エリアカメラ40は、半導体チップ1の表面のうち、図4(b)に破線で示した領域6の画像を取得する。
【0030】
図5(a)は半導体チップのXY方向の回転を示す図、図5(b)は半導体チップのZ方向の傾きを示す図である。トレーに収納された半導体チップ1は、トレーの収納部内でXY方向の位置が1つ1つ異なるだけでなく、図5(a)に示すようにXY方向に角度αだけ回転している場合がある。また、Z方向の高さが異なる場合、さらに図5(b)に示すように片側がhだけ高くなってZ方向に傾いている場合がある。
【0031】
図6(a)はXY方向の回転及びZ方向の傾きがない半導体チップの表面の画像を示す図、図6(b)はXY方向の回転及びZ方向の傾きがある半導体チップの表面の画像を示す図、図6(c)はZ方向の高さ及び傾きを検出するために処理する画像データの領域を示す図、図6(d)はXY方向の位置及び回転を検出するために処理する画像データの領域を示す図である。
【0032】
半導体チップにZ方向の傾きがない場合、図6(a)に示すように、X方向に広がった光ビーム5aとY方向に広がった光ビーム5bとは、半導体チップの表面上で直交する。半導体チップの表面が所定の高さである場合、2つの光ビーム5a,5bの交点は半導体チップの中央、即ち画像取得領域6の中心に位置する。また、半導体チップにXY方向の位置ずれ又は回転がない場合、半導体チップの表面のアライメントマーク4は、画像取得領域6の所定の位置に現れる。
【0033】
これに対し、半導体チップにZ方向の傾きがある場合、図6(b)に示すように、2つの光ビーム5a,5bは半導体チップの表面上で直交せず、または2つの光ビーム5a,5bの交点が画像取得領域6の中心から外れる。半導体チップの表面が所定の高さでない場合も、2つの光ビーム5a,5bの交点が画像取得領域6の中心から外れる。これは、図3で説明したように、各光ビーム5a,5bが半導体チップの表面へY方向又はX方向に斜めに照射されるためである。また、半導体チップにXY方向の位置ずれ又は回転がある場合、半導体チップの表面のアライメントマーク4は、画像取得領域6の所定の位置から外れる。
【0034】
CPU110は、画像メモリ120に記憶された画像データのうち、図6(c)に破線で示した領域7a,7bの画像データを読み出し、2つの光ビーム5a,5bの位置及び交差角度から、半導体チップのZ方向の高さ及び傾きを算出する。また、CPU110は、画像メモリ120に記憶された画像データのうち、図6(d)に破線で示した領域8の画像データを読み出し、2つのアライメントマーク4の位置から、半導体チップのXY方向の位置及び回転を算出する。
【0035】
図1において、CPU110は、算出した半導体チップのZ方向の高さ及び傾きと、XY方向の位置及び回転とに基づいて、アライメント補正量を算出し、ステージ駆動回路60を制御する。X−Y−θ−チルトステージ10は、ステージ駆動回路60の駆動により、トレー2をX方向及びY方向に移動させ、θ方向に回転させ、またはZ方向にチルトさせて、検査場所へ移動された半導体チップを所定の位置に位置決めする。
【0036】
次に、半導体チップの表面の欠陥の検出について説明する。図1において、半導体チップの位置決め後は、レーザー光源30からの光ビームを遮断し、白色光源20からの照明光だけを半導体チップの表面へ照射する。半導体チップの表面で発生した反射光は、リレーレンズ25を通ってハーフミラー24に入射する。このうちハーフミラー24を透過した光は、エリアカメラ40の受光面で結像する。エリアカメラ40は、受光面で検出した光の強度と位置とに応じた画像信号を画像処理/制御装置100へ出力する。なお、本実施の形態では、半導体チップの表面がエリアカメラ40による画像取得領域の4倍の広さであり、半導体チップの表面全体の画像を4回に分けて取得する。このため、1回の画像を取得した後にX−Y−θ−チルトステージ10によりトレー2をX方向及びY方向へ所定量移動し、次の画像を取得する動作を繰り返す。
【0037】
エリアカメラ40からの画像信号は、画像メモリ120及び欠陥検出回路130に入力される。画像メモリ120は、CPU110の制御により、入力した画像信号を画像データとして記憶する。欠陥検出回路130は、エリアカメラ40からの画像信号を画像メモリ120に記憶された1つ前の半導体チップの画像データと比較することにより、半導体チップの表面の欠陥を検出する。ここで検出する欠陥は、例えば、半導体チップの欠け、半導体チップの表面の傷や異物、半導体チップの表面に形成されたバンプの欠如や形状不良等とする。CPU110は、欠陥検出回路130の検出結果に基づいて半導体チップの合否を判断する。
【0038】
なお、半導体チップの表面の欠陥の検出は、予め欠陥のない半導体チップの画像データを画像メモリ120に記憶し、エリアカメラ40からの画像信号を画像メモリ120に記憶された欠陥のない半導体チップの画像データと比較することで行ってもよい。
【0039】
以上説明した実施の形態によれば、画像取得領域6のうちの領域7a,7bの画像データから半導体チップのZ方向の高さ及び傾きを算出し、領域8の画像データから半導体チップのXY方向の位置及び回転を算出しているので、処理するデータ量が少なく、半導体チップのXY方向の位置及び回転と、Z方向の高さ及び傾きとを短い時間で検出することができる。
【0040】
以上説明した実施の形態によれば、X方向に所定の幅を有する光ビームを半導体チップの表面へY方向に斜めに照射すると共に、Y方向に所定の幅を有する光ビームを半導体チップの表面へX方向に斜めに照射することにより、半導体チップの表面上のX方向に連続した点及びY方向に連続した点からの反射光の画像データが得られるので、半導体チップのZ方向の高さ及び傾きを精度良く算出することができる。しかしながら、本発明はこれに限らず、光ビームをX方向に所定の距離離れた被検査物の表面上の2つ以上の点へY方向に斜めに照射すると共に、光ビームをY方向に所定の距離離れた被検査物の表面上の2つ以上の点へX方向に斜めに照射すればよい。従って、例えば、X方向に所定の間隔を有する複数の光ビーム及びY方向に所定の間隔を有する複数の光ビームを用いてもよい。
【0041】
図7は、本発明の一実施の形態による半導体チップの製造方法の一部を示すフローチャートある。本実施の形態は、チップサイズパッケージの半導体チップの例を示す。まず、露光、現像、エッチング等の処理により、半導体ウェーハ上に複数の半導体集積回路を形成する(ステップ201)。続いて、各半導体集積回路の入出力端子の上に、突起電極となるバンプを形成する(ステップ202)。次に、プロービング検査を行って、各半導体集積回路の電気的特性を測定する(ステップ203)。そして、半導体ウェーハをダイシングして、個々の半導体チップに分割する(ステップ204)。ダイシング後、ステップ202のプロービング検査の結果に基づいて半導体チップを良品と不良品に選別し、トレーに収納する(ステップ205)。
【0042】
最後に、図1に示した外観検査装置を用いて、イントレー検査を行う(ステップ206)。図1に示した外観検査装置は、トレーに収納された半導体チップのXY方向の位置及び回転と、Z方向の高さ及び傾きとを、半導体チップの表面の同じ画面から検出することができるので、半導体チップの位置決めを高速に行い、半導体チップの表面の欠陥を短い時間で検出することができる。従って、半導体チップの外観検査を短い時間で行い、半導体チップの生産性を向上することができる。
【0043】
なお、本発明の外観検査装置及び外観検査方法は、半導体チップに限らず、被検査物の位置決めが必要な場合に広く適用することができる。また、本発明の半導体チップの製造方法は、チップサイズパッケージの半導体チップに限らず、イントレー検査を行う各種の半導体チップに適用することができる。
【0044】
【発明の効果】
本発明の外観検査装置及び外観検査方法によれば、被検査物のXY方向の位置及び回転と、Z方向の高さ及び傾きとを、被検査物の表面の同じ画面から検出することができるので、被検査物の位置決めを高速に行い、被検査物の表面の異常を短い時間で検出することができる。
【0045】
本発明の半導体チップの製造方法によれば、半導体チップの外観検査を短い時間で行い、半導体チップの生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による半導体チップの外観検査装置の概略構成を示す図である。
【図2】トレーに収納された半導体チップの検査順序の一例を示す図である。
【図3】図3(a)はリレーレンズの対物レンズを通る光ビームを示す上面図、図3(b)はリレーレンズから照射される光ビームを示す側面図である。
【図4】図4(a)は半導体チップへ照射される光ビームを示す斜視図、図4(b)は半導体チップ上の画像取得領域を示す上面図である。
【図5】図5(a)は半導体チップのXY方向の回転を示す図、図5(b)は半導体チップのZ方向の傾きを示す図である。
【図6】図6(a)はXY方向の回転及びZ方向の傾きがない半導体チップの表面の画像を示す図、図6(b)はXY方向の回転及びZ方向の傾きがある半導体チップの表面の画像を示す図、図6(c)はZ方向の高さ及び傾きを検出するために処理する画像データの領域を示す図、図6(d)はXY方向の位置及び回転を検出するために処理する画像データの領域を示す図である。
【図7】本発明の一実施の形態による半導体チップの製造方法の一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…半導体チップ
2…トレー
3…チャック
4…アライメントマーク
10…X−Y−θ−チルトステージ
20…白色光源
21,22…レンズ
23,24,37,…ハーフミラー
25…リレーレンズ
30…レーザー光源
31,36…ビームスプリッタ
32a,32b…平行ガラス板
33a,33b…シリンドリカルレンズ
34a,34b…ミラー
35a,35b…レンズ
40…エリアカメラ
50…モニター用カメラ
60…ステージ駆動回路
100…画像処理/制御装置
110…CPU
120…画像メモリ
130…欠陥検出回路
140…モニター
Claims (6)
- 光ビームをX方向に所定の距離離れた被検査物の表面上の2つ以上の点へY方向に斜めに照射すると共に、光ビームをY方向に所定の距離離れた被検査物の表面上の2つ以上の点へX方向に斜めに照射する光ビーム照射手段と、
照明光を被検査物の表面へ照射する照明光照射手段と、
被検査物の表面の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段が取得した画像から、被検査物のXY方向の位置及び回転と、Z方向の高さ及び傾きとを検出する画像処理手段と、
前記画像処理手段の検出結果に基づいて、被検査物を所定の位置に位置決めする位置決め手段とを備え、
前記画像処理手段は、前記位置決め手段による被検査物の位置決め後に前記画像取得手段が取得した画像から、被検査物の表面の異常を検出することを特徴とする外観検査装置。 - 前記光ビーム照射手段は、X方向に所定の幅を有する光ビームを被検査物の表面へY方向に斜めに照射すると共に、Y方向に所定の幅を有する光ビームを被検査物の表面へX方向に斜めに照射することを特徴とする請求項1に記載の外観検査検査装置。
- 光ビームをX方向に所定の距離離れた被検査物の表面上の2つ以上の点へY方向に斜めに照射すると共に、光ビームをY方向に所定の距離離れた被検査物の表面上の2つ以上の点へX方向に斜めに照射し、
照明光を被検査物の表面へ照射し、
被検査物の表面の画像を取得し、
取得した画像から、被検査物のXY方向の位置及び回転と、Z方向の高さ及び傾きとを検出し、
検出結果に基づいて、被検査物を所定の位置に位置決めし、
被検査物の位置決め後に被検査物の表面の画像を取得し、
取得した画像から、被検査物の表面の異常を検出することを特徴とする外観検査方法。 - X方向に所定の幅を有する光ビームを被検査物の表面へY方向に斜めに照射すると共に、Y方向に所定の幅を有する光ビームを被検査物の表面へX方向に斜めに照射することを特徴とする請求項3に記載の外観検査検査方法。
- 半導体ウェーハ上に複数の半導体集積回路を形成し、
半導体ウェーハをダイシングして個々の半導体チップに分割し、
ダイシング後の半導体チップをトレーに収納し、
トレーに収納された半導体チップの外観検査を行う半導体チップの製造方法であって、
光ビームをX方向に所定の距離離れた半導体チップの表面上の2つ以上の点へY方向に斜めに照射すると共に、光ビームをY方向に所定の距離離れた半導体チップの表面上の2つ以上の点へX方向に斜めに照射し、
照明光を半導体チップの表面へ照射し、
半導体チップの表面の画像を取得し、
取得した画像から、半導体チップのXY方向の位置及び回転と、Z方向の高さ及び傾きとを検出し、
検出結果に基づいて、半導体チップを所定の位置に位置決めし、
半導体チップの位置決め後に半導体チップの表面の画像を取得し、
取得した画像から、半導体チップの表面の欠陥を検出することを特徴とする半導体チップの製造方法。 - X方向に所定の幅を有する光ビームを半導体チップの表面へY方向に斜めに照射すると共に、Y方向に所定の幅を有する光ビームを半導体チップの表面へX方向に斜めに照射することを特徴とする請求項5に記載の半導体チップの製造方法。
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JP2003184115A JP2005017168A (ja) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | 外観検査装置、外観検査方法、及び半導体チップの製造方法 |
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