JP2005019442A - 半導体素子の検査方法および検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】不良素子電極に絶縁被膜を形成する工程において、絶縁被膜となる樹脂塗布工程の安定化と塗布品質の信頼性向上を図る。
【解決手段】半導体ウエハ1に形成された複数の半導体集積回路素子の各検査用電極に電圧を印加して、複数の半導体集積回路素子の電気特性をウエハ状態で一括して検査する際に、不良素子による他の素子への影響がないように、不良素子の電極に絶縁被膜を形成する工程を含み、絶縁被膜を形成する樹脂塗布時に、ディスペンサ13によりウエハ電極塗布面に樹脂を吐出する前にガラス板に塗布し、ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定する。これにより、実際の製品ではなくガラス板を設けて塗布することで高精度に樹脂の吐出量を測定することが可能となる。
【選択図】 図1
【解決手段】半導体ウエハ1に形成された複数の半導体集積回路素子の各検査用電極に電圧を印加して、複数の半導体集積回路素子の電気特性をウエハ状態で一括して検査する際に、不良素子による他の素子への影響がないように、不良素子の電極に絶縁被膜を形成する工程を含み、絶縁被膜を形成する樹脂塗布時に、ディスペンサ13によりウエハ電極塗布面に樹脂を吐出する前にガラス板に塗布し、ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定する。これにより、実際の製品ではなくガラス板を設けて塗布することで高精度に樹脂の吐出量を測定することが可能となる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ウエハの不良素子電極上に紫外線硬化性樹脂を用いて絶縁被膜を形成する樹脂塗布安定化技術における半導体素子の検査方法および検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
先ず、絶縁被膜形成を行う半導体素子電極回りの関係を図6から図8を用いて説明する。図6のウエハと半導体素子の配列説明図に示すようにウエハ1の半導体素子領域2内に複数の半導体素子を配置している。また、図7の半導体素子とスクライブレーンの関係を説明する図に示すようにウエハ状態で行う全ての検査終了後に半導体素子3を個片状態にするための切断代であるスクライブレーン4が半導体素子3の周辺に設けてある。更に、図8の素子と電極の配列を説明する図に示すように半導体素子3内に絶縁保護膜(回路部)6を囲うように絶縁被膜形成を行う電極5が配置されている。
【0003】
電極5表面に絶縁被膜形成を行うための方法は、半導体ウエハを所定の位置に位置決めするXYZステージ15と、前記半導体ウエハ面に対して45°に傾けらけられた樹脂塗布用ノズル7及び制御部より構成された装置において、前記XYZステージ15に載置された半導体ウエハ内の不良素子電極を所定の場所に位置決め後、XYZステージ15を上昇させノズル7先端を電極5表面に接触させ紫外線硬化性樹脂9を所定量滴下した後XYZステージ15を下降させて1回の処理を終了させる(本発明の図1参照)。この動作を不良素子の該当電極全てに対して行うことにより、最初の不良素子に対する絶縁被膜形成のための樹脂塗布処理が終わる。以上の動作をウエハ内の全不良素子に対して行うことにより1ウエハの不良素子に対する絶縁被膜形成のための樹脂塗布処理が終了する。その後、ウエハ全体に紫外線を照射し樹脂を硬化させることにより絶縁被膜形成が完了する。
【0004】
樹脂塗布処理工程において、品質を決定する上で微量樹脂の吐出量を一定にするディスペンサ装置の定量化技術が最も重要である。
【0005】
この定量化対策のために、さまざまなディスペンサ装置が開発されている。
あるいは、特許文献1の液体吐出装置及びその吐出量制御方法にあるような実際の製品に吐出した半田の量をイメージチェッカーにより面積を求めてディスペンサへフィードバックをかけるシステムにより、吐出量の一定化を実現しようとしている。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−212487号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術には次のような問題がある。すなわち半導体素子の微細化にともない、電極面積約60μm×60μmと非常に小さくなっていることで塗布の樹脂量は、約0.001mgと非常に微量であり、その定量化が求められてきている。また、微細化とは逆に塗布を行う電極数は増えており、処理スピードも1個の電極当たり0.25秒以上の高速化も合わせて求められてきている。
【0008】
このように、樹脂塗布に求められる条件が大きく変化している中で、従来の定量化対応ディスペンサであっても、微量樹脂塗布用ノズル7の穴径30μmの小径ノズルから吐出される樹脂を長期間使用する場合において、周辺温度変化による樹脂の粘度変化や、あるいは嫌気性樹脂の特徴でもある細管内での膜張り現象による吐出量の変化に対応するには大きな課題がある。更に、高速化対策を行う上で樹脂塗布用ノズル7の小型、軽量化は電極へのストレス低減の意味においても必須項目であり、定量化対応ディスペンサのみで対応するには課題がある。
【0009】
また、実際に電極上に塗布した樹脂の状態をイメージチェッカーにて画像処理する場合においても、図9の塗布状態を説明する図のように、電極5やその周辺の表面状態により紫外線硬化性樹脂9の広がりが大きく変化する。特に粘度の低い1000cps程度の樹脂ではそのばらつきが著しい。あるいは樹脂が透明であることや、樹脂の厚みが2〜3μmと非常に薄い場合などでは、画像処理がうまく出来ずに測定誤差を発生させ、樹脂量を面積評価できない事や、最終の塗布状態検査を行う場合に誤検査発生の課題がある。
【0010】
したがって、この発明の目的は、複数の半導体集積回路素子の電気特性をウエハ状態で一括して検査する場合に、電源線と接地線が短絡しているような不良素子による他素子への影響がないように、事前に前記不良素子電極に絶縁被膜を形成する工程において、絶縁被膜となる樹脂塗布工程の安定化と塗布品質の信頼性向上を図ることである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためにこの発明の請求項1記載の半導体素子の検査方法は、半導体ウエハに形成された複数の半導体集積回路素子の各検査用電極に電圧を印加して、前記複数の半導体集積回路素子の電気特性をウエハ状態で一括して検査する際に、不良素子による他の素子への影響がないように、前記不良素子の電極に絶縁被膜を形成する工程を含み、前記絶縁被膜を形成する樹脂塗布時に、ディスペンサによりウエハ電極塗布面に樹脂を吐出する前にガラス板に塗布し、前記ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定する。
【0012】
このように、絶縁被膜を形成する樹脂塗布時に、ディスペンサによりウエハ電極塗布面に樹脂を吐出する前にガラス板に塗布し、ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定するので、実際の製品ではなくガラス板を設けて塗布することで高精度に樹脂の吐出量を測定することが可能となる。
【0013】
請求項2記載の半導体素子の検査方法は、請求項1記載の半導体素子の検査方法において、ガラス板上に塗布した樹脂吐出量を画像処理により測定した結果に基づいて、ディスペンサの樹脂吐出量を制御する。このように、ガラス板上に塗布した樹脂吐出量を画像処理により測定した結果に基づいて、ディスペンサの樹脂吐出量を制御するので、自動的に樹脂吐出量を安定化させることが可能となる。また、実際のウエハ電極に塗布する前の吐出量を管理することになり、吐出量不良検査後のフィードバックとならないので品質の信頼性も向上する。
【0014】
請求項3記載の半導体素子の検査方法は、請求項1記載の半導体素子の検査方法において、ガラス板をウエハ位置決め用XYZステージ上に配置し、ガラス板上に塗布した樹脂吐出量測定の画像処理によりウエハ電極での塗布状態を評価する。このように、ガラス板をウエハ位置決め用XYZステージ上に配置し、ガラス板上に塗布した樹脂吐出量測定の画像処理によりウエハ電極での塗布状態を評価するので、実際のウエハの樹脂塗布状態検査も同じ画像処理にて行うことが可能となり、樹脂塗布の安定化と同時に装置コストを抑えることも可能となる。
【0015】
請求項4記載の半導体素子の検査装置は、半導体ウエハに形成された複数の半導体集積回路素子の各検査用電極に電圧を印加して、前記複数の半導体集積回路素子の電気特性をウエハ状態で一括して検査する際に、不良素子による他の素子への影響がないように、前記不良素子の電極に絶縁被膜を形成することができる半導体素子の検査装置であって、ウエハ位置決め用のXYZステージと、前記絶縁被膜を形成するために樹脂塗布するディスペンサと、前記ディスペンサより吐出した際の樹脂形状が安定するガラス面を有するガラス板と、前記ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定する画像処理装置と、前記ガラス板の保持と吐出した樹脂の画像処理時の樹脂形状を認識するために表面に鏡面加工を施した樹脂吐出量測定ステージとを備えた。
【0016】
このように、ウエハ位置決め用のXYZステージと、絶縁被膜を形成するために樹脂塗布するディスペンサと、ディスペンサより吐出した際の樹脂形状が安定するガラス面を有するガラス板と、ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定する画像処理装置と、ガラス板の保持と吐出した樹脂の画像処理時の樹脂形状を認識するために表面に鏡面加工を施した樹脂吐出量測定ステージとを備えたので、実際の製品ではなく樹脂形状の安定する樹脂吐出量測定ステージおよびガラス板を設けて塗布することで高精度に樹脂の吐出量を測定することが可能となる。
【0017】
一般的に定量吐出を特徴とするディスペンサであっても時間経過による温度変化や例えば、微量樹脂塗布ノズルの穴径30μmで樹脂吐出量0.001mg程度の微量吐出量で定量化が求められる場合においては、安定した吐出量を継続することは出来ない。そこで一定時間毎に塗布ノズルからの吐出量を高精度に測定し、その情報を樹脂吐出ディスペンサにフィードバックしながら塗布を行う事で、吐出条件の変化に対してもほとんど影響なく常に安定した樹脂塗布を行う事が可能となる。このフィードバックを行いながら樹脂塗布を行う場合に最も重要になるのは、吐出された樹脂量を高精度に測定できるかどうかにある。樹脂の吐出量を測定する方法には重量測定という方法もあるが、吐出量が0.001mgと微量で生産装置内での測定では装置振動等で測定誤差を大きく発生する不具合や、連続して測定する場合に、吐出するステージを都度交換する必要があるために設備が複雑になり都合が悪い。そこで、吐出された樹脂の表面積を画像処理にて測定し、吐出量とするのが精度良く計れる方法となる。しかし、実際のウエハ電極上の測定では電極やその周辺の前工程プロセス条件差による表面状態の違いによる樹脂広がりが違うことや、樹脂が透明の場合、樹脂の厚みが2〜3μmと非常に薄い場合には、画像処理がうまく出来ずになり、高精度に樹脂量を測定できない。その解決手段として、塗布ノズルより吐出された樹脂の形状が安定するステージを設けて樹脂塗布を行う事と合わせて、透明樹脂でも画像処理が行いやすいように、ステージ面を画像処理に使用する照明の反射率の良いものにする事で樹脂部とその周辺の明暗がはっきりし、高精度に樹脂の吐出量を測定できるので、吐出条件の変化が進んだ場合においてもディスペンサへ吐出量制御のフィードバックを確実に行う事が可能となる。
【0018】
請求項5記載の半導体素子の検査装置は、請求項4記載の半導体素子の検査装置において、画像処理装置とディスペンサを、ディスペンサの樹脂吐出量を変えるエアー圧を制御するシーケンサで接続することで、前記画像処理装置の測定結果に基づいて前記ディスペンサの樹脂吐出量を制御可能とした。このように、画像処理装置とディスペンサを、ディスペンサの樹脂吐出量を変えるエアー圧を制御するシーケンサで接続することで、画像処理装置の測定結果に基づいてディスペンサの樹脂吐出量を制御可能としたので、樹脂吐出量の測定結果をシーケンサにてディスペンサへフィードバックすることができ、自動で常に一定の樹脂を吐出することが出来る。その結果、実際の電極上での塗布状態検査項目を必要最低限に削減できるので、画像処理装置での誤検査削減、検査時間の低減も可能となる。
【0019】
請求項6記載の半導体素子の検査装置は、請求項4記載の半導体素子の検査装置において、ガラス板および樹脂吐出量測定ステージをウエハ位置決め用XYZステージ上に配置し、画像処理装置によりウエハ電極での塗布状態を評価可能とした。このように、ガラス板および樹脂吐出量測定ステージをウエハ位置決め用XYZステージ上に配置し、画像処理装置によりウエハ電極での塗布状態を評価可能としたので、一つの画像処理装置で樹脂吐出量と塗布状態検査が行えるので、装置コストも抑えることが実現できる。
【0020】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図1〜図5に基づいて説明する。図1は本発明の実施形態において塗布装置構成を説明する図、図2は吐出量測定ステージ上での樹脂状態を説明する図である。
【0021】
この半導体素子の検査装置は、半導体ウエハに形成された複数の半導体集積回路素子の各検査用電極に電圧を印加して、複数の半導体集積回路素子の電気特性をウエハ状態で一括して検査する際に、電源線と接地線が短絡しているような不良素子による他の素子への影響がないように、事前に不良素子の電極に絶縁被膜を形成するように構成される。この際、絶縁被膜を形成する樹脂塗布時の樹脂吐出量安定化に吐出量の測定が重要である。その手段として、ウエハ位置決め用のXYZステージ15と、絶縁被膜を形成するために樹脂塗布するディスペンサ13と、ディスペンサ13より吐出した際の樹脂形状が安定するガラス面を有するガラス板14と、ガラス板14上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定する画像処理装置11と、ガラス板14の保持と吐出した樹脂の画像処理時の樹脂形状を認識するために表面に鏡面加工を施した樹脂吐出量測定ステージ12とを備えている。
【0022】
先ず、従来例で示した図9の塗布状態について、電極5に樹脂塗布を行った時の状態を説明する。絶縁被膜を形成するために塗布を行う半導体素子3の電極5部分をXYZステージ15にて樹脂塗布ノズル7の先端部分に移動し、XYZステージ15を上昇させて電極5と樹脂塗布ノズル7を接触させる。それと同時に紫外線硬化性樹脂9をディスペンサ13で、樹脂塗布用ノズル7からを一定量吐出し、大きさ約60μm×60μmの電極5に樹脂を塗布する。その後にXYZステージ15を下降させることで樹脂塗布動作の1サイクルを完了する。この間約0.25秒のスピードで樹脂塗布が行われる。そのために樹脂塗布時の樹脂塗布用ノズル7と電極5の接触スピードが約100mm/秒となり、電極5面へのストレスも当然大きくなる。その対策として樹脂塗布用ノズル7の接触圧を15g以下に設定する必要があり、その条件でも電極5の接触時に樹脂塗布用ノズル7が跳ね上がらないように樹脂塗布用ノズル7ヘッドの軽量化による慣性の最小化も必要となる。吐出量の一定化を特徴としたディスペンサ装置が使用できないのは、そのヘッド部分が大きく、重いためでもある。
【0023】
塗布された紫外線硬化性樹脂9は、電極5および周辺のダム8、絶縁保護膜6あるいは、吐出量が多いとスクライブレーン4へと溢れてしまい品質不良となる。当然、吐出量が少ないと電極5全体に広がらずに絶縁被膜不良となり、樹脂塗布時の紫外線硬化性樹脂9の一定量吐出が必要となる。
【0024】
紫外線硬化性樹脂9の広がりは、電極5、ダム8、絶縁保護膜6の表面状態により大きく影響される。特に絶縁保護膜6の材質ポリイミドは周辺環境の湿度差などにより樹脂の広がりの差を激しくする。また、その広がり方が一様ではないことや、電極5上の樹脂膜厚が2〜3μmしかなく画像処理を行う際に樹脂形状をうまく取り込めないので面積計算による吐出量判定が困難となる。
【0025】
吐出量判定が、ウエハ電極塗布前に必要になるのは、絶縁被膜形成のための必要樹脂量が吐出できているかの最低樹脂量のチェックをすることは当然であるが、スクライブレーン4への溢れが、隣接半導体素子3の品質に大きく影響するためであり、吐出量の過多も品質を決定する重点管理項目になっている。
【0026】
次に、本実施形態の塗布樹脂安定化方法を説明する。前記のように、塗布ユニット10、樹脂塗布用ノズル7とXYZステージ15によって実際のウエハの電極5に紫外線硬化性樹脂9を塗布するが、その前にXYZステージ15上に設置された吐出測定用ステージ12をXYZステージ15にて樹脂塗布ノズル7先端部分に移動させて、吐出測定用ステージ12のガラス板14上の空きスペースに、実際に樹脂塗布を行うウエハ電極5の樹脂吐出条件で紫外線硬化性樹脂9を吐出させる。次にガラス板14上に吐出した紫外線硬化性樹脂9の位置にXYZステージ15にて画像処理装置11の位置まで移動させ、吐出された紫外線硬化性樹脂9の形状を画像処理装置11にて画像取り込みを行い、面積測定して吐出量の測定を行う。この時の樹脂形状は、円形で直径約100μm〜150μmと微小なため、画像処理装置11のレンズ等で約100倍に拡大し画像処理を行う。紫外線硬化性樹脂9の吐出をガラス板14上に行うと、ガラス板14表面状態と樹脂の表面張力により、ガラス板14の表面に紫外線硬化性樹脂9が広がらずに非常に安定した厚みのある円形状態となる。この状態と吐出測定用ステージ12の表面を鏡面加工することより、画像処理装置11で使用している照明の反射率が良くなるので、吐出された透明の紫外線硬化性樹脂9以外の周辺部分が白く強調されるため、透明の紫外線硬化性樹脂9であっても、その明暗がはっきりと現れて、画像処理装置11での画像の取り込みを安定させることが可能となる。
【0027】
ここで、図3,4はガラス板上での画像処理状態を説明する図、図5はウエハ電極上での画像処理状態を説明する図で、透明である紫外線硬化性樹脂9の画像処理の難しさについて説明する。
【0028】
透明樹脂を画像処理画面に取り込む場合に、白黒のどちらかに分類する必要があり、そのために照明の工夫が必要となる。今回の実施形態では樹脂塗布を行う電極5がアルミパッドであり、照明の反射率が非常に良く、電極部分は取り込み画面上で白に分類される。ここで、アルミパッドと樹脂が同じ白に分類するようにすれば、当然その差である明暗がはっきりとせず、樹脂とその周辺の区別がつかず、樹脂の面積を測定することが出来ないので、樹脂は黒の分類になるようにする必要がある。
【0029】
透明樹脂を黒に分類するための方法を、図3,4のガラス板上での画像処理状態を説明する図で説明する。ガラス板14に塗布された紫外線硬化性樹脂9を画像処理画面に取り込むときの照明で、図4は拡散光を用いたもので、拡散光により、あらゆる角度で照明光16が発光されているために照明光が紫外線硬化性樹脂9に当たって反射する反射光も拡散し、その一部が上面に設置されたカメラにも入光するため、図4(b)の拡散光での画像処理画面イメージ図のように樹脂部分と周辺の明暗がはっきりしない。図3は、カメラと同軸で発光される平行光のみを使用することで、角度のある凹凸部に光が当たると真直ぐにカメラに反射光17が戻らないので、その部分のみが黒く認識されて画像取り込みされることになる。また、紫外線硬化性樹脂9が無いガラス板14、吐出測定ステージ12部分は、より白と分類するために吐出測定用ステージの表面を鏡面加工し、光の反射率を上げることで白が強調されるようにしている。これにより図3(b)の平行光での画像処理画面イメージ図のように樹脂の形状がはっきりとし、高精度に樹脂量として測定できることが可能となる。
【0030】
一方、ウエハ電極上での画像取り込みの場合は、同じように樹脂を黒に分類するために照明に平行光を使用する訳だが、電極5に樹脂を塗布する場合の条件として樹脂厚みの規定がある。絶縁被膜としての機能のために1μm以上の厚みが必要でまた、後工程での検査のために厚すぎる事の不具合もあり5μm以内にする必要がある。そのために樹脂粘度を1000cps程度の低粘度樹脂を使用し、樹脂と馴染みの良い電極5やその周辺に広がるようにして、厚み精度を確保している。その結果、図5のウエハ電極上での画像処理状態を説明する図のように電極5上の紫外線硬化性樹脂9が電極5面とほぼ平行状態で角度がつかないので、照明に平行光を使用しても、カメラに反射光が真直ぐ戻ってくるので、図5(b)のように電極およびその周辺の明暗がはっきりとせず、画像処理での誤検査が発生してしまう結果となる。
【0031】
ウエハ上での品質としてスクライブレーン4への紫外線硬化性樹脂9の溢れを確認する必要があるが、その溢れについては、ダム8との高さの差約10μmにより紫外線硬化性樹脂9に角度がつくこと、また溢れについてはその量ではなく、溢れている事のみを検出できれば良いので誤検査の可能性は極めて少ない。
【0032】
ガラス板14上に吐出した樹脂の画像処理装置11での測定結果が正常ならばウエハ1上の電極5に順次塗布を行う。測定結果が異常ならばディスペンサ13の吐出制御のエアー圧をシーケンサ18にて変更し、正常の樹脂量になるまでガラス板14上に塗布、画像処理装置11による測定を繰り返す動作を行う。
【0033】
ここで、シーケンサ13にて吐出量を制御する場合に、ガラス板14に紫外線硬化性樹脂9を吐出した時の樹脂面積とウエハ電極5上に塗布を行ったときの塗布状態のデータ収集と、吐出量を変化させるディスペンサ13のエアー圧を変化させたときの樹脂面積の変化データを収集し、それぞれの相関関係を求めておく必要がある。その相関関係データを元に適切なエアー圧をシーケンサ13にて選択、制御することで、常に紫外線硬化性樹脂9の吐出量を一定にする事が可能となる。
【0034】
ガラス板14への塗布は、図2の吐出量測定ステージ上での樹脂状態を説明する図のように塗布毎にXYZステージ15により順次塗布位置を少しずつ、移動させてステージ面積を有効に使用できるようにしている。
【0035】
吐出量測定は、ウエハ1上の電極5への塗布の一定時間間隔で行うようにし、また、ウエハ1の塗布が全て終了後に任意の電極部を画像処理装置11までXYZステージ15にて移動し、電極5上の塗布状態検査を行う。その結果、樹脂の吐出量と塗布品質の安定化を大幅に向上することが可能となった。
【0036】
【発明の効果】
この発明の請求項1記載の半導体素子の検査方法によれば、絶縁被膜を形成する樹脂塗布時に、ディスペンサによりウエハ電極塗布面に樹脂を吐出する前にガラス板に塗布し、ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定するので、実際の製品ではなくガラス板を設けて塗布することで高精度に樹脂の吐出量を測定することが可能となる。
【0037】
請求項2では、ガラス板上に塗布した樹脂吐出量を画像処理により測定した結果に基づいて、ディスペンサの樹脂吐出量を制御するので、自動的に樹脂吐出量を安定化させることが可能となる。また、実際のウエハ電極に塗布する前の吐出量を管理することになり、吐出量不良検査後のフィードバックとならないので品質の信頼性も向上する。
【0038】
請求項3では、ガラス板をウエハ位置決め用XYZステージ上に配置し、ガラス板上に塗布した樹脂吐出量測定の画像処理によりウエハ電極での塗布状態を評価するので、実際のウエハの樹脂塗布状態検査も同じ画像処理にて行うことが可能となり、樹脂塗布の安定化と同時に装置コストを抑えることも可能となる。
【0039】
この発明の請求項4記載の半導体素子の検査装置によれば、ウエハ位置決め用のXYZステージと、絶縁被膜を形成するために樹脂塗布するディスペンサと、ディスペンサより吐出した際の樹脂形状が安定するガラス面を有するガラス板と、ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定する画像処理装置と、ガラス板の保持と吐出した樹脂の画像処理時の樹脂形状を認識するために表面に鏡面加工を施した樹脂吐出量測定ステージとを備えたので、実際の製品ではなく樹脂形状の安定する樹脂吐出量測定ステージおよびガラス板を設けて塗布することで高精度に樹脂の吐出量を測定することが可能となる。
【0040】
請求項5では、画像処理装置とディスペンサを、ディスペンサの樹脂吐出量を変えるエアー圧を制御するシーケンサで接続することで、画像処理装置の測定結果に基づいてディスペンサの樹脂吐出量を制御可能としたので、樹脂吐出量の測定結果をシーケンサにてディスペンサへフィードバックすることができ、自動で常に一定の樹脂を吐出することが出来る。その結果、実際の電極上での塗布状態検査項目を必要最低限に削減できるので、画像処理装置での誤検査削減、検査時間の低減も可能となる。
【0041】
請求項6では、ガラス板および樹脂吐出量測定ステージをウエハ位置決め用XYZステージ上に配置し、画像処理装置によりウエハ電極での塗布状態を評価可能としたので、一つの画像処理装置で樹脂吐出量と塗布状態検査が行えるので、装置コストも抑えることが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態において塗布装置構成を示す説明図である。
【図2】吐出量測定ステージ上での樹脂状態を示す説明図である。
【図3】平行光での画像処理画面イメージ図である。
【図4】拡散光での画像処理画面イメージ図である。
【図5】ウエハ電極上での画像処理状態を示す説明図である。
【図6】ウエハーと半導体素子の配列説明図である。
【図7】半導体素子とスクライブレーンの関係を示す説明図である。
【図8】半導体素子と電極の配列説明図である。
【図9】塗布状態の説明図である。
【符号の説明】
1 ウエハ
2 半導体領域
3 半導体素子
4 スクライブレーン
5 電極
6 絶縁保護膜(回路部)
7 樹脂塗布用ノズル
8 ダム
9 紫外線硬化性樹脂
10 塗布ユニット
11 画像処理装置
12 吐出量測定ステージ
13 ディスペンサ
14 ガラス板
15 XYZステージ
16 照明光
17 反射光
18 シーケンサ
【発明の属する技術分野】
この発明は、ウエハの不良素子電極上に紫外線硬化性樹脂を用いて絶縁被膜を形成する樹脂塗布安定化技術における半導体素子の検査方法および検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
先ず、絶縁被膜形成を行う半導体素子電極回りの関係を図6から図8を用いて説明する。図6のウエハと半導体素子の配列説明図に示すようにウエハ1の半導体素子領域2内に複数の半導体素子を配置している。また、図7の半導体素子とスクライブレーンの関係を説明する図に示すようにウエハ状態で行う全ての検査終了後に半導体素子3を個片状態にするための切断代であるスクライブレーン4が半導体素子3の周辺に設けてある。更に、図8の素子と電極の配列を説明する図に示すように半導体素子3内に絶縁保護膜(回路部)6を囲うように絶縁被膜形成を行う電極5が配置されている。
【0003】
電極5表面に絶縁被膜形成を行うための方法は、半導体ウエハを所定の位置に位置決めするXYZステージ15と、前記半導体ウエハ面に対して45°に傾けらけられた樹脂塗布用ノズル7及び制御部より構成された装置において、前記XYZステージ15に載置された半導体ウエハ内の不良素子電極を所定の場所に位置決め後、XYZステージ15を上昇させノズル7先端を電極5表面に接触させ紫外線硬化性樹脂9を所定量滴下した後XYZステージ15を下降させて1回の処理を終了させる(本発明の図1参照)。この動作を不良素子の該当電極全てに対して行うことにより、最初の不良素子に対する絶縁被膜形成のための樹脂塗布処理が終わる。以上の動作をウエハ内の全不良素子に対して行うことにより1ウエハの不良素子に対する絶縁被膜形成のための樹脂塗布処理が終了する。その後、ウエハ全体に紫外線を照射し樹脂を硬化させることにより絶縁被膜形成が完了する。
【0004】
樹脂塗布処理工程において、品質を決定する上で微量樹脂の吐出量を一定にするディスペンサ装置の定量化技術が最も重要である。
【0005】
この定量化対策のために、さまざまなディスペンサ装置が開発されている。
あるいは、特許文献1の液体吐出装置及びその吐出量制御方法にあるような実際の製品に吐出した半田の量をイメージチェッカーにより面積を求めてディスペンサへフィードバックをかけるシステムにより、吐出量の一定化を実現しようとしている。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−212487号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術には次のような問題がある。すなわち半導体素子の微細化にともない、電極面積約60μm×60μmと非常に小さくなっていることで塗布の樹脂量は、約0.001mgと非常に微量であり、その定量化が求められてきている。また、微細化とは逆に塗布を行う電極数は増えており、処理スピードも1個の電極当たり0.25秒以上の高速化も合わせて求められてきている。
【0008】
このように、樹脂塗布に求められる条件が大きく変化している中で、従来の定量化対応ディスペンサであっても、微量樹脂塗布用ノズル7の穴径30μmの小径ノズルから吐出される樹脂を長期間使用する場合において、周辺温度変化による樹脂の粘度変化や、あるいは嫌気性樹脂の特徴でもある細管内での膜張り現象による吐出量の変化に対応するには大きな課題がある。更に、高速化対策を行う上で樹脂塗布用ノズル7の小型、軽量化は電極へのストレス低減の意味においても必須項目であり、定量化対応ディスペンサのみで対応するには課題がある。
【0009】
また、実際に電極上に塗布した樹脂の状態をイメージチェッカーにて画像処理する場合においても、図9の塗布状態を説明する図のように、電極5やその周辺の表面状態により紫外線硬化性樹脂9の広がりが大きく変化する。特に粘度の低い1000cps程度の樹脂ではそのばらつきが著しい。あるいは樹脂が透明であることや、樹脂の厚みが2〜3μmと非常に薄い場合などでは、画像処理がうまく出来ずに測定誤差を発生させ、樹脂量を面積評価できない事や、最終の塗布状態検査を行う場合に誤検査発生の課題がある。
【0010】
したがって、この発明の目的は、複数の半導体集積回路素子の電気特性をウエハ状態で一括して検査する場合に、電源線と接地線が短絡しているような不良素子による他素子への影響がないように、事前に前記不良素子電極に絶縁被膜を形成する工程において、絶縁被膜となる樹脂塗布工程の安定化と塗布品質の信頼性向上を図ることである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためにこの発明の請求項1記載の半導体素子の検査方法は、半導体ウエハに形成された複数の半導体集積回路素子の各検査用電極に電圧を印加して、前記複数の半導体集積回路素子の電気特性をウエハ状態で一括して検査する際に、不良素子による他の素子への影響がないように、前記不良素子の電極に絶縁被膜を形成する工程を含み、前記絶縁被膜を形成する樹脂塗布時に、ディスペンサによりウエハ電極塗布面に樹脂を吐出する前にガラス板に塗布し、前記ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定する。
【0012】
このように、絶縁被膜を形成する樹脂塗布時に、ディスペンサによりウエハ電極塗布面に樹脂を吐出する前にガラス板に塗布し、ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定するので、実際の製品ではなくガラス板を設けて塗布することで高精度に樹脂の吐出量を測定することが可能となる。
【0013】
請求項2記載の半導体素子の検査方法は、請求項1記載の半導体素子の検査方法において、ガラス板上に塗布した樹脂吐出量を画像処理により測定した結果に基づいて、ディスペンサの樹脂吐出量を制御する。このように、ガラス板上に塗布した樹脂吐出量を画像処理により測定した結果に基づいて、ディスペンサの樹脂吐出量を制御するので、自動的に樹脂吐出量を安定化させることが可能となる。また、実際のウエハ電極に塗布する前の吐出量を管理することになり、吐出量不良検査後のフィードバックとならないので品質の信頼性も向上する。
【0014】
請求項3記載の半導体素子の検査方法は、請求項1記載の半導体素子の検査方法において、ガラス板をウエハ位置決め用XYZステージ上に配置し、ガラス板上に塗布した樹脂吐出量測定の画像処理によりウエハ電極での塗布状態を評価する。このように、ガラス板をウエハ位置決め用XYZステージ上に配置し、ガラス板上に塗布した樹脂吐出量測定の画像処理によりウエハ電極での塗布状態を評価するので、実際のウエハの樹脂塗布状態検査も同じ画像処理にて行うことが可能となり、樹脂塗布の安定化と同時に装置コストを抑えることも可能となる。
【0015】
請求項4記載の半導体素子の検査装置は、半導体ウエハに形成された複数の半導体集積回路素子の各検査用電極に電圧を印加して、前記複数の半導体集積回路素子の電気特性をウエハ状態で一括して検査する際に、不良素子による他の素子への影響がないように、前記不良素子の電極に絶縁被膜を形成することができる半導体素子の検査装置であって、ウエハ位置決め用のXYZステージと、前記絶縁被膜を形成するために樹脂塗布するディスペンサと、前記ディスペンサより吐出した際の樹脂形状が安定するガラス面を有するガラス板と、前記ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定する画像処理装置と、前記ガラス板の保持と吐出した樹脂の画像処理時の樹脂形状を認識するために表面に鏡面加工を施した樹脂吐出量測定ステージとを備えた。
【0016】
このように、ウエハ位置決め用のXYZステージと、絶縁被膜を形成するために樹脂塗布するディスペンサと、ディスペンサより吐出した際の樹脂形状が安定するガラス面を有するガラス板と、ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定する画像処理装置と、ガラス板の保持と吐出した樹脂の画像処理時の樹脂形状を認識するために表面に鏡面加工を施した樹脂吐出量測定ステージとを備えたので、実際の製品ではなく樹脂形状の安定する樹脂吐出量測定ステージおよびガラス板を設けて塗布することで高精度に樹脂の吐出量を測定することが可能となる。
【0017】
一般的に定量吐出を特徴とするディスペンサであっても時間経過による温度変化や例えば、微量樹脂塗布ノズルの穴径30μmで樹脂吐出量0.001mg程度の微量吐出量で定量化が求められる場合においては、安定した吐出量を継続することは出来ない。そこで一定時間毎に塗布ノズルからの吐出量を高精度に測定し、その情報を樹脂吐出ディスペンサにフィードバックしながら塗布を行う事で、吐出条件の変化に対してもほとんど影響なく常に安定した樹脂塗布を行う事が可能となる。このフィードバックを行いながら樹脂塗布を行う場合に最も重要になるのは、吐出された樹脂量を高精度に測定できるかどうかにある。樹脂の吐出量を測定する方法には重量測定という方法もあるが、吐出量が0.001mgと微量で生産装置内での測定では装置振動等で測定誤差を大きく発生する不具合や、連続して測定する場合に、吐出するステージを都度交換する必要があるために設備が複雑になり都合が悪い。そこで、吐出された樹脂の表面積を画像処理にて測定し、吐出量とするのが精度良く計れる方法となる。しかし、実際のウエハ電極上の測定では電極やその周辺の前工程プロセス条件差による表面状態の違いによる樹脂広がりが違うことや、樹脂が透明の場合、樹脂の厚みが2〜3μmと非常に薄い場合には、画像処理がうまく出来ずになり、高精度に樹脂量を測定できない。その解決手段として、塗布ノズルより吐出された樹脂の形状が安定するステージを設けて樹脂塗布を行う事と合わせて、透明樹脂でも画像処理が行いやすいように、ステージ面を画像処理に使用する照明の反射率の良いものにする事で樹脂部とその周辺の明暗がはっきりし、高精度に樹脂の吐出量を測定できるので、吐出条件の変化が進んだ場合においてもディスペンサへ吐出量制御のフィードバックを確実に行う事が可能となる。
【0018】
請求項5記載の半導体素子の検査装置は、請求項4記載の半導体素子の検査装置において、画像処理装置とディスペンサを、ディスペンサの樹脂吐出量を変えるエアー圧を制御するシーケンサで接続することで、前記画像処理装置の測定結果に基づいて前記ディスペンサの樹脂吐出量を制御可能とした。このように、画像処理装置とディスペンサを、ディスペンサの樹脂吐出量を変えるエアー圧を制御するシーケンサで接続することで、画像処理装置の測定結果に基づいてディスペンサの樹脂吐出量を制御可能としたので、樹脂吐出量の測定結果をシーケンサにてディスペンサへフィードバックすることができ、自動で常に一定の樹脂を吐出することが出来る。その結果、実際の電極上での塗布状態検査項目を必要最低限に削減できるので、画像処理装置での誤検査削減、検査時間の低減も可能となる。
【0019】
請求項6記載の半導体素子の検査装置は、請求項4記載の半導体素子の検査装置において、ガラス板および樹脂吐出量測定ステージをウエハ位置決め用XYZステージ上に配置し、画像処理装置によりウエハ電極での塗布状態を評価可能とした。このように、ガラス板および樹脂吐出量測定ステージをウエハ位置決め用XYZステージ上に配置し、画像処理装置によりウエハ電極での塗布状態を評価可能としたので、一つの画像処理装置で樹脂吐出量と塗布状態検査が行えるので、装置コストも抑えることが実現できる。
【0020】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図1〜図5に基づいて説明する。図1は本発明の実施形態において塗布装置構成を説明する図、図2は吐出量測定ステージ上での樹脂状態を説明する図である。
【0021】
この半導体素子の検査装置は、半導体ウエハに形成された複数の半導体集積回路素子の各検査用電極に電圧を印加して、複数の半導体集積回路素子の電気特性をウエハ状態で一括して検査する際に、電源線と接地線が短絡しているような不良素子による他の素子への影響がないように、事前に不良素子の電極に絶縁被膜を形成するように構成される。この際、絶縁被膜を形成する樹脂塗布時の樹脂吐出量安定化に吐出量の測定が重要である。その手段として、ウエハ位置決め用のXYZステージ15と、絶縁被膜を形成するために樹脂塗布するディスペンサ13と、ディスペンサ13より吐出した際の樹脂形状が安定するガラス面を有するガラス板14と、ガラス板14上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定する画像処理装置11と、ガラス板14の保持と吐出した樹脂の画像処理時の樹脂形状を認識するために表面に鏡面加工を施した樹脂吐出量測定ステージ12とを備えている。
【0022】
先ず、従来例で示した図9の塗布状態について、電極5に樹脂塗布を行った時の状態を説明する。絶縁被膜を形成するために塗布を行う半導体素子3の電極5部分をXYZステージ15にて樹脂塗布ノズル7の先端部分に移動し、XYZステージ15を上昇させて電極5と樹脂塗布ノズル7を接触させる。それと同時に紫外線硬化性樹脂9をディスペンサ13で、樹脂塗布用ノズル7からを一定量吐出し、大きさ約60μm×60μmの電極5に樹脂を塗布する。その後にXYZステージ15を下降させることで樹脂塗布動作の1サイクルを完了する。この間約0.25秒のスピードで樹脂塗布が行われる。そのために樹脂塗布時の樹脂塗布用ノズル7と電極5の接触スピードが約100mm/秒となり、電極5面へのストレスも当然大きくなる。その対策として樹脂塗布用ノズル7の接触圧を15g以下に設定する必要があり、その条件でも電極5の接触時に樹脂塗布用ノズル7が跳ね上がらないように樹脂塗布用ノズル7ヘッドの軽量化による慣性の最小化も必要となる。吐出量の一定化を特徴としたディスペンサ装置が使用できないのは、そのヘッド部分が大きく、重いためでもある。
【0023】
塗布された紫外線硬化性樹脂9は、電極5および周辺のダム8、絶縁保護膜6あるいは、吐出量が多いとスクライブレーン4へと溢れてしまい品質不良となる。当然、吐出量が少ないと電極5全体に広がらずに絶縁被膜不良となり、樹脂塗布時の紫外線硬化性樹脂9の一定量吐出が必要となる。
【0024】
紫外線硬化性樹脂9の広がりは、電極5、ダム8、絶縁保護膜6の表面状態により大きく影響される。特に絶縁保護膜6の材質ポリイミドは周辺環境の湿度差などにより樹脂の広がりの差を激しくする。また、その広がり方が一様ではないことや、電極5上の樹脂膜厚が2〜3μmしかなく画像処理を行う際に樹脂形状をうまく取り込めないので面積計算による吐出量判定が困難となる。
【0025】
吐出量判定が、ウエハ電極塗布前に必要になるのは、絶縁被膜形成のための必要樹脂量が吐出できているかの最低樹脂量のチェックをすることは当然であるが、スクライブレーン4への溢れが、隣接半導体素子3の品質に大きく影響するためであり、吐出量の過多も品質を決定する重点管理項目になっている。
【0026】
次に、本実施形態の塗布樹脂安定化方法を説明する。前記のように、塗布ユニット10、樹脂塗布用ノズル7とXYZステージ15によって実際のウエハの電極5に紫外線硬化性樹脂9を塗布するが、その前にXYZステージ15上に設置された吐出測定用ステージ12をXYZステージ15にて樹脂塗布ノズル7先端部分に移動させて、吐出測定用ステージ12のガラス板14上の空きスペースに、実際に樹脂塗布を行うウエハ電極5の樹脂吐出条件で紫外線硬化性樹脂9を吐出させる。次にガラス板14上に吐出した紫外線硬化性樹脂9の位置にXYZステージ15にて画像処理装置11の位置まで移動させ、吐出された紫外線硬化性樹脂9の形状を画像処理装置11にて画像取り込みを行い、面積測定して吐出量の測定を行う。この時の樹脂形状は、円形で直径約100μm〜150μmと微小なため、画像処理装置11のレンズ等で約100倍に拡大し画像処理を行う。紫外線硬化性樹脂9の吐出をガラス板14上に行うと、ガラス板14表面状態と樹脂の表面張力により、ガラス板14の表面に紫外線硬化性樹脂9が広がらずに非常に安定した厚みのある円形状態となる。この状態と吐出測定用ステージ12の表面を鏡面加工することより、画像処理装置11で使用している照明の反射率が良くなるので、吐出された透明の紫外線硬化性樹脂9以外の周辺部分が白く強調されるため、透明の紫外線硬化性樹脂9であっても、その明暗がはっきりと現れて、画像処理装置11での画像の取り込みを安定させることが可能となる。
【0027】
ここで、図3,4はガラス板上での画像処理状態を説明する図、図5はウエハ電極上での画像処理状態を説明する図で、透明である紫外線硬化性樹脂9の画像処理の難しさについて説明する。
【0028】
透明樹脂を画像処理画面に取り込む場合に、白黒のどちらかに分類する必要があり、そのために照明の工夫が必要となる。今回の実施形態では樹脂塗布を行う電極5がアルミパッドであり、照明の反射率が非常に良く、電極部分は取り込み画面上で白に分類される。ここで、アルミパッドと樹脂が同じ白に分類するようにすれば、当然その差である明暗がはっきりとせず、樹脂とその周辺の区別がつかず、樹脂の面積を測定することが出来ないので、樹脂は黒の分類になるようにする必要がある。
【0029】
透明樹脂を黒に分類するための方法を、図3,4のガラス板上での画像処理状態を説明する図で説明する。ガラス板14に塗布された紫外線硬化性樹脂9を画像処理画面に取り込むときの照明で、図4は拡散光を用いたもので、拡散光により、あらゆる角度で照明光16が発光されているために照明光が紫外線硬化性樹脂9に当たって反射する反射光も拡散し、その一部が上面に設置されたカメラにも入光するため、図4(b)の拡散光での画像処理画面イメージ図のように樹脂部分と周辺の明暗がはっきりしない。図3は、カメラと同軸で発光される平行光のみを使用することで、角度のある凹凸部に光が当たると真直ぐにカメラに反射光17が戻らないので、その部分のみが黒く認識されて画像取り込みされることになる。また、紫外線硬化性樹脂9が無いガラス板14、吐出測定ステージ12部分は、より白と分類するために吐出測定用ステージの表面を鏡面加工し、光の反射率を上げることで白が強調されるようにしている。これにより図3(b)の平行光での画像処理画面イメージ図のように樹脂の形状がはっきりとし、高精度に樹脂量として測定できることが可能となる。
【0030】
一方、ウエハ電極上での画像取り込みの場合は、同じように樹脂を黒に分類するために照明に平行光を使用する訳だが、電極5に樹脂を塗布する場合の条件として樹脂厚みの規定がある。絶縁被膜としての機能のために1μm以上の厚みが必要でまた、後工程での検査のために厚すぎる事の不具合もあり5μm以内にする必要がある。そのために樹脂粘度を1000cps程度の低粘度樹脂を使用し、樹脂と馴染みの良い電極5やその周辺に広がるようにして、厚み精度を確保している。その結果、図5のウエハ電極上での画像処理状態を説明する図のように電極5上の紫外線硬化性樹脂9が電極5面とほぼ平行状態で角度がつかないので、照明に平行光を使用しても、カメラに反射光が真直ぐ戻ってくるので、図5(b)のように電極およびその周辺の明暗がはっきりとせず、画像処理での誤検査が発生してしまう結果となる。
【0031】
ウエハ上での品質としてスクライブレーン4への紫外線硬化性樹脂9の溢れを確認する必要があるが、その溢れについては、ダム8との高さの差約10μmにより紫外線硬化性樹脂9に角度がつくこと、また溢れについてはその量ではなく、溢れている事のみを検出できれば良いので誤検査の可能性は極めて少ない。
【0032】
ガラス板14上に吐出した樹脂の画像処理装置11での測定結果が正常ならばウエハ1上の電極5に順次塗布を行う。測定結果が異常ならばディスペンサ13の吐出制御のエアー圧をシーケンサ18にて変更し、正常の樹脂量になるまでガラス板14上に塗布、画像処理装置11による測定を繰り返す動作を行う。
【0033】
ここで、シーケンサ13にて吐出量を制御する場合に、ガラス板14に紫外線硬化性樹脂9を吐出した時の樹脂面積とウエハ電極5上に塗布を行ったときの塗布状態のデータ収集と、吐出量を変化させるディスペンサ13のエアー圧を変化させたときの樹脂面積の変化データを収集し、それぞれの相関関係を求めておく必要がある。その相関関係データを元に適切なエアー圧をシーケンサ13にて選択、制御することで、常に紫外線硬化性樹脂9の吐出量を一定にする事が可能となる。
【0034】
ガラス板14への塗布は、図2の吐出量測定ステージ上での樹脂状態を説明する図のように塗布毎にXYZステージ15により順次塗布位置を少しずつ、移動させてステージ面積を有効に使用できるようにしている。
【0035】
吐出量測定は、ウエハ1上の電極5への塗布の一定時間間隔で行うようにし、また、ウエハ1の塗布が全て終了後に任意の電極部を画像処理装置11までXYZステージ15にて移動し、電極5上の塗布状態検査を行う。その結果、樹脂の吐出量と塗布品質の安定化を大幅に向上することが可能となった。
【0036】
【発明の効果】
この発明の請求項1記載の半導体素子の検査方法によれば、絶縁被膜を形成する樹脂塗布時に、ディスペンサによりウエハ電極塗布面に樹脂を吐出する前にガラス板に塗布し、ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定するので、実際の製品ではなくガラス板を設けて塗布することで高精度に樹脂の吐出量を測定することが可能となる。
【0037】
請求項2では、ガラス板上に塗布した樹脂吐出量を画像処理により測定した結果に基づいて、ディスペンサの樹脂吐出量を制御するので、自動的に樹脂吐出量を安定化させることが可能となる。また、実際のウエハ電極に塗布する前の吐出量を管理することになり、吐出量不良検査後のフィードバックとならないので品質の信頼性も向上する。
【0038】
請求項3では、ガラス板をウエハ位置決め用XYZステージ上に配置し、ガラス板上に塗布した樹脂吐出量測定の画像処理によりウエハ電極での塗布状態を評価するので、実際のウエハの樹脂塗布状態検査も同じ画像処理にて行うことが可能となり、樹脂塗布の安定化と同時に装置コストを抑えることも可能となる。
【0039】
この発明の請求項4記載の半導体素子の検査装置によれば、ウエハ位置決め用のXYZステージと、絶縁被膜を形成するために樹脂塗布するディスペンサと、ディスペンサより吐出した際の樹脂形状が安定するガラス面を有するガラス板と、ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定する画像処理装置と、ガラス板の保持と吐出した樹脂の画像処理時の樹脂形状を認識するために表面に鏡面加工を施した樹脂吐出量測定ステージとを備えたので、実際の製品ではなく樹脂形状の安定する樹脂吐出量測定ステージおよびガラス板を設けて塗布することで高精度に樹脂の吐出量を測定することが可能となる。
【0040】
請求項5では、画像処理装置とディスペンサを、ディスペンサの樹脂吐出量を変えるエアー圧を制御するシーケンサで接続することで、画像処理装置の測定結果に基づいてディスペンサの樹脂吐出量を制御可能としたので、樹脂吐出量の測定結果をシーケンサにてディスペンサへフィードバックすることができ、自動で常に一定の樹脂を吐出することが出来る。その結果、実際の電極上での塗布状態検査項目を必要最低限に削減できるので、画像処理装置での誤検査削減、検査時間の低減も可能となる。
【0041】
請求項6では、ガラス板および樹脂吐出量測定ステージをウエハ位置決め用XYZステージ上に配置し、画像処理装置によりウエハ電極での塗布状態を評価可能としたので、一つの画像処理装置で樹脂吐出量と塗布状態検査が行えるので、装置コストも抑えることが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態において塗布装置構成を示す説明図である。
【図2】吐出量測定ステージ上での樹脂状態を示す説明図である。
【図3】平行光での画像処理画面イメージ図である。
【図4】拡散光での画像処理画面イメージ図である。
【図5】ウエハ電極上での画像処理状態を示す説明図である。
【図6】ウエハーと半導体素子の配列説明図である。
【図7】半導体素子とスクライブレーンの関係を示す説明図である。
【図8】半導体素子と電極の配列説明図である。
【図9】塗布状態の説明図である。
【符号の説明】
1 ウエハ
2 半導体領域
3 半導体素子
4 スクライブレーン
5 電極
6 絶縁保護膜(回路部)
7 樹脂塗布用ノズル
8 ダム
9 紫外線硬化性樹脂
10 塗布ユニット
11 画像処理装置
12 吐出量測定ステージ
13 ディスペンサ
14 ガラス板
15 XYZステージ
16 照明光
17 反射光
18 シーケンサ
Claims (6)
- 半導体ウエハに形成された複数の半導体集積回路素子の各検査用電極に電圧を印加して、前記複数の半導体集積回路素子の電気特性をウエハ状態で一括して検査する際に、不良素子による他の素子への影響がないように、前記不良素子の電極に絶縁被膜を形成する工程を含み、前記絶縁被膜を形成する樹脂塗布時に、ディスペンサによりウエハ電極塗布面に樹脂を吐出する前にガラス板に塗布し、前記ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定することを特徴とする半導体素子の検査方法。
- ガラス板上に塗布した樹脂吐出量を画像処理により測定した結果に基づいて、ディスペンサの樹脂吐出量を制御する請求項1記載の半導体素子の検査方法。
- ガラス板をウエハ位置決め用XYZステージ上に配置し、ガラス板上に塗布した樹脂吐出量測定の画像処理によりウエハ電極での塗布状態を評価する請求項1記載の半導体素子の検査方法。
- 半導体ウエハに形成された複数の半導体集積回路素子の各検査用電極に電圧を印加して、前記複数の半導体集積回路素子の電気特性をウエハ状態で一括して検査する際に、不良素子による他の素子への影響がないように、前記不良素子の電極に絶縁被膜を形成することができる半導体素子の検査装置であって、ウエハ位置決め用のXYZステージと、前記絶縁被膜を形成するために樹脂塗布するディスペンサと、前記ディスペンサより吐出した際の樹脂形状が安定するガラス面を有するガラス板と、前記ガラス板上に塗布した樹脂形状から画像処理により樹脂面積を求めて樹脂吐出量を測定する画像処理装置と、前記ガラス板の保持と吐出した樹脂の画像処理時の樹脂形状を認識するために表面に鏡面加工を施した樹脂吐出量測定ステージとを備えた半導体素子の検査装置。
- 画像処理装置とディスペンサを、ディスペンサの樹脂吐出量を変えるエアー圧を制御するシーケンサで接続することで、前記画像処理装置の測定結果に基づいて前記ディスペンサの樹脂吐出量を制御可能とした請求項4記載の半導体素子の検査装置。
- ガラス板および樹脂吐出量測定ステージをウエハ位置決め用XYZステージ上に配置し、画像処理装置によりウエハ電極での塗布状態を評価可能とした請求項4記載の半導体素子の検査装置。
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