JP2009074952A

JP2009074952A - 外観検査方法

Info

Publication number: JP2009074952A
Application number: JP2007244705A
Authority: JP
Inventors: Noriko Kobayashi; 典子小林
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2009-04-09
Also published as: US20090080762A1

Abstract

【課題】ダイシング工程によって生じた半導体チップのチッピングに関する正確なデータを取得する外観検査方法を提供する。
【解決手段】半導体チップの画像データを取得する工程と、前記画像データを二値化処理する工程と、前記二値化処理された画像データから、半導体チップに設けられた基準点１７およびチッピング端２３を認識する工程と、前記基準点１７からチッピング端２３までの距離を測定する工程と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体チップの外観検査方法に関する。

一般に、半導体チップを実装する際には、外観検査装置によりダイシング工程で生じた欠けやヒビ等の欠陥（以下、チッピング）の状態を検査することにより、良品または不良品の判別が行なわれている。ここで良品と判定された半導体チップのみ、次の実装工程に進むことになる。

従来、ダイシング工程後の半導体チップの外観検査は、以下のような方法により行なわれていた。（本技術は文献公知発明に係るものではないため、先行技術文献情報は記載していない）図３から図５を用いて説明する。図３は、外観検査装置の構成を示す模式図である。図４はダイシング工程後の半導体チップ１１の平面図である。ウエハリング１３は、ダイシング工程で使われる治具であり、ダイシングシート１２を介して半導体チップを保持する。

図３において、半導体チップ１１を外観検査装置に導入し、カメラ等の撮像部１４により、半導体チップ１１のスクライブライン近傍の画像データを取得する。さらに、当該画像データを処理部１５により二値化処理することで、例えば、スクライブラインの切り残し部２０は白色で、ダイシングライン２１およびチッピングを含むダイシング箇所は黒色に認識される。二値化処理された画像データの例を図５に示す。ここで、外観検査装置の認識部１６により、ダイシング端の形状から仮想のダイシングライン端１０２を設定する。仮想ダイシングライン端１０２は、例えば、凹凸を有するダイシング端の波線の谷部を読み取り、設定される。さらに、例えば鋭角チッピング１０３を認識し、仮想ダイシングライン端１０２とチッピング端１０４の間の長さを測定することにより、チッピング量１０５を求めていた。チッピング端１０４とは当該チッピングの先端をいう。例えば、チッピング量１０５が所定マージン内であれば、当該半導体チップは良品、所定マージンを超えた場合は不良品と判定される。

なお、関連する文献としては特許文献１が挙げられる。特許文献１は、半導体の表面輪郭部に生じた欠陥を自動的に検査する装置に係るものであり、対象物を全体的に撮像したデータと、当該対象物の基本輪郭データとを比較することにより、良品または不良品を判定する構成を備えている。

特開平１−２０７８７８号公報

上記背景技術においては、チッピング量１０５は仮想ダイシングライン端１０２を基準に測定されていた。しかしながら、ダイシング中のブレードの「ぶれ」等によっては、図５のように、ダイシング端が本来のダイシングライン端１０１（上方）の外側（半導体チップの内側方向）に、はみ出す場合がある。したがって、ここから見積もられる仮想ダイシングライン端１０２は、本来のダイシングライン端１０１よりも外側に認識される場合があった。ここで、ダイシングライン端１０１とは、スクライブラインの中央に位置し、ダイシングに用いられるブレード幅に対応したダイシングライン２１の端をいう。

この場合、チッピング量１０５は誤認識された仮想ダイシングライン端１０２を基準に測定された値であるため、結果として誤認識されたチッピング量１０５となる。実際のチッピング量１０６は、ダイシングライン端１０１を基準とするものであり、ダイシングライン端１０１とチッピング端１０４との間の長さを指す。チッピング量の所定マージンは、実際のチッピング量１０６に対するものであるため、誤認識されたチッピング量１０５では、半導体チップの良品、不良品に関する正確な判定ができない問題があった。

本発明によれば、半導体チップの外観検査方法であって、半導体チップの画像データを取得する工程と、前記画像データを二値化処理する工程と、前記二値化処理された画像データから、半導体チップに設けられた基準点とチッピング端を認識する工程と、前記基準点からチッピング端までの距離を測定する工程と、を有する外観検査方法、が提供される。

本発明は、半導体チップの外観を検査する方法において、二値化処理された画像データを基に、半導体チップに設けられた基準点とダイシングにより生じたチッピング端との距離（チッピング余裕量）を測定するものである。半導体チップに設けられた基準点およびチッピング端は二値化処理された画像データから正確に認識することができる。よって、これらは誤認識されることがないため、チッピングに関する正確なデータを取得することができる。

なお、「半導体チップに設けられた基準点」とは、半導体チップ内に形成されているものであって、外観上明確に認識されるものであればよく、例えばスクライブライン端であっても、素子形成領域の外縁に形成されるシールリング端や特徴的なパターン端等であってもよい。

本発明によれば、半導体チップにおけるチッピングに関する正確なデータを取得することができるため、半導体チップの良品または不良品の正確な判定を行なうことができる。

（第１の実施の形態）
図１から図３を用いて、本発明の第１の実施の形態について説明する。

個片化された半導体チップ１１は、ダイシングシート１２に貼付された状態で、外観検査装置に導入される（図３）。ウエハリング１３は、半導体ウエハをダイシングする工程で使われる治具であり、ダイシングシート１２を介して半導体チップ１１を保持する。図４はウエハリング１３に保持された個々の半導体チップ１１を示す平面図である。

外観検査装置は、撮像部１４により、半導体チップ１１におけるスクライブライン近傍の画像を取得する。当該画像データの取得は、例えば、外観検査装置に半導体チップ内であってスクライブライン近傍に配置される任意の特徴的パターンを記憶させておき、当該特徴的パターンの位置を検出することによりスムーズに行なうことができる。

次いで、外観検査装置の処理部１５により当該画像データを二値化処理する。二値化処理された画像データの一例を図１に示す。スクライブライン領域１８と素子形成領域１９が観察される。二値化処理されると、スクライブライン領域１８内における切り残し部２０は白色で、ダイシングライン２１およびチッピング２２は黒色に認識される。このように、画像データを二値化処理することで、スクライブライン近傍におけるスクライブライン端１７とチッピング端２３に明暗がつけられるため、これらを正確に認識することができる。なお、図中の２５は上で説明した特徴的パターンである。

続いて、半導体チップに設けられた基準点とチッピング端を認識する。図２は、図１中の丸で囲まれた領域近傍の拡大図である。本実施の形態では、半導体チップに設けられた基準点としてスクライブライン端１７を認識する。また、チッピング端として、スクライブライン端に最も近接するチッピング端２３を認識する。なお、初めに基準点であるスクライブライン端１７を認識し、そこからダイシング箇所２７方向へ垂直に向かって走査し、最初に到達する境界をチッピング端２３と認識することができる。

次に、スクライブライン端１７とチッピング端の間の距離（以下、チッピング余裕量）２４を測定する。例えば、画像データ上の測定値と画像データの倍率から、正確なチッピング余裕量を求めることができる。

本実施の形態によれば、半導体チップに設けられた基準点（例えば、スクライブライン端）とチッピング端に注目し、これらの間の長さを測定しているため、チッピングに関する正確なデータを得ることができる。これらは誤認識されることがないからである。よって、これを半導体チップの良品と不良品の判定基準とするため、正確な判定を行なうことができ、半導体装置の生産性を向上させることができる。

なお、チッピング余裕量の測定は、半導体チップに設けられた基準点と当該基準点に最も近接したチッピング端に対して行なったが、任意または全てのチッピング端に対して行なうこともできる。本実施形態のように、測定を半導体チップに設けられた基準点と当該基準点に最も近接したチッピング端とすれば、検査時間を大幅に短縮することができる。特に、初めに基準点であるスクライブライン端１７を認識し、そこからダイシング箇所２７方向へ垂直に向かって走査し、最初に到達する境界をチッピング端２３と認識すれば、検査時間の短縮効果は大きい。

また、本実施の形態では、半導体チップに設けられた基準点としてスクライブライン端を用いたが、これに限られるものではない。外観上明確に認識されるものであれば素子形成領域外縁のシールリング端や特徴的パターン端等であってもよい。

（第２の実施の形態）
本実施の形態では、チッピング余裕量を所定のマージン値と比較する工程を有する点で他の実施の形態と異なる。

第１の実施の形態で求められたチッピング余裕量に対し、所定マージンとの比較を行なう。所定マージンとは半導体チップの良品、不良品を判定するための判定基準となる値であり、任意に設定することができる。また、所定マージンは予め外観検査装置に記憶しておくこともできる。

さらに、前記比較する工程は、チッピング余裕量が所定マージン以下であった場合には良品、所定マージンを超えた場合には不良品と判定する工程を含むことができる。

以上を分離された全ての半導体チップに対して順次実行すれば、良品または不良品の判定結果をマッピングすることもできる。当該マッピングデータから、良品のみをピックアップして、次の実装工程に移す工程を含むこともできる。

また、スクライブライン幅は半導体チップの回路設計ルール等によって異なる場合がある。従来のようにチッピング量を半導体チップの良品、不良品の判定基準とすると、半導体チップのスクライブライン幅に応じて許容されるチッピング量も異なり、その都度、所定マージンを変更する必要が生じる。本実施の形態では、チッピング余裕量を判定基準に用いているため、スクライブライン幅によらず、同じ所定マージン値を用いることができ、検査効率を向上させることができる。

（第３の実施の形態）
本実施の形態は、チッピングとダイシングラインとの間の角度（以下、チッピング角度）を求める工程を有する点で他の実施の形態と異なる。図２を用いて説明する。

第１の実施の形態において説明したように、図２に示すような二値化処理された画像データを取得する。例えば、チッピング２２に着目し、そのチッピング角度を求める。例えば、A とBの長さを求めることにより、チッピング角度θを算出することができる。

チッピング角度θによっては、例えば、その後のハンドリング工程等において、チッピングが進行したり、割れや欠けを生じる場合がある。よって、チッピング余裕量に加えてチッピング角度θを、半導体チップの良品、不良品の判定基準に用いることもできる。

本発明の実施の形態に係る画像データを示す。本発明の実施の形態に係る画像データの拡大図を示す。外観検査装置の模式図を示す。検査対象の半導体チップの平面図を示す。本発明の背景技術を説明するための画像データを示す。

符号の説明

１１半導体チップ
１２ダイシングシート
１３ウエハリング
１４撮像部
１５処理部
１６認識部
１７スクライブライン端
１８スクライブライン幅
１９素子形成領域
２０切り残し部
２１ダイシングライン
２２チッピング
２３チッピング端
２４基準点とチッピング端との距離（チッピング余裕量）
２５特徴的パターン
２６スクライブライン領域
２７ダイシング箇所
１０１ダイシングライン端
１０２仮想ダイシングライン端
１０３鋭角チッピング
１０４チッピング端
１０５誤認識されたチッピング量
１０６実際のチッピング量

Claims

半導体チップの外観検査方法であって、
半導体チップの画像データを取得する工程と、
前記画像データを二値化処理する工程と、
前記二値化処理された画像データから、半導体チップに設けられた基準点およびチッピング端を認識する工程と、
前記基準点からチッピング端までの距離を測定する工程と、を有する外観検査方法。
前記認識する工程は、前記二値化処理された画像データにおいて、前記基準点に最も近接したチッピング端を認識する請求項１に記載の外観検査方法。
前記基準点に最も近接したチッピング端の認識は、前記基準点からダイシングライン方向に走査を行い、最初に認識した境界を前記チッピング端と認識する工程を含む請求項２に記載の外観検査方法。
前記基準点がスクライブライン端である請求項１乃至３のいずれかに記載の外観検査方法。
前記二値化処理された画像から、前記チッピングとダイシングラインとの間の角度を求める工程を含む請求項１に記載の外観検査方法。
前記基準点からチッピング端までの距離、または前記角度をそれぞれの所定マージンと比較する工程を有する請求項１乃至５のいずれかに記載の外観検査方法。
前記比較する工程は、前記基準点とチッピング端までの距離、または前記チッピング量が前記所定マージン以下であった場合には良品、所定マージンを超えた場合には不良品と判定する工程を含む請求項６に記載の外観検査方法。
前記画像データを取得する工程は、予め記憶されたスクライブライン領域の近傍の任意のパターンを基に半導体チップのスクライブライン近傍の画像データを取得する請求項１乃至７のいずれかに記載の外観検査方法。