JP2600594B2

JP2600594B2 - 半導体集積回路の検査方法及び外形検査装置

Info

Publication number: JP2600594B2
Application number: JP5301397A
Authority: JP
Inventors: 智之木田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1993-12-01
Filing date: 1993-12-01
Publication date: 1997-04-16
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: US5512842A; KR950019753A; KR0132625B1; JPH07151700A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路（ＩＣ）
の検査方法及び検査装置に関し、特に検査対象事象の大
きさに比べ該検査対象事象を測定する検査手段の測定精
度が充分小さくない場合の、即ち該検査対象事象の大き
さに対して所定値以上の測定誤差を有するＩＣの検査方
法及び外形検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術におけるＩＣの検査方法のフロ
ーチャートを示した図４、検査方法を検査アルゴリズム
に用いた、リード端子の外形検査装置を示した図５を参
照しながら説明する。

【０００３】図５を参照すると、トレー２２上の被測定
ＩＣ２０は落射照明源２３から疑似自然光の照射を受
け、カメラ２４はそれによって得られる被測定ＩＣ２０
の反射像を撮像する。カメラ２４によって撮像された被
測定ＩＣ２０の撮像は信号変換されてＡＭＰ３１に入力
され、Ａ／Ｄ３２の入力レベルに適合するよう増幅され
る。トリガ回路４３はＣＰＵ７７からの指示によって、
この一連の撮像作業の開始信号をカメラ２４、ＡＭＰ３
１、Ａ／Ｄ３２に伝達する。Ａ／Ｄ３２はＡＭＰ３１か
らの影像信号をディジタル変換し８ｂｉｔ、２５６階調
の多階調画像データとしてフレームメモリ３３に記憶す
る。ＣＰＵ７７内の正規相関演算部３５は外部記憶装置
７９に予め記憶したサンプルリード形状データ７９ａと
フレームメモリ３３に取り込んだ被測定ＩＣ２０の外形
の多階調画像データとを比較し、サンプルリード形状デ
ータ７９ａに対する多階調画像データ各部分の相関係数
を算出する。

【０００４】多階調画像データとサンプルリード形状デ
ータ７９ａの相関係数は、カメラ２４の取り込んだ２次
元画像に相当するフレームメモリ３３上の２方向のメモ
リサイズに対してＸ−Ｙ成分を割り付け、Ａ／Ｄ３２に
よって多値化された濃淡レベルに相当するフレームメモ
リ３３上のメモリサイズ（深さ）に対してＺ成分を割り
付け、この３軸で形成されるデータ群の各２軸によって
得られる２次元データ計３面の、各面毎の相関係数の平
方自乗和によってあらわされる。

【０００５】リード形状判定部３６は正規相関演算部３
５によって算出された多階調画像データ各部分の相関係
数から、予め指定されたリード判別基準７９ｃを超える
ものをリードとして判別する。

【０００６】リード位置認識部３７はリード形状判定部
３６がリードであると認識した多階調画像データ内各部
分の（矩形の）４頂点について、フレームメモリ３３内
でのＸ−Ｙ座標読み取る。

【０００７】リードピッチ演算部３８はリード位置認識
部３７が読み取った各リードの４頂点の座標データか
ら、リード先端部分の２データを認識してその中点を算
出、更に隣接する各中点の差をリードピッチとして算出
する。

【０００８】良否判定部７８はリードピッチ演算部３８
が算出した全リードピッチと、予じめ外部記憶装置７９
に記憶したリードーピッチ規格値７９ｂとを比較し、全
リードピッチがリードピッチ規格値７９ｂ以下の被測定
ＩＣ２０については良品と判定し、１つでもリードピッ
チ規格値より大きいデータを有する被測定ＩＣ２０につ
いては不良品と判断する。

【０００９】被測定ＩＣ２０が良品の場合、良否判定部
７８を含むＣＰＵ７７からの信号によって機構制御部３
０は真空吸着アーム２６、トレー駆動系２７、カメラ移
動軸系２８各々に指示を出す。

【００１０】その指示に従って、真空吸着アーム２６は
被測定ＩＣ２０上方で真空吸着動作せずに待機状態を維
持し、トレー駆動系はトレーを前後に移動させてカメラ
２４の下方に次の被測定ＩＣ２１を位置決めし、カメラ
移動軸系２８は、特に現在測定し終えた被測定ＩＣ２０
がトレー２２内の最後であった場合のみカメラ移動軸２
５上でカメラ２４を左右に移動させて次の被測定ＩＣ２
１の位置決めを行う。

【００１１】被測定ＩＣ２０が不良品の場合、現在行わ
れた測定が、外部記憶装置７９に予め記憶された測定繰
り返し回数７９ｄより小さければ、良否判定部７８を含
むＣＰＵ７７はトリガ回路４３に信号を出して、再測定
を指示する。

【００１２】既に測定繰り返し回数７９ｄに達している
場合は真空吸着アーム２６，トレー駆動系２７、カメラ
移動軸系２８各々に指示を出し、真空吸着アーム２６は
被測定ＩＣ２０を吸着してトレー２２領域外の不良収納
領域まで運んで収納し、トレー駆動系２７、カメラ移動
軸系２８は上記と同じ動作をする。

【００１３】以上、図５に基づいて説明した従来のリー
ド端子の外形検査装置の動作は、各々図４に示した検査
方法に従っており、機構制御部３０、トレー駆動系２
７、カメラ移動軸系２８、落射照明源２３、カメラ２
４、カメラ移動軸２５、機構制御部３０、ＡＭＰ３１、
Ａ／Ｄ３２、フレームメモリ３３は図４の外部測定ユニ
ット１３及びデータ取込み工程７２の具体的手段、真空
吸着アーム２６は図４の良品表示工程１１及び不良品表
示工程１２の具体的手段、正規相関演算部３５、リード
形状判定部３６、リード位置認識部３７、リードピッチ
演算部３８は図４のデータ加工／測定値算出工程７３の
具体的手段、良否判定部７８とトリガ回路４３は図４の
２つの条件分岐工程７４，７５の具体的手段に相当す
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】図４および図５に示す
従来のＩＣ検査方法及び検査装置では、製造品の検査対
象事象に於ける製造実力（製造品の特性バラツキを最小
限に抑える工程能力）と測定系の持つ誤差とを考慮して
おらず、また測定系は唯一の規格値で良否判定してい
る。

【００１５】例えば、製造実力と測定系誤差の確率密度
関数を示した図６（ａ）を参照すると、リードピッチを
検査対象事象として繰り返し回数１回で検査する場合、
製造実力８０の確率密度関数（以下、ｐｄｆと記す）
は、ｐ（ｘ）＝Ｎ（４００μｍ，６０²μｍ）（Ｎは正規分
布）基本的な測定系誤差のｐｄｆは、ｑ（ｘ）＝Ｎ（０μｍ，１５²μｍ）顧客に対する保証規格６００μｍに対して測定系のみに
起因する不良見逃し率（確率論で消費者危険率として定
義される）を５％以内に抑える為に上記ｑ（ｘ）の分散
の３倍を保証規格から差し引いた５５５μｍに測定系の
判定規格を設けたｑ（ｘ）の変形式は、ｑ１（ｘ）＝Ｎ（５５５μｍ、１５²μｍ）とした時、本来測定系の判定基準に対して良品となるべ
き５１０μｍ〜５５５μｍの領域に値を持つ製品に関し
て次の（１）式の確率で不良と判定される。

【００１６】

【００１７】また、措定系の判定基準に対して不良品と
なるべき５５５μｍ〜６００μｍの領域に値を持つ製品
に関しては次の（２）式の確率で不良と判定される。

【００１８】

【００１９】更に、保証規格６００μｍを越える、実際
の不良品に対して測定系が正しく不良と判定する確率は
次の（３）式のとおりであり、

【００２０】

【００２１】５１０μｍ以下の完全な良品に対しても次
の（４）式に示す不良が発生する。

【００２２】

【００２３】

【００２４】即ち、上記条件下では式（１）〜（４）の
和が不良として廃棄され、次の式（５）で表わされる。

【００２５】ＭＲ＝ＭＲ１＋ＭＲ２＋ＭＲ３＋ＭＲ４＝１．４３＋０．２２＋０．０４＋０．１３＝１．８２％・・・（５）ここで、保証規格６００μｍに対する実際の不良品発生
率の期待値は、

【００２６】

【００２７】であるから、残りＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ４
成分相当の１．７８％は本来良品（虚報率と称す。確率
論で生産者危険率として定義される）であるにも関わら
ず廃棄され、歩留まりを低下させる原因となっていた。

【００２８】また同じ条件で、繰り返し回数を２回以上
とした場合では、Ｎを繰り返し回数とするとＭＲ＝（ＭＲ１＋ＭＲ２）×０．４９８７^N ＋ＭＲ３×０．９９９６^N＋ＭＲ４×０．００１３^N ＝１．６５×０．４９８７^N＋０．０４×０．９９９６^N ＋９６．６４×０．００１３^N・・・・・・・・・・（７）となる。

【００２９】ここで、虚報率を単に繰り返しによって、
実際の期待値の誤差１０％まで近づけるためには、次の
式（８）の指数不等式を解いて分かるとおり９回繰り返
す必要があり、かかる処置によって虚報率を低減するこ
とは、工程及び装置の生産能力を低下させると共に、納
期遅れの原因となっていた。

【００３０】

【００３１】本発明の目的は、上述した欠点に鑑みなさ
れたものであり、ＩＣの検査および外形検査装置におい
て、不良流出を防止するために測定系誤差の３倍（３σ
分）のマージンを設定して検査されているため、本来良
品であるＩＣが不良と誤確認される虚報率を、複数の異
なる規格の検査工程と、複数回数測定による統計的推定
値算出により低減させることにある。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明のＩＣの検査方法
は、半導体集積回路の外形検査であって検査対象事象の
大きさにくらべこの検査対象事象を測定する検査方法の
精度が所定値以上の測定誤差を有するとともに、保証規
格以下に第１の良否判点基準を設定し、検査結果がこの
第１の良否判定基準以下の被測定半導体集積回路を良品
と判断する第１の検査工程を備えた半導体集積回路の検
査方法において、前記第１の検査工程で良品でないと判
断された前記被測定半導体集積回路に対して前記保証規
格を前記測定誤差分だけ上回る第２の良否判定基準を適
用して検査しその検査結果が前記第２の良否判定基準よ
り大きい前記被測定半導体集積回路を不良品と判断する
第２の検査工程と、前記第１の検査工程で良品でないと
判断され、かつ前記第２の検査工程で不良品ではないと
判断された前記被測定半導体集積回路に対してさらに複
数回の前記第１および前記第２の検査工程をそれぞれ実
施することによって前記測定誤差内の真値の推定値を算
出するとともに、この推定値および前記保証規格を比較
しその比較結果が前記保証値以下の前記被測定半導体集
積回路を良品とし、それ以外の前記被測定半導体集積回
路を不良品と判断する第３の検査工程とを備えることを
特徴とする。

【００３３】また、本発明のＩＣの外形検査装置は、半
導体集積回路の外形検査であって検査対象事象の大きさ
にくらべこの検査対象事象を測定する精度が所定値以上
の測定誤差をもった測定系に使用されるとともに、被測
定半導体集積回路の外部に露出したリード端子部分を撮
影する画像処理手段と、前記リード端子部分の画像情報
から、あらかじめ外部記憶装置に登録された複数種類の
リード情報および相関度数の高い複数の領域を前記リー
ド端子として認識する手段と、前記領域の前記画像情報
内での位置を２次元座標として抽出する手段と、前記領
域間の相互距離を算出して得られた複数の算出結果の組
み合せから前記リード端子部分の形状の変形度合を数値
化し特性値として認識する演算手段と、あらかじめ前記
外部記憶装置に登録された保証規格以下に設定された第
１の良否判定基準値および前記特性値を比較しその比較
結果が前記第１の良否判定基準値以下の前記被測定半導
体集積回路を良品と判断する第１の検査手段とを備えた
半導体集積回路の外形検査装置において、前記第１の検
査手段で良品ではないと判断された前記被測定半導体集
積回路に対して前記保証規格を前記測定誤差分だけ上回
る第２の良否判定基準を適用して検査しその検査結果が
前記第２の良否判定基準よりも大きい前記被測定半導体
集積回路を不良品と判定する第２の検査手段と、前記第
１の検査手段が良品ではないと判断し、かつ前記第２の
検査手段が不良品ではないと判断した前記被測定半導体
集積回路に対してさらに前記第１および前記第２の検査
手段をそれぞれ複数回実施することによって前記測定誤
差内の真値の推定値を算出するとともに、この推定値お
よび前記保証規格を比較しその比較結果が前記保証値以
下の前記被測定半導体集積回路を良品、それ以外の前記
被測定半導体集積回路を不良品と判断する第３の検査手
段とを備えることを特徴とする。

【００３４】

【実施例】次に、本発明を図面を参照して説明する。

【００３５】図１は本発明におけるＩＣの検査方法を示
すフローチャート、図２は図１の検査方法を検査アルゴ
リズムに用いた、リード端子の外形検査装置のブロック
図である。

【００３６】図１を参照すると、工程２は以下の工程に
おいて被測定ＩＣの良否判定を行う為の規格（Ｓｐ）、
本検査において使用する測定ユニット１３の測定系誤差
（σ）及び繰り返し測定回数（Ｎ）を読み取る作業、工
程４および５は現在何回目の測定を行っているかをトレ
ースする作業、工程６は外部測定ユニット１３を用いて
被測定ＩＣを測定し、測定データ（加工前データ）を読
み取る作業、工程７は工程６で読み取った測定データを
加工し測定値（特性代表値ｍ）として算出する作業、工
程５１は請求範囲で述べた第１の検査工程であり、工程
７で得られた測定値（ｍ）と、工程２で読み取った規格
値（Ｓｐ）から測定系誤差（σ）の３倍を減じた値（Ｓ
ｐ−３σ）の大小比較を行い、ｍがＳｐ−３σと等しい
かそれ以下の値の場合は被測定ＩＣを良品として分類す
る作業、工程５２は請求範囲で述べた第２の検査工程で
あり、工程５１でｍがＳｐ−３σより大きい値となった
被測定ＩＣについて更に規格値（Ｓｐ）に測定系誤差
（σ）の３倍を加えた値（Ｓｐ＋３σ）の大小比較を行
って、ｍが（Ｓｐ＋３σ）より大きい値となった被測定
ＩＣを不良として分類する作業、工程８６は工程５２の
比較判定で不良品とならなかった被測定ＩＣの測定値
（ｍ）を記録する作業、工程５５は工程４および５でト
レースされている現在の測定回数（ｎ）と工程２で読み
出した測定繰り返し回数（Ｎ）を比較し、未だ測定回数
ｎが繰り返し回数Ｎに未達である場合は上述した工程５
以降の工程を再度実施することを決定し、既に達してい
る場合は次の工程８７の実施を決断する作業、工程８７
は工程８６で繰り返し記録された測定値（ｍ）を全て読
み出す作業、工程６９は工程８７が読み出した測定値
（ｍ）からその平均値Ｌａｖｇ（ｍ）を算出する作業、
工程７０は請求範囲で述べた第３の検査工程であり、工
程６９で算出された被測定ＩＣの測定値の平均値Ｌａｖ
ｇ（ｍ）と工程２で読み出した規格値（Ｓｐ）を比較し
て、Ｌａｖｇ（ｍ）がＳｐと等しいか、それ以下の値で
あればこの被測定ＩＣを良品として分類し、Ｌａｖｇ
（ｍ）がＳｐより大きい値であれば不良品として分類す
る作業、工程１１は工程５１および工程７０によって良
品に分類された被測定ＩＣに良品の表示をする作業、工
程１２は工程５２および工程７０によって不良品に分類
された被測定ＩＣに不良品の表示をする作業をそれぞれ
示している。

【００３７】また図２を参照すると各部の動作は、各々
図１に示した検査方法に従っており、機構制御部３０、
トレー駆動系２７、カメラ移動軸系２８、落射照明源２
３、カメラ２４、カメラ移動軸２５、機構制御部３０、
ＡＭＰ３１、Ａ／Ｄ３２およびフレームメモリ３３は図
１の外部測定ユニット１３およびデータ取込み工程６の
具体的手段であり、真空吸着アーム２６は図１の良品表
示工程１１及び不良品表示工程１２の具体的手段であ
り、正規相関演算部３５、リード形状判定部３６、リー
ド位置認識部３７およびリードピッチ演算部３８は図１
のデータ加工／測定値算出工程７の具体的手段であり、
良否判定部１は条件分岐の工程５１の具体的手段であ
り、良否判定部２は条件分岐の工程５２の具体的手段で
あり、良否判定部３は条件分岐の工程７０の具体的手段
であり、カウンタ６５は測定回数のトレースと条件分岐
の工程４，５および５５の具体的手段であり、データメ
モリ６４は測定値（ｍ）の記録を行う工程８６の具体的
手段及び平均値算出工程６９の補助的手段であり、平均
値演算部６６は全測定値読み出し工程８７と平均値算出
工程６９の具体的手段であり、総合判定部６８は上記各
部の動作の整合を図る手段である。

【００３８】以上のように構成されたＩＣの検査方法及
び外形検査装置について、特にＩＣのリード端子間ピッ
チ（以下、単にリードピッチと称する）を測定する外形
検査装置の動作を併せて参照しながら説明する。但し、
図１中の工程２〜７、並びに図２中の被測定ＩＣ２０の
リード外形画像の撮像からリードピッチ演算部３８まで
に至る各工程および手段の各々の動作は前記従来技術と
同様である為省略し、図１の工程５１以降および図２の
良否判定部１以降から説明する。また、前述した従来技
術における課題と同様、図６（ａ）に従って製造実力８
０の確率密度関数はＮを正規分布とすると、Ｐ（ｘ）＝Ｎ（４００μｍ、６０²μｍ）（Ｎは正規
分布）基本的な測定系誤差のｐｄｆは、ｑ（ｘ）＝Ｎ（０μｍ、１５²μｍ）とし、前述したｑｌ（ｘ）の代わりに保証規格６００μ
ｍをそのまま測定系の判定規格に設定した時の、ｑ
（ｘ）の変形がｑ２（ｘ）、ｑ３（ｘ）であることとし
て説明する。すなわち、ｑ２（ｘ）＝Ｎ（６００μｍ、１５²μｍ）ｑ３（ｘ）＝Ｎ（６４５μｍ、１５²μｍ）とする。

【００３９】図２の良否判定部１（６２）は、同図リー
ドピッチ演算部３８によって算出された被測定ＩＣ２０
各部のリードピッチ（ｍ）を読み取り、外部記憶装置４
４（図１では外部記憶装置３）に記憶された規格値（Ｓ
ｐ）、測定系誤差（σ）との間で図１の工程５１に示す
比較を行う。

【００４０】図６（ａ）に従えば、Ｓｐは６００μｍ、
σは１５μｍ、即ち（Ｓｐ−３σ）は５５５μｍであ
り、図１の工程５１および図２の良否判定部１（６２）
はリードピッチ５５５μｍ以下の明らかな良品を判定す
る工程及び手段である。このとき、（Ｓｐ＋３σ）の値
が６４５μｍ以上の明かな不良品を誤って明かな良品と
判定する確率は殆どゼロであり、逆に５５５μｍ以下の
リードピッチを誤って６４５μｍ以上の明かな不良品と
判定する確率も殆どゼロである。

【００４１】また、リードピッチ６００μｍ〜６４５μ
ｍの保証規格に対する不良品を誤って明かな良品と判定
する確率（不良見逃し率）は次の式（９）のとおりであ
る。

【００４２】

【００４３】

【００４４】良否判定部１（６２）は被測定ＩＣ２０の
全部のリードピッチが明かな良品である場合、総合判定
部６８に対して被測定ＩＣ２０が良品であることを示す
信号を出し、総合判定部６８は機構制御部３０に対し良
品収納動作の信号を出す。

【００４５】機構判定部３０は総合判定部６８からの信
号を受けると、真空吸着アーム２６、トレー駆動系２
７、カメラ移動軸系２８各々に指示を出し、真空吸着ア
ーム２６は被測定ＩＣ２０上方で真空吸着動作をせずに
待機状態を維持し、トレー駆動系２７はトレー２２を前
後に移動させてカメラ２４の下方に次の被測定ＩＣ２１
を位置決めし、カメラ移動軸系２８は、特に現在測定し
終えた被測定ＩＣ２０がトレー２２内の最後であった場
合のみカメラ移動軸２５上でカメラ２４を左右に移動さ
せて次の被測定ＩＣ２１の位置決めを行う。以上は図１
の工程１１の具体的動作である。

【００４６】次に図１の工程１２について説明する。図
２の良否判定部２（６３）は、同図の良否判定部１（６
２）で良品と判断できなかったリードピッチ、即ち明か
な良品とは言えない被測定ＩＣ２０に関し、図１の工程
５２に示す判定規格（Ｓｐ＋３σ＝６４５μｍ）に従っ
て大小比較を行い、６４５μｍ以上の明かな不良品を判
別を行う。

【００４７】このとき、（Ｓｐ−３σ）が５５５μｍ以
下ではないが良品保証規格６００μｍ以下の良品を誤っ
て６４５μｍ以上の明らかな不良品と判定する確率（虚
報率）は次の式（１０）のとおりである。

【００４８】

【００４９】良否判定部２（６３）は被測定ＩＣ２０の
各リードピッチにたとえ１個所でも明かな不良があった
場合、総合判定部６８に対して被測定ＩＣ２０が不良で
あることを示す信号を出し、総合判定部６８は機構制御
部３０に対し不良品収納動作の信号を出す。

【００５０】機構制御部３０は総合判定部６８からの信
号を受けると、真空吸着アーム２６、トレー駆動系２
７、カメラ移動式系２８各々に指示を出し、真空吸着ア
ーム２６は被測定ＩＣ２０を吸着してトレー２２領域外
の不良収納領域まで運んで収納し、トレー駆動系２７、
カメラ移動軸系２８は上記と同じ動作をする。以上が図
１の工程１２の具体的動作である。

【００５１】図２のデータメモリ６４は図１の工程８６
での作業を具体化する機構であり、良否判定部１（６
２）で全ピンが明かな良品というわけで無く、且つ良否
判定部２（６３）で明かな不良品が１ピンも無いと判定
されたリードピッチを有する被測定ＩＣ２０に関して、
明かな良品では無い測定値（ｍ）について各リード番号
毎／測定回数毎にそれを記憶する。繰り返し測定を続け
る中で、一回でも明かな良品と判定されたリードについ
てはそれまでのデータをクリアし以後のデータも記憶し
ない。

【００５２】図２のカウンタ６５は図１の工程４，５お
よび５５での作業を具体化する機構である。良否判定部
１（６２）で全ピンが明らかな良品というわけで無く、
且つ良否判定部２（６３）で明かな不良品が１ピンも無
いと判定されたリードピッチを有する被測定ＩＣ２０に
関して、外部記憶装置４４（図１では外部記憶装置３）
に登録された測定繰り返し回数（Ｎ）に達するまで、再
測定可能な信号を総合判定部６８に対して出力し、Ｎ回
達成した場合は再測定不可の信号を総合判定部６８に対
して出力する。

【００５３】図２の平均値演算部６６は図１の平均値算
出工程６９及び全測定値読み出し工程８７の作業を具体
化する機構であり、カウンタ６５によって決められたＮ
回の繰り返し測定の全結果を記憶するデータメモリ６４
より全データ読み出し、Ｎで除して各リード番号毎にビ
ッチの平均値を算出する。

【００５４】Ｎ回の繰り返し測定の中で１度でも明かな
良品と判定されたリードに関しては、既に良品である為
本機構では取り扱わない。又、同様にＮ回の繰り返し測
定の中で１度でも明かな不良品と判定されたリードが存
れば、その回の測定で良否判定部２（６３）（図１工程
５２）によって不良品収納されている為、ここでは考え
る必要が無い。

【００５５】図２の良否判定部３（６７）は、平均値演
算部６６でリード番号毎に算出された、Ｎ回にわたる測
定値（ｍ１〜ｍＮ）の平均値リードピッチの各平均値Ｌ
ａｖｇ（ｍ）と外部記憶装置４４（図１では外部記憶装
置３）に記憶された規格値（Ｓｐ）との間で図１の工程
７０に示す比較を行い、全Ｌａｖｇ（ｍ）がＳｐ以下で
あればその被測定ＩＣ２１を良品、Ｓｐより大きい場合
は不良品と判定する。図６（ａ）に従えばＬａｖｇ
（ｍ）が６００μｍと等しいかそれ以下であれば良品、
Ｌａｖｇ（ｍ）が６００μｍより大きい値であれば不良
品となる。

【００５６】ここで例えば繰り返し回数Ｎを５回とする
と、保証規格６００μｍに対し本来良品であるにも関わ
らず不良と判定される確率（虚報率）は次の式（１１）
のとおりである。

【００５７】

【００５８】また、保証規格６００μｍに対し本来不良
品であるにも関わらず良品と判定される確率（不良見逃
し率）は次の式（１２）のとおりである。

【００５９】

【００６０】上述した式（１１）および（１２）におい
て新たにｑ４（ｘ）を用いているが、これは図６（ａ）
のｑ２（ｘ）において、５回繰り返して平均値を採取し
た場合の中心極限定理に基づく効果を付与したものであ
り、このときの工程７０の判定基準を図６（ｂ）に示
す。その変換は次の式（１３）で示すものである。

【００６１】

【００６２】良否判定部３（６７）で良品と判定された
被測定ＩＣ２０は良否判定部１（６２）で明かな良品と
判定された被測定ＩＣ２０と同様に、又不良と判定され
た被測定ＩＣ２０は良否判定部２（６３）で明かな不良
品と判定された被測定ＩＣ２０と同様に機構制御部３０
によって処理される。

【００６３】以上の検査装置を用いた検査方法に従って
リードピッチの検査を行えば、５回繰り返した場合で虚
報率、不良見逃し率は次の式（１４）のとおりとなる。

【００６４】不良見逃し率＝０．３９＋９９．７≒１００ｐｐｍ虚報率＝５．８５＋４４８＋８≒４５５ｐｐｍ・・・・・・・・・・（１４）図３は本発明の第２の検査方法を示すフローチャートで
ある。

【００６５】図３を参照すると、工程２，３，４，５，
６，７，１１，１２，１３，５１，５２，５５，６９，
８６および８７は前述した第１の実施例と同等であるた
めここでの説明は省略する。また本実施例を具体的に実
現する外形検査装置は第１の実施例において図１の検査
方法に対応する、図２のＩＣリードピッチの外形検査装
置とブロック図上は同等であるため、装置的な説明の際
には図２を参照して説明する。

【００６６】図３の工程６９までの作業によって明らか
な良品でもなく明らかな不良品でもないリードピッチの
測定値のＮ回の繰り返しによる平均値が得られる。

【００６７】演算工程５７は上述した中心極限定理に基
づき、測定繰り返し回数Ｎに応じて測定系の正規分布の
分散値を算出する作業を示し、Ｎを５回と設定した例で
は前述した式（１３）に示すとおり１回測定のときに１
５²だった分散が６．７²と推定することが出来る。こ
の作業は、具体的な装置の中では図２の良否判定部３
（６７）によて行われる。

【００６８】良否判定部３（６７）はこれに引き続き図
３の条件分岐工程５８に示す比較判定を実施する。第１
の実施例と同様の条件で、本工程５８の判定基準を図示
した図６（ｃ）を参照すると、保証規格６００μｍに対
し６．７×３＝２０．１μｍマージンを設けたところが
良否判定基準である。

【００６９】このとき６００μｍより大きく６４５μ以
下である不良を６００μ以下であると誤って判定する確
率（不良見逃し率）は次の式（１５）のとおりであり、

【００７０】

【００７１】同様に５５５μｍより大きく６００μｍ以
下である良品を誤って不良とする確率（虚報率）は次の
式（１６）のとおりである。

【００７２】

【００７３】ここで、５５５μｍ以下の測定値、６４５
μｍより大きい測定値に関する虚報率、不良見逃し率は
第１の実施例と同様であるから、第２の実施例による総
合の虚報率及び不良見逃し率は次の式（１７）および
（１７）′のとおりとなる。

【００７４】不良見逃し率＝０．３９ｐｐｍ＋０．３６ｐｐｍ≒０．７５ｐｐｍ・（１７）虚報率＝５．８５ｐｐｍ＋０．４５％≒０．４５％・・・・・・・（１７）′ 本実施例は第１の実施例に比べて不良見逃し率（消費者
危険率）を更に低減できる効果がある。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明のＩＣ検査方
法及び外形検査装置は、保証規格に対し明かな良品、即
ち、保証規格と測定系の判定規格とを同値に設定した時
に、これらの規格値から測定系誤差（分散）の３倍値を
減じた値以下の値を有する被測定ＩＣを良品と判定する
第１の検査工程及び手段による判定結果を基に、第１の
検査工程及び手段で良品とは認められなかった被測定Ｉ
Ｃについて、保証規格に対し明かな不良品、即ち、保証
規格と測定系の判定規格を同値に設定した時に、これら
の規格値から測定系誤差（分散）の３倍値を加えた値よ
り大きい値を有する被測定ＩＣを不良品と判定する第２
の検査工程及び手段と、第２の検査工程及び手段で不良
と判定されなかった被測定ＩＣについて、更に複数回前
述の第１の検査工程及び手段と第２の検査工程及び手段
を経ることによって測定データを蓄積し、真値の推定値
を統計的に算出して前述の保証規格を比較し、保証規格
以下であれば良品と判定する第３の検査工程及び手段と
を有することにより、従来より少ない測定繰り返し回数
で、従来と同等の不良見逃し率（消費者危険率）を維持
しながら、且つ従来に比べ虚報率（生産者危険率）を極
めて低く抑制出来る為、ＩＣ検査工程の歩留まり向上及
び生産設備の生産能力向上を図ることが出来る。

【００７６】表１に従来技術との虚報率、不良見逃し
率、測定繰り返し回数の比較を示す。

【００７７】

【００７８】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のＩＣ検査方法を示すフ
ローチャートである。

【図２】特にリードピッチ測定について図１に示したＩ
Ｃ検査方法を具体的に実施する外形検査装置のブロック
図である。

【図３】本発明の第２の実施例のＩＣ検査方法を示すフ
ローチャートである。

【図４】従来のＩＣ検査方法を示すフローチャートであ
る。

【図５】特にリードピッチ測定について図４に示したＩ
Ｃ検査方法を具体化した検査装置のブロック図である。

【図６】（ａ）製造実力と測定系誤差の確率密度関数の
関係を示す図である。（ｂ）製造実力と測定系誤差の確率密度関数の関係を示
し第１の実施例の工程７０における判定基準を示す図で
ある。（ｃ）製造実力と測定系誤差の確率密度関数の関係を示
し第２の実施例の工程５８における判定基準を示す図で
ある。

【符号の説明】

２，７各種パラメータ読み取り工程３，４４，７６，７９外部記憶装置４カウンタ初期化工程５カウントインクリメント工程６，７２測定データ読み取り工程７，７３測定データ加工および測定値算出工程１１良品表示および収納工程１２不良品表示および収納工程１３外部測定ユニット２０被測定ＩＣ２１次の被測定ＩＣ２２トレー２３落射照明源２４カメラ２５カメラ移動軸２６真空吸着アーム２７トレー駆動系２８カメラ移動軸３０機械制御系３１ＡＭＰ３２Ａ／Ｄ３３フレームメモリ３５正規相関演算部３６リード形状判定部３７リード位置確認部３８リードピッチ演算部４３トリガ回路５１第１の検査工程５２第２の検査工程５５繰り返し回数トレース工程５７繰り返し効果計算工程５８，７０第３の検査工程６１，７７ＣＰＵ６２良否判定部１６３良否判定部２６４データメモリ６５カウンタ６６平均値演算部６７良否判定部３６８総合判定部６９平均値算出工程７４検査工程７８良否判定部７９ａサンプルリード形状データ７９ｂリードピッチ規格値７９ｃリード判別基準７９ｄ測定繰り返し回数８０被測定ＩＣのリードビッチ製造実力の例ｐ
（ｘ）＝Ｎ（４００，６０²）８１測定系の判定規格５５５μｍ時の測定誤差ｑ１
（ｘ）＝Ｎ（５５５，１５²）８２測定系の判定規格６００μｍ時の測定誤差ｑ２
（ｘ）＝Ｎ（６００，１５²）８３測定系の判定規格６４５μｍ時の測定誤差ｑ３
（ｘ）＝Ｎ（６４５，１５²）８４５回の繰り返し測定による精度向上ｑ４（ｘ）
＝Ｎ（６００，６．７²）８５ｑ４（ｘ）をさらに３σ分シフトさせた測定誤
差ｑ５（ｘ）＝Ｎ（５７９．９，６．７²）８６測定値記憶工程８７記憶した測定値の読み出し工程

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体集積回路の外形検査であって検査
対象事象の大きさに比べこの検査対象事象を測定する検
査方法の精度が所定値以上の測定誤差を有するととも
に、保証規格以下に第１の良否判点基準を設定し、検査
結果がこの第１の良否判定基準以下の被測定半導体集積
回路を良品と判断する第１の検査工程を備えた半導体集
積回路の検査方法において、前記第１の検査工程で良品
でないと判断された前記被測定半導体集積回路に対して
前記保証規格を前記測定誤差分だけ上回る第２の良否判
定基準を適用して検査しその検査結果が前記第２の良否
判定基準より大きい前記被測定半導体集積回路を不良品
と判断する第２の検査工程と、前記第１の検査工程で良
品でないと判断され、かつ前記第２の検査工程で不良品
ではないと判断された前記被測定半導体集積回路に対し
てさらに複数回の前記第１および前記第２の検査工程を
それぞれ実施することによって前記測定誤差内の真値の
推定値を算出するとともに、この推定値および前記保証
規格を比較しその比較結果が前記保証値以下の前記被測
定半導体集積回路を良品とし、それ以外の前記被測定半
導体集積回路を不良品と判断する第３の検査工程とを備
えることを特徴とする半導体集積回路の検査方法。
【請求項２】半導体集積回路の外形検査であって検査
対象事象の大きさに比べこの検査対象事象を測定する精
度が所定値以上の測定誤差をもった測定系に使用される
とともに、被測定半導体集積回路の外部に露出したリー
ド端子部分を撮影する画像処理手段と、前記リード端子
部分の画像情報から、あらかじめ外部記憶装置に登録さ
れた複数種類のリード情報および相関度数の高い複数の
領域を前記リード端子として認識する手段と、前記領域
の前記画像情報内での位置を２次元座標として抽出する
手段と、前記領域間の相互距離を算出して得られた複数
の算出結果の組み合せから前記リード端子部分の形状の
変形度合を数値化し特性値として認識する演算手段と、
あらかじめ前記外部記憶装置に登録された保証規格以下
に設定された第１の良否判定基準値および前記特性値を
比較しその比較結果が前記第１の良否判定基準値以下の
前記被測定半導体集積回路を良品と判断する第１の検査
手段とを備えた半導体集積回路の外形検査装置におい
て、前記第１の検査手段で良品ではないと判断された前
記被測定半導体集積回路に対して前記保証規格を前記測
定誤差分だけ上回る第２の良否判定基準を適用して検査
しその検査結果が前記第２の良否判定基準よりも大きい
前記被測定半導体集積回路を不良品と判定する第２の検
査手段と、前記第１の検査手段が良品ではないと判断
し、かつ前記第２の検査手段が不良品ではないと判断し
た前記被測定半導体集積回路に対してさらに前記第１お
よび前記第２の検査手段をそれぞれ複数回実施すること
によって前記測定誤差内の真値の推定値を算出するとと
もに、この推定値および前記保証規格を比較しその比較
結果が前記保証値以下の前記被測定半導体集積回路を良
品、それ以外の前記被測定半導体集積回路を不良品と判
断する第３の検査手段とを備えることを特徴とする半導
体集積回路の外形検査装置。