JP3370733B2 - 微小物体の高さ計測方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、微小物体の高さ計測方
法及びその装置に関し、例えば、ＬＳＩチップの立体形
状電極であるバンプの検査工程に好適な微小物体の高さ
計測方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１７はマルチ・チップ・モジュール
（略号「ＭＣＭ」）の外観図であり、１は基板、２は基
板１の上に搭載された複数個（図では便宜的に５個）の
フリップ・チップ方式のチップ（以下、単に「チップ」
と言う）である。チップ２と基板１との間は、チップ２
側に形成された多数（数千）の球状導電体、すなわちバ
ンプ３を介して電気的に接続されており、バンプ３は、
図１８に示すように、チップ２の一方面側に等間隔に配
列されている。具体的には、図１９に示すように、チッ
プ２の一方面側に多数の電極パターン４が形成され、そ
の電極パターン４の上に直径１００μｍ程度の微小なバ
ンプ３が取り付けられている。

【０００３】ところで、バンプ３の不良、例えば大きす
ぎたり（図２０の符号ｘ参照）小さすぎたり（図２０の
符号ｙ参照）あるいは隣同士でショートしたり（図２０
の符号ｚ参照）すると基板１との間の接続に不都合をき
たすため、それぞれのバンプ３の精密な高さ計測が行わ
れる。図２１は従来の高さ計測の概念図である。図にお
いて、５は図外の光源からの光束（一般にレーザ光）、
６はバンプ３の頂点Ｐａを反射点とする反射光、７はチ
ップ２の表面上の任意点Ｐｂを反射点とする反射光であ
る。これらの反射光６、７は、光学系８を透してＰＳＤ
（Position Sensitive Detector）を用いた光位置セン
サ９の受光面９ａに導かれ、光位置センサ９からは、そ
の受光面９ａの受光位置に応じて大きさが相補的に変化
する一対の信号Ａ、Ｂが取り出される。バンプ３の高さ
ｈ（すなわちＰａ−Ｐｂ）は、この信号Ａ、Ｂを用いて
次式で与えられる。

【０００４】ｈ＝（Ａ−Ｂ）／Ｆ …… 但し、Ｆは反射光の明るさ（Ａ＋Ｂ）である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の微小物体の高さ計測装置にあっては、バンプ３の
表面からの反射光６と、チップ２の表面からの反射光７
をそのまま光位置センサ９の受光面９ａに導く構成とな
っていたため、両反射光６、７の光強度差が大きく、バ
ンプ３の高さ計測の精度を向上できないという問題点が
あった。

【０００６】すなわち、図２２に示すように、チップ２
の表面に対してバンプ３の表面の光反射率のばらつきが
相当に大きいため（特にはんだバンプの場合に顕著）、
チップ２からの反射光７に対してバンプ３の表面からの
反射光６の光強度が小さくなり、光位置センサ９の信号
対雑音比（Ｓ／Ｎ比）が悪化する結果、高さ計測精度が
低下するのである。

【０００７】なお、光束５の光強度を高めればＳ／Ｎ比
を改善できるが、光位置センサ９の飽和を招くので好ま
しくない。 ［目的］そこで、本発明は、光位置センサの飽和を招く
ことなく、Ｓ／Ｎ比を改善でき、もって高さ計測精度の
一層の向上を図ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、チップ及び該チップ上の微小物体に走査
光を斜め照射し、その反射光を光学系を透して光位置セ
ンサの受光面に導き、該光位置センサから取り出される
受光面の受光位置に応じて相補的に大きさが変化する一
対の出力信号に基づいて前記微小物体のチップ面からの
高さを計測する装置において、少なくとも前記チップ表
面を反射点とする反射光の光路上に、光の強度を弱める
ためのフィルタを介在させたことを特徴とするものであ
る。

【０００９】

【作用】本発明では、チップ表面からの反射光の光強度
がフィルタによって弱められる。したがって、微小物体
の表面からの光強度との差が少なくなり、光位置センサ
のＳ／Ｎ比が改善される。さらに、走査光の光強度を高
めた場合でも、光位置センサが飽和することがない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。第１実施例 図１〜図６は本発明に係る微小物体の高さ計測方法及び
その装置の第１実施例を示す図である。図１において、
１０は光束１１（ここではレーザ光）を発生する光源、
１２は光束１１を主走査する回転多面鏡、１３は結像レ
ンズであり、回転多面鏡１２及び結像レンズ１３は入射
側の光学系１４を構成する。１５は試料（フリップ・チ
ップ方式のＬＳＩチップ）、１６はＸ−Ｙステージ、１
７は結像レンズ（反射側の光学系）、１８は本実施例の
ポイントである空間フィルタ、１９は空間フィルタ１８
を位置決めするフィルタ駆動機構、２０は試料１５から
の反射光２１の受光位置に応じて相補的に変化する一対
の信号Ａ、Ｂを出力する光位置センサ（ＰＳＤ）、２２
は信号Ａ、Ｂを増幅するアンプ、２３は信号Ａ、Ｂをデ
ィジタル量に変換するアナログ−ディジタル変換器、２
４はディジタル変換された信号Ａ、Ｂを一時的に保持す
るテンポラリメモリ、２５はメモリ２４内に保持された
信号Ａ、Ｂを用いて前式により高さｈを演算する演算
部、２６は演算結果を保持するアンサメモリ、２６は演
算結果を表示したり印字したりする出力部である。な
お、２８は中央制御部であり、中央制御部２８は、Ｘ−
Ｙステージ１６の移動をコントロールして試料１５の表
面上における光束１１（回転多面鏡１２によって主走査
された光束；発明の要旨に記載の走査光に相当）の副走
査を行なうとともに、この副走査に同期してテンポラリ
メモリ２４の書き込み動作を制御する他、高さ計測に必
要な一連のシーケンスコントロールを行なう。

【００１１】図２は本実施例の要部の概念構成図であ
る。入射側の光学系１４を透過した光束１１は、試料１
５を構成するバンプ２９やチップ３０の表面でそれぞれ
反射され、各反射点からの反射光３１、３２が結像レン
ズ１７（反射側の光学系）及び空間フィルタ１８を透し
て光位置センサ２０の受光面２０ａに導かれる。空間フ
ィルタ１８は、光を透しにくい部分（以下「減衰部」と
言う）１８ａと透しやすい部分１８ｂとからなってお
り、減衰部１８ａは、チップ３０からの反射光３２の光
軸上に位置している。従って、ハッチングで示す減衰部
１８ａを通過する光（反射光３２）の強度が、当該減衰
部１８ａの光透過率に応じて十分に弱められるから、減
衰部１８ａは発明の要旨に記載のフィルタとして機能す
る。なお、光を透しやすい部分１８ｂを素通しにしても
よい。

【００１２】次に、作用を説明する。図３は光位置セン
サ２０の受光面２０ａにおける光強度と、その信号Ａ、
Ｂのレベル関係を示す図である。空間フィルタ１８がな
い場合の光強度は、図中の（ア）に示すように、バンプ
２９の頂点に対応する領域ａでは弱く、チップ３０の表
面の任意点に対応する領域ｂでは強い。なお、ｃは高位
置の領域、ｄは低位置の領域である。図中の（イ）は上
記の領域ａ、ｂに対応した信号Ａ、Ｂのレベル図であ
り、領域ａでは小レベル、領域ｂでは大レベルで、それ
ぞれが領域ｃ、ｄに対応している。空間フィルタ１８を
使用しないと、領域ａ、ｂのレベル差が大きく、バンプ
２９の頂点に対応した小レベルの信号がノイズ成分に埋
もれてしまう。

【００１３】図中（ウ）は光位置センサ２０の受光面２
０ａと空間フィルタ１８との位置関係図であり、本実施
例では、ハッチングで示す減衰部１８ａがチップ３０の
表面からの反射光の受光部分に重なっている。従って、
受光面２０ａの光強度が、図中（エ）に示すように領域
ｂにおいて十分に弱められ、図中（オ）に示すように信
号のレベル差が少なくなる結果、光源１０で発生する光
束１１の光強度を高めても、光位置センサ２０が飽和す
ることがなくなり、結局、図中（カ）に示すように領域
ａ、ｂの光強度が十分に高められ、図中（キ）に示すよ
うに領域ａ、ｂ双方の信号Ａ、Ｂのレベルを大きくする
ことができる。

【００１４】すなわち、光位置センサ２０の飽和を招く
ことなく、Ｓ／Ｎ比を改善でき、もって高さ計測精度の
一層の向上を図ることができるようになる。図４〜図６
は空間フィルタ１８の配置例である。図４及び図５は、
いずれも光位置センサ２０の直前に空間フィルタ１８を
配置する点で共通であるが、図４の例では接着剤３３を
使用して両者を貼り合わせている点、図５の例では両者
の間に充填剤３４を介在させる点で相違する。図５の例
では、空間フィルタ１８の上下や回転方向の位置合わせ
が自在にできる。なお、光位置センサ２０と空間フィル
タ１８の間の干渉の影響を少なくするために、接着剤３
３及び充填剤３４の屈折率を、光位置センサ２０の受光
面２０ａの保護ガラスの屈折率に近付けることが望まし
い。図６は、反射光３１、３２の光軸上に２組の結像レ
ンズ３５、３６を置き、そのレンズ３５、３６の間に空
間フィルタ１８を配置するようにした例である。一方の
レンズ３５の光学倍率を調節して空間フィルタ１８の位
置補正を行ないやすくすることができると共に、他方の
レンズ３６の光学倍率を調節して光位置センサ２０の受
光感度が十分に高くなるようにすることができる。図４
や図５の例に比べて、空間フィルタ１８の位置補正を容
易に行なうことができる点で実用的である。

【００１５】第２実施例 図７〜図１１は本発明に係る微小物体の高さ計測方法及
びその装置の第２実施例を示す図である。図７におい
て、４０は第１の光束（レーザー光）４１を発生する第
１の光源、４２は第２の光束（レーザ光）４３を発生す
る第２の光源、４４は回転多面鏡である。回転多面鏡４
４は軸４５を中心に所定速度で回転するもので、２つの
光束４１、４２を、軸４５に直交する面内で走査（主走
査）するものである。光束（第１の光束４１又は第２の
光束４３）４６は、ｆθレンズ４７及び反射鏡４８を介
してＸ−Ｙステージ４９上の試料（フリップ・チップ方
式のＬＳＩチップであり、図示を略しているが第１実施
例と同様にバンプが形成されている）５０の表面に照射
され、試料５０からの反射光５１は結像レンズ５２を透
して光位置センサ５３の受光面に導かれる。光位置セン
サ５３は、試料５０からの反射光５１の受光位置に応じ
て相補的に変化する一対の信号Ａ、Ｂを出力するＰＳＤ
を用いたセンサである。

【００１６】なお、５４は信号Ａ、Ｂを増幅するアン
プ、５５は信号Ａ、Ｂをディジタル量に変換するアナロ
グ−ディジタル変換器、５６はディジタル変換された信
号Ａ、Ｂを一時的に保持するテンポラリメモリ、５７は
メモリ５６内に保持された信号Ａ、Ｂを用いて前式に
より高さｈを演算する演算部、５８は演算結果を保持す
るアンサメモリ、５９は演算結果を表示したり印字した
りする出力部、６０は中央制御部である。

【００１７】中央制御部６０は、Ｘ−Ｙステージ４９の
移動をコントロールして試料１５の表面上における光束
（第１の光束４１、第２の光束４３）４６の副走査を行
なうとともに、この副走査に同期してテンポラリメモリ
５６の書き込み動作を制御し、さらに、高さ計測に必要
な一連のシーケンスコントロールを行なう他、本実施例
では、第１の光源４０と第２の光源４２との発光タイミ
ングや発光強度の制御を行なう。

【００１８】ここで、第１及び第２の光源４０、４２と
回転多面鏡４４との位置関係は、図８のように示され
る。図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は側面図である。
２つの光源４０、４２は、回転多面鏡４４の回転面に平
行な２つの光束４１、４３を発生できるとともに、２つ
の光束４１、４３を回転多面鏡４４の鏡面４４ａに一点
照射でき、かつ、第１の光束４１の鏡面４４ａへの入射
角度（以下「第１の入射角度」）θ₄₁と第２の光束４３
の鏡面４４ａへの入射角度（以下「第２の入射角度」）
θ₄₃との差Δθ（Δθ＝θ₄₃−θ₄₁）を常に「所定値」
（後述）に維持できる適正な位置にある。

【００１９】回転多面鏡４４は、反時計回り方向に所定
速度Ｖで回転し、そして、この回転に伴って第１及び第
２の入射角度θ₄₁、θ₄₃が、１つの鏡面内で最大値から
最小値へと変化する。この結果、光位置センサ５３の受
光位置が、図中の矢印Ｙ₄₁、Ｙ₄₃で示すように、受光面
５３ａの端から端まで移動する。上記の「所定角度」
は、この光位置センサ５３の受光面５３ａに２つの光が
同時に到達しないような適切な値を選ぶ。なお、図で
は、光位置センサ５３の受光面５３ａに２つの光が同時
に到達しているが、これは、説明の便宜上であり、実際
には、いずれか一方の光が到達している間は他方の光は
受光面５３ａから外れている。

【００２０】次に、作用を説明する。図９は、第１の光
束４１と第２の光束４３の光強度、光位置センサ５３の
受光面５３ａにおける受光強度、および、光位置センサ
５３から取り出される信号Ａ、Ｂのレベル関係図であ
る。図中の（ク）は、第１の光束４１の光強度であり、
時間の推移に対して出力一定である。第１の光束４１の
反射光による光位置センサ５３の受光強度は、図中
（ケ）に示すように、バンプ（図２の符号２９参照）の
頂点に対応する領域ａでは弱く、チップ（図２の符号３
０参照）の表面の任意点に対応する領域ｂでは強い。な
お、ｃは高位置の領域、ｄは低位置の領域である。図中
の（コ）は上記の領域ａ、ｂに対応した信号Ａ、Ｂのプ
ロフィール図であり、領域ａでは小レベル、領域ｂでは
大レベルで、それぞれが領域ｃ、ｄに対応している。

【００２１】本実施例では、図中（コ）に示される信号
Ａ、Ｂのプロフィールを用いて第２の光束４３の光強度
を変調する。すなわち、図中の（サ）は、変調後の第２
の光束４３の光強度であり、図中（コ）の信号プロフィ
ールを反転させた波形に類似している。したがって、か
かる変調処理を施した第２の光束４３の反射光による光
位置センサ５３の受光強度は、図中の（シ）に示すよう
に、領域ａで強められる一方、領域ｂで弱められるか
ら、図中の（ス）に示すように、領域ａと領域ｂ間の信
号レベル差を少なくでき、その結果、光位置センサ５３
の飽和を招くことなく、第２の光束４３の光強度を高
め、高さ計測の精度向上を図ることができる。

【００２２】図１０は、２つの光源４０、４１、回転多
面鏡４４、ｆθレンズ４７、反射鏡４８、試料５０、結
像レンズ５２及び光位置センサ５３の他のレイアウト図
であり、第１及び第２の光束４１、４３の走査方向と直
交する方向（矢印セ参照）に試料５０が移動する場合に
用いて好適な例である。回転多面鏡４４の回転面に対し
て第１の光束４１と第２の光束４３を微小角度θ_U 、θ
_L （θ_U ＝θ_L）で斜めに照射することにより、２つの
光束４１、４３の試料５０上における照射点を常に一致
させる。

【００２３】図１１は、第１及び第２の光束４１、４３
の波長を異ならせるとともに、試料５０からの反射光
（第１及び第２の光束４１、４３に対応した２つの反射
光）の光路上にハーフミラー５４及び波長選択フィルタ
５５、５６を配置し、かつ、各々の波長選択フィルタ５
５、５６によって識別分離された第１の光束に対応した
一方の反射光５７と第２の光束４３に対応した他方の反
射光５８とを個別の光位置センサ５９、６０で受光する
ようにした例である。

【００２４】これによれば、光位置センサ５９、６０に
常に一種類の光しか入らないため、光位置センサ５９、
６０の計測信頼度が増し、光源４０、４１や回転多面鏡
４４及び試料５０の位置精度を図８よりもルーズにする
ことができ、設計を容易にすることができる。第３実施例 図１２〜図１６は本発明に係る微小物体の高さ計測方法
及びその装置の第３実施例を示す図である。図１２にお
いて、６０は光束（レーザ光）６１を発生する光源、６
２は光束６１を整形するコリメートレンズ、６３は光束
６１を主走査するための回転多面鏡（いわゆるポリゴン
ミラー）、６４は回転多面鏡６３からの断続的な反射光
６５を検知して回転多面鏡６３の鏡面の切り替わりを示
す信号（以下「面検出信号」）を出力するＰＩＮホトダ
イオード、６６はｆθレンズ、６７は光路偏光ミラー、
６８試料（チップ６９とそのチップ６９上のバンプ７０
を含む）、７１は副走査を行なうための１軸移動のステ
ージ、７２は結像レンズ、７３はＰＳＤを用いた光位置
センサである。なお、これら各部の拡大図は図１３に示
される。

【００２５】８０は信号処理系であり、信号処理系８０
は、光位置センサ７３から取り出された一対の信号Ａ、
Ｂの差（Ａ−Ｂ）を演算する差分演算回路８１、一対の
信号の和（Ａ＋Ｂ）すなわち光位置センサ７３の受光強
度（明るさ）を演算する明るさ演算回路８２、差（Ａ−
Ｂ）と和（Ａ＋Ｂ）を用い前式に従ってバンプ７０の
高さｈを演算する高さ演算回路８３、高さ演算回路８３
の演算結果（ｈ）を保持する高さ取込みメモリ８４、明
るさ演算回路８２の演算結果（Ａ＋Ｂ）を保持する明る
さ取込みメモリ８５、明るさ取込みメモリ８５の保持内
容（Ａ＋Ｂ）が所定の範囲（光位置センサ７３の使用可
能範囲；図１４（ａ）参照）に入っている（ＹＥＳ）か
否（ＮＯ）かを判定する明るさ計測回路８６、明るさ計
測回路８６の判定結果がＹＥＳの場合には高さ取込みメ
モリ８４の保持内容（ｈ）に従ってチップ６９の表面か
らバンプ７０の頂点までの高さを計測する高さ計測回路
８７、高さ計測回路８７の計測結果と所定の基準値とを
比較してバンプ７０の良否を判別する検査処理回路８
８、明るさ計測回路８６の判定結果がＮＯの場合『すな
わち明るさ取込みメモリ８５の保持内容（Ａ＋Ｂ）が所
定の範囲（光位置センサ７３の使用可能範囲；図１４
（ａ）参照）に入っていない場合』には、予め設定して
おいた所定の変換テーブルを参照して光束６１の光強度
を強めるための補正値（以下「光源強度変換率」と言
う）を算出する光強度変換率算出回路８９、シェーデン
グ補正のための補正値（以下「シェーディングデータ」
と言う）を発生するシェーディングデータ発生回路９
０、光源強度変換率とシェーディングデータとを合成し
て光源６０を変調するための変調データを生成する変調
データ生成回路９１、変調データ生成回路９１の出力を
所定のタイミング信号（例えば、鏡面検出信号）に同期
させる変調データ同期回路９２、及び、同期がとられた
変調データに従って光源６０を駆動する光源駆動回路９
３を含む。

【００２６】図１４（ａ）は、光位置センサ７３の使用
可能範囲を示す特性図である。一般に、ＰＳＤを用いた
光位置センサ７３では、入射光強度が低すぎると信号対
雑音比（Ｓ／Ｎ比）が悪化し、あるいは、入射光強度が
強すぎると出力飽和状態となるから、実用的には適当な
入射光強度の範囲（例えばＣＬ〜ＣＵ）で使用される。

【００２７】図１４（ｂ）は、光束６１の光強度を任意
の一定値に設定したときの入射光強度の分布をバンプ数
でプロットしたグラフである。この図によると、光位置
センサ７３の使用範囲（ＣＬ〜ＣＵ）以下に２つの山
ｘ、ｙが出現しており、これらの山ｘ、ｙは光位置セン
サ７３の許容誤差範囲に入っていない。したがって、山
ｘ、ｙに対応するバンプの高さ計測は、誤差が大きく正
確に求めることができない。

【００２８】そこで、本実施例では、図１４（ｃ）に示
すような変換テーブルを予め設定しておき、入射光強度
でこの変換テーブルを参照して光束６１の光強度を強め
るための補正値（光源強度変換率）を算出するようにし
ている。すなわち、変換テーブルは、光位置センサ７３
の使用範囲（ＣＬ〜ＣＵ）で１．０、ＣＵ以上で１．０
よりも小さな一定値、ＣＬ以下で１．０を越えるととも
に入射光強度に対して反比例的に増加する値を設定する
もので、例えば、入射光強度がＣＬ以下の任意の値ｚの
ときには、１．０よりも大きな値をもつ光源強度変換率
Ｐｍが求められる。したがって、このＰｍを用いて光源
６０を駆動すれば、光源６０からの光束６１の光強度を
Ｐｍ倍（少なくとも１．０以上の倍率）に強めることが
でき、図１４（ｂ）の山ｘ、ｙを光位置センサ７３の使
用可能範囲（ＣＬ〜ＣＵ）に移動させて、山ｘ、ｙに対
応するバンプの高さ計測を支障なく行なうことができる
ようになる。

【００２９】さらに、本実施例では、光源６０からの光
束６１を直線的に走査し、その反射光を結像レンズ７２
によって光位置センサ７３上に結像する際、結像レンズ
７２に起因して発生する輝度ムラ、すなわちレンズの中
央に対して端の方が暗くなるという「シェーデング現
象」を補正するために、図１５（ａ）に示すようなシェ
ーディングデータを発生する。このシェーデングデータ
は、走査線の端に行くほど光源６０からの光束６１の光
強度を強めるような特性に設定されており、これによっ
て、走査線の全長にわたって均一な高さ計測精度を得る
ことができる。

【００３０】図１５（ｂ）は、上記の光源強度変換率と
シェーディングデータとの合成データ（変調データ）に
基づく光源６０の変調対象ブロックを示す図であり、こ
の例では、チップ６９上に並ぶ多数のバンプ７０を行Ｌ
₁ 〜Ｌ_n ごとに区分して各行を対象ブロックとしてい
る。あるいは、図１６（ｂ）に示すように、バンプ７０
の行Ｌ₁ 〜Ｌ_n と列Ｃ₁ 〜Ｃ_m との交差領域を変調対象
のブロックとしてもよい。この場合の変調データは、図
１６（ａ）に示すようにブロック単位に最適な値が設定
され、よりきめ細かな光強度補正を行なうことができ
る。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、光位置センサの飽和を
招くことなく、Ｓ／Ｎ比を改善でき、もって高さ計測精
度の一層の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の全体構成図である。

【図２】第１実施例の概念構成図である。

【図３】第１実施例の作用説明図である。

【図４】第１実施例の他の概念構成図である。

【図５】第１実施例の他の概念構成図である。

【図６】第１実施例の他の概念構成図である。

【図７】第２実施例の全体構成図である。

【図８】第２実施例の要部構成図である。

【図９】第２実施例の作用説明図である。

【図１０】第２実施例の他の要部構成図である。

【図１１】第２実施例の他の要部構成図である。

【図１２】第３実施例の全体構成図である。

【図１３】第３実施例の要部構成図である。

【図１４】第３実施例の特性図である。

【図１５】第３実施例のシェーディングデータ図であ
る。

【図１６】第３実施例の他のシェーディングデータ図で
ある。

【図１７】ＭＣＭの外観図である。

【図１８】チップ上のバンプ配置図である。

【図１９】バンプの拡大図である。

【図２０】不良バンプ図である。

【図２１】従来の高さ計測概念図である。

【図２２】従来の高さ計測の不具合説明図である。

【符号の説明】

Ａ、Ｂ：出力信号 １１、４１、４３、６１：光束 １７、５２、７２：結像レンズ（光学系） １８ａ：減衰部（フィルタ） ２０、５３、７３：光位置センサ ２９、７０：バンプ（微小物体） ３０、６９：チップ

フロントページの続き (72)発明者 高橋 文之 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 安藤 護俊 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−201332（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−88709（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−93695（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−2262（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−113259（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−148049（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−187604（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−176406（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−14905（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/66 H01L 21/60 G01B 11/02

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チップ及び該チップ上の微小物体に走査光
   を斜め照射し、その反射光を光学系を透して光位置セン
   サの受光面に導き、該光位置センサから取り出される受
   光面の受光位置に応じて相補的に大きさが変化する一対
   の出力信号に基づいて前記微小物体のチップ面からの高
   さを測定する装置において、 前記チップ表面を反射点とする反射光の光路上に、光の
   強度を弱める少なくとも１つの固定フィルタを介在させ
   たことを特徴とする微小物体の高さ計測装置。
2. 【請求項２】前記走査光を出力一定で照射したときの前
   記光位置センサの出力信号プロフィール又は該出力信号
   プロフィールに相関するデータを保持し、 その保持内容に基づいて前記光位置センサに反射光の強
   度が等しく入射するように前記走査光の出力に変調をか
   け、 変調後の走査光を用いて高さ計測を行うことを特徴とす
   る請求項１記載の微小物体の高さ計測装置。
3. 【請求項３】走査光の光路上に回転多面鏡を配置し、該
   回転多面鏡の回転面に平行な２つの走査光を該回転多面
   鏡に照射するとともに、２つの走査光のそれぞれの反射
   光が光位置センサの受光面上に同時到達しないように
   し、かつ、一方の走査光の出力を一定、他方の走査光の
   出力に変調をかけるようにしたことを特徴とする請求項
   ２記載の微小物体の高さ計測装置。
4. 【請求項４】前記微少物体を反射点とする反射光の光路
   上に、第２の固定フィルタを介在させたことを特徴とす
   る請求項１、請求項２又は請求項３に記載の微小物体の
   高さ計測装置。
5. 【請求項５】シェ−デング現象を補正するための補正値
   を発生するシェ−デングデータ発生回路を備えることを
   特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４
   に記載の微小物体の高さ計測装置。
6. 【請求項６】チップ及び該チップ上の微小物体に走査光
   を斜め照射し、その反射光を光学系を透して光位置セン
   サの受光面に導き、該光位置センサから取り出される受
   光面の受光位置に応じて相補的に大きさが変化する一対
   の出力信号に基づいて前記微小物体のチップ面からの高
   さを測定する方法において、 光の強度を所定量弱める第１の固定フィルタを介するこ
   とにより前記チップ表面を反射点とする反射光の光強度
   を弱めてから、前記光センサの受光面に導くことを特徴
   とする微小物体の高さ測定方法。
7. 【請求項７】チップ及び該チップ上の微小物体に走査光
   を斜め照射し、その反射光を光学系を透して光位置セン
   サの受光面に導き、該光位置センサから取り出される受
   光面の受光位置に応じて相補的に大きさが変化する一対
   の出力信号に基づいて前記微小物体のチップ面からの高
   さを測定する方法において、前記走査光の強度を強めるための第１の補正値を算出
   し、 前記走査光に対するシェーデング補正のための第２の補
   正値を発生し、 前記第１の補正値と前記第２の補正値とを合成し、該合
   成に基づいて前記走査光を駆動し、 少なくとも前記チップ表面を反射点とする反射光の光強
   度を弱めてから、前記光センサの受光面に導くことを特
   徴とする微小物体の高さ測定方法。