JP4482441B2 - 素子形状判定装置及び基板の素子形状判定方法 - Google Patents
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Description
この種の半導体集積回路装置の検査装置には、例えば、複数のプローブ(触針)を、前記チップの表面に露出した外部電極に電気的に接触させることにより、回路の状態を検査する検査装置が知られている。
また、ストレインゲージcは、細い梁bの内部に形成されているため、直接検査することはできない。従って、プローブ通電によって加速度センサaの異常が検出された際に、その異常が、細い梁bの形状に起因して発生したものか、又はストレインゲージcに起因して発生したものか、あるいは他の原因によって発生したものかどうかを迅速に判定できず、原因のフィードバックに遅れが発生するという問題がある。
この判定基準に前記基板と同じ半導体微細加工により他の基板上に形成された素子の振動の減衰特性を対比して両者が合致したときに、この素子の形状が判定基準とした素子の形状と同じであると判定するものである。
このようにすると、外乱のない状態で振動の減衰特性同士を対比することが可能となる。
従って、従来の検査と比較して精度が高く簡単且つ迅速な判定が自動的になされることなる。なお、前記判定手段は、CPU等の比較演算手段を中心とするコンピュータによって構成される。
前記基板又は前記素子に予め前記所定波形のパルス振動を与えて得られた素子の振動の減衰特性を判定基準としてこれに前記パルス振動手段の検出値を対比して両者が合致したときに当該素子の形状が基準とした素子の形状と同じであると判定する判定手段とを備えたものである。
このようにすると、エッチングの都度、素子の形状を判定することが可能なので、形状異常についての早期発見が可能になる。また、素子の形状の判定結果が半導体製造プロセスに遅滞なく反映され、半導体微細加工及び全体の歩留まりも改善される。
〔実施形態1〕
以下に図1乃至図4を参照して請求項1記載の発明に係る実施の形態を説明する。
図1は半導体製造プロセスの前プロセスと後プロセスとの間に検査ステージを設置し、この検査ステージでエッチング直後の素子の形状を判定するようにした半導体製造プロセスにおける基板の素子形状判定システムのレイアウトを示す解説図である。
図1及び図2に示すように、前記素子形状判定装置3には、半導体製造プロセスの前プロセスにおいて半導体基板2に所定振動数の振動を伝達する加振手段としての振動子3a(例えば、ピエゾ素子)と、半導体基板2及び三次元素子2aの上面を撮影する面上CCD等の撮影手段3bと、撮影手段(受光手段)3bに接続され、撮影信号に基づいて各三次元素子2aの共振を判定する判定手段としてのコンピュータ3cと、検査ステージ1を照明するための光源3dとが備えられる。
なお、受光手段は、前記撮影手段3b、レンズ系3eによって構成される。
前記コンピュータ3cには、図示しないI/F(インターフェイス)を介して前記撮影手段3b、表示手段3g、警報手段3h等の外部機器が接続されている。
コンピュータ3cには、コンピュータ3cのハードウエアを、
前記撮影手段3bによって撮影された映像データの明暗差から隣接する前記三次元素子2aの境界線を判定した後、各境界線に基づいて三次元素子2aの平面位置を特定し、これを位置情報ファイルとして前記データベースDBに格納する位置特定手段3c1と、
前記撮影手段3bによって得られた振動付与後の映像データと振動付与前の映像データとを比較して前記振動子3aの振動に共振した三次元素子2aと共振しない三次元素子2aとを判定する共振判定手段3c2と、
共振判定手段3c2から出力された判定信号に基づいてモニタ等の表示手段3g及びスピーカ、チャイム等の警報手段3hに出力する処理手段3c3
として機能させるためのプログラム(以下、検査プログラムという)がインストールされている。
これにより、前プロセスの手直し、見直しが遅滞なく開始される。
プローブ通電には、例えば、プローブカード(図示せず)が用いられる。
例えば、三次元素子2aが前記加速度センサである場合は、ストレインゲージが正常に動作するかどうか、半導体集積回路装置の場合は、回路に電源及び電気信号を供給して動作するか否かを判定する。なお、前記プローブカードは、複数のプローブ(触針)を、前記チップの表面に露出した外部電極に電気的に接触させることにより、回路の状態を検査するカードのことである。この検査により半導体基板2の各三次元素子2aの電気回路に支障がない場合は、ウエハとして後プロセスへと払いだされ、パッケージ化が進められる。
次に図6及び図7を参照して本発明の実施形態2を説明する。
なお、この実施形態において、実施の形態と同一乃至同様な構成については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。本実施形態に係る素子形状判定装置(以下、素子形状判定装置という)は、実施形態1と同様に前記検査ステージ1に設置される(図1参照)。
前記振動の減衰特性は、各エッチングにより精密に形成された三次元素子2aをそれぞれパルス振動によって振動させ、振動の開始点から振動が止まるまでに得られた振動のデータである。なお、前記所定のパルス波形とは、周期、周波数、振幅が一定の波形のことである。
データベースDBには、半導体製造プロセスにおけるエッチングの種別に対応できるよう複数格納されている。
前記コンピュータ3cは、前記データベースDBを参照して、現在のエッチングに対応した振動の減衰と特性とパルス波形とを読み込んでパルス振動手段9を一回作動させ、半導体基板2をパルス振動させるようになっている。また、前記コンピュータ3cには、実施形態1と同様に、コンピュータ3cのハードウエアを素子形状判定装置6として作動させるためのプログラムがインストールされている。
前記検査ステージ1の検査スイッチSW1がオンに切り替えられると、コンピュータ3cは、減衰特性比較手段10、レーザードップラ計8、位置特定手段3c1を作動し、スキャン装置7を作動する。なお、半導体基板2における各三次元素子2aの列方向、行方向の位置は、予め、データベースDBに格納されている。
検査において、全ての三次元素子2aが、全て判定基準の三次元素子2aと同じ場合は、その半導体基板2は不良品がひとつもない良品となり、形状の異なる三次元素子2aがひとつでもある場合は、その半導体基板2は、不良品となる。
良品と判定された半導体基板2は、次の焼付け工程又は後プロセスへと払い出され、不良品は別の払い出しラインから払い出される。なお、検査において、不良品となった半導体基板2を払い出す場合は、前記位置特定手段3c1により半導体基板2における不良品の位置を特定し、検査ファイルに数量とともに記録して、ラインへのフィードバックデータ、すなわち、メンテナンスデータとする。もちろん、このファイルは電子ファイルであるので、実施形態1と同様にネットワークを介して半導体製造プロセスの各部に発送し、早期のメンテナンスを実行させると、半導体製造プロセス全体の損害を小さくすることが可能となる。
従って、本実施の形態にあっても、半導体基板2の不良が発生した場合は、半導体製造ラインに遅滞なく報告されることになり、不測の事態による被害が最少に留められる。
2 半導体基板
2a 三次元素子
3a 振動子(加振手段)
3b 撮影手段(受光手段)
3c コンピュータ(判定手段)
3e レンズ系(受光手段)
Claims (2)
- 半導体微細加工により水晶、ガラス、半導体等の基板上に形成された素子の形状を判定する基板の素子形状判定装置であって、
予め半導体微細加工により所定形状に形成された素子の固有振動数を判定基準としてその固有振動数相当の振動を前記基板又は前記素子に加える加振手段と、
前記基板の素子の表面に光を照射する光源と、
前記素子の表面からの反射光を受光する受光手段と、
該受光手段が受光した前記素子の表面の明暗に基づいて素子の共振を判定する判定手段と、を備え、
前記光源が、ストロボ光を照射するストロボ光照射手段で構成され、該ストロボ光照射手段が、前記素子の表面に前記固有振動数に対応する間隔でストロボ光を照射するように構成された
ことを特徴とする基板の素子形状判定装置。 - 半導体微細加工により水晶、ガラス、半導体等の基板上に形成された所定形状の素子の固有振動数を求めてこれを素子形状判定のための判定基準とし、
前記基板の素子の表面に前記固有振動数に対応する間隔でストロボ光を照射し、前記素子の表面からの反射光を受光し、
受光した前記素子の表面の明暗に基づいて素子の共振を判定することで、この素子の形状が判定基準とした素子の形状と同じであると判定する基板の素子形状判定方法。
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