JP4973062B2

JP4973062B2 - 半導体チップの検査方法及びウェハのクラック検査装置

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Description

本発明は、例えばダイシング時にウェハに発生したクラックを検出するための半導体チップの検査方法及びウェハのクラック検査装置に関する。

近年、例えば携帯端末装置などのデバイスの多機能化や高機能化に伴い、これに使用される半導体チップは、小型で薄型、且つ高速で処理を行なえるものが求められている。これに応える半導体チップとして、いわゆるＷＬ−ＣＳＰ（Wafer Level Chip Size Package）と称される半導体チップが注目を集めている。このＷＬ−ＣＳＰ１は、図１０及び図１１に示すように、例えば多結晶または単結晶のシリコンを円板状に形成した状態のウェハ２の主面２ａに、ＩＣ（集積回路）３、パッド電極４を介してＩＣ３と電気的に接続される再配線５、電極端子（メタルポスト）６の形成、並びに熱や光、物理的衝撃などから主にＩＣ３を保護するための樹脂封止（樹脂層７形成）まで行い、最終段階でダイシングライン８に沿ってダイシングすることにより個片化して製造される。これにより、１枚の円板状のウェハ２を用いて、平面視矩形状の個片化したウェハ（基板）２を備える半導体チップ１を一度に複数製造することができ、生産効率を大幅に向上させることができるとともに、パッケージ後の寸法をＩＣ３とほぼ同等の大きさに形成でき大幅な小型化を実現することが可能になる。

一方で、上記のように半導体チップ（ＷＬ−ＣＳＰ）１を製造する場合（または、従来の円板状のウェハを先行してダイシングして半導体チップを製造する場合）には、ダイシング時の切削抵抗などにより半導体チップ１のウェハ２に切断面から内部に延びるクラックが発生することがある。このため、個片化後の半導体チップ（または予めダイシングして個片化したウェハ（基板））は、クラックの有無などが検査されてその製品としての良否判定が行われる。

この種の半導体チップ（個片化後のウェハ）の検査には、例えば特許文献１に開示されるような、純水を貯留した水槽と、水槽内の純水中に沈設された超音波探触子とを備えた超音波映像装置が用いられている。この検査装置では、半導体チップ（被検体）がその一部を純水に浸けた状態で設置され、半導体チップに対し超音波探触子でその下方を走査しながら超音波を純水を通じて送受信し、受信した反射信号に基づいて半導体チップの内部を画像化する。これにより、半導体チップのウェハの内部に発生したクラックの有無を非破壊で確認することができる。
特開平６−１４８１４４号公報

しかしながら、上記の超音波映像装置による検査では、超音波を送受信するために半導体チップ（個片化したウェハ）の一部を浸ける純水を要したり、検査後に付着した水分を除去するためのドライ・ベークを要することになり、検査に煩雑な作業が必要になるという問題があった。これに加えて、純水中に沈設（水没）させた超音波探触子のメンテナンスなどに労力を要するという問題もあった。また、検査時に半導体チップを純水に浸けることによって、付着した水分によるシミなどの２次的な外観不良が生じるという問題もあった。

さらに、例えば斜めに入ったクラックを検出する際に、クラックを正確に検出するため、超音波探触子の走査速度を小さくしたり、同一箇所を複数回に渡って走査することも必要で、検査に時間が掛かるという問題があった。また、半導体チップの一部を純水に浸けて検査を行うことから、例えば半導体チップ（個片化したウェハ）の下面及び両側面（切断面）側の検査を同時に行うことができず、この点からも検査に時間を要するという問題があった。

本発明は、上記事情を鑑み、効率的で確実にダイシングにより個片化したウェハに生じたクラックを検出可能な半導体チップの検査方法及びこれに用いるウェハのクラック検査装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明の半導体チップの検査方法は、ダイシングにより個片化されたウェハの主面が樹脂層によって封止された構成の半導体チップの検査方法であって、赤外光線の光軸が前記ウェハの主面に対して斜めに交差するように、平面視矩形状に形成された前記ウェハの４辺側から複数の前記赤外光線を、前記ウェハの裏面に同時に照射し、前記ウェハの主面と前記樹脂層との接合界面において正反射した前記赤外光線は受光せず、前記ウェハ内部に発生したクラックとの界面においてこの界面の形状に応じた方向に乱反射した前記赤外光線の一部を受光しつつ撮像することにより前記ウェハ内部に発生したクラックを検出し、複数の前記赤外光線を照射する際には、前記ウェハの４辺側からそれぞれ照射された前記赤外光線が互いに干渉しないように、複数の前記赤外光線をそれぞれ赤外線偏光フィルタに通した上で前記ウェハの裏面に向けて照射することを特徴とする。

また、本発明の半導体チップの検査方法は、ダイシングにより個片化されたウェハの主面が樹脂層によって封止された構成の半導体チップの検査方法であって、赤外光線の光軸が前記ウェハの主面に対して斜めに交差するように、平面視矩形状に形成された前記ウェハの４辺側から複数の前記赤外光線を、前記ウェハの裏面に同時に照射し、反射光を受光しつつ撮像することにより前記ウェハ内部に発生したクラックを検出し、複数の前記赤外光線を照射する際には、前記ウェハの４辺側からそれぞれ照射された前記赤外光線が互いに干渉しないように、複数の前記赤外光線をそれぞれ赤外線偏光フィルタに通した上で前記ウェハの裏面に向けて照射することを特徴とする。

本発明のウェハのクラック検査装置は、ウェハと、当該ウェハの主面側を封止する樹脂層とを備える半導体チップにおけるウェハのクラック検査装置であって、赤外光線の光軸が前記ウェハの主面に対して斜めに交差するように前記赤外光線を前記ウェハの裏面に向けて出射する光源を備える照明ユニットと、該照明ユニットから前記ウェハに向けて出射した前記赤外光線のうち、前記ウェハの主面と前記樹脂層との接合界面において正反射した前記赤外光線は受光せず、前記ウェハ内部に発生したクラックとの界面においてこの界面の形状に応じた方向に乱反射した赤外光線の一部を受光してこれを撮像する撮像ユニットとを備え、前記照明ユニットが、平面視矩形状に形成された前記ウェハの４辺側から前記赤外光線を同時に照射するように複数設けられ、これら複数の前記照明ユニットには、前記ウェハの４辺側からそれぞれ照射された前記赤外光線が互いに干渉しないように、それぞれ赤外線偏光フィルタが取り付けられていることを特徴とする。

また、本発明のウェハのクラック検査装置は、ウェハと、当該ウェハの主面側を封止する樹脂層とを備える半導体チップにおけるウェハのクラック検査装置であって、赤外光線の光軸が前記ウェハの主面に対して斜めに交差するように前記赤外光線を前記ウェハの裏面に向けて出射する光源を備える照明ユニットと、該照明ユニットから前記ウェハに向けて出射した前記赤外光線の反射光を受光してこれを撮像する撮像ユニットとを備え、前記照明ユニットが、平面視矩形状に形成された前記ウェハの４辺側から前記赤外光線を同時に照射するように複数設けられ、これら複数の前記照明ユニットには、前記ウェハの４辺側からそれぞれ照射された前記赤外光線が互いに干渉しないように、それぞれ赤外線偏光フィルタが取り付けられていることを特徴とする。

本発明の半導体チップの検査方法及びウェハのクラック検査装置によれば、ダイシングにより個片化したウェハの裏面側から赤外光線を照射することにより、赤外光線をウェハに透過させることができる。そして、ウェハ内部に生じたクラックの界面で乱反射した赤外光線の反射光を受光しつつこれを結像することによって、ウェハ内部に生じたクラックを顕像化することができる。

したがって、本発明によれば、ウェハに照明ユニットから赤外光線を照射し、その反射光を撮像ユニットで受光しつつ撮像するという簡易な操作でウェハ内部に生じたクラックを容易に検出することができ、従来の超音波映像装置による検査のように、純水を要したり、検査後にウェハの水分を除去したりする必要がなく、また、ウェハにシミなどの外観不良が生じることを解消できる。また、このように赤外光線を用いその反射光を捕らえて検査することにより、斜めに入ったクラックの端部をクラック長に関係なく正確に検出することができ、検査に掛かる検査時間の短縮を図って、正確にクラックを検出することが可能になる。

また、本発明の半導体チップの検査方法及びウェハのクラック検査装置においては、光軸をウェハの主面に対して斜めに交差させて赤外光線を照射することによって、クラックの存在を強調した鮮明画像を取得することが可能になる。すなわち、略平面状の主面に達した赤外光線が略正反射するのに対して、クラックに達した赤外光線はその界面の形状に応じて乱反射することとなる。このため、例えば赤外光線を主面に直交する方向から照射した場合には、その反射光が主面に直交する方向に反射し、これを受光して撮像した画像には、クラックとともに、主面に形成した例えばＩＣのパターンなどが写し出される一方で、赤外光線を主面に対して斜めに照射した場合には、主面で正反射した反射光を捕らえず、クラックの形状に応じた乱反射光のみを捕らえることができ、この乱反射光のみを受光して撮像することでクラックのみを写し出した（クラックと他の部分のコントラストを強調した）画像を取得することが可能になる。これにより、クラックの有無を確実に確認することができる。

さらに、本発明の半導体チップの検査方法及びウェハのクラック検査装置においては、平面視矩形状のウェハの４辺側から赤外光線を同時に照射することによって、ウェハの４側面側のそれぞれから内部に延びるクラックを一度に検出することができる。これにより、効率的に検査を行うことができ、さらなる検査時間の短縮を図ることが可能になる。また、このとき、照明ユニットに赤外線偏光フィルタを取り付けることによって、４辺側からそれぞれ照射する赤外光線が干渉することを防止でき、確実にクラックを写し出した画像を取得することが可能になる。

以下、図１から図７を参照し、本発明の第１実施形態に係るダイシングにより個片化したウェハのクラックを検出するウェハの検査方法及びウェハのクラック検査装置について説明する。なお、本実施形態は、例えば多結晶または単結晶のシリコンを円板状に形成した状態のウェハ２の主面２ａに、ＩＣ（集積回路）３、パッド電極４を介してＩＣ３と電気的に接続される再配線５、電極端子（メタルポスト）６の形成、並びに熱や光、物理的衝撃などから主にＩＣ３を保護するための樹脂封止（樹脂層７形成）まで行い、最終段階でダイシングライン８に沿ってダイシングすることにより個片化して製造される半導体チップ（ＷＬ−ＣＳＰ）１のウェハ２の検査方法及びウェハ２のクラック検査装置Ａに関するものである。但し、本発明は、ＷＬ−ＣＳＰ１に対する検査のみならず、予めダイシングして個片化したウェハ２に、例えばＩＣ３や再配線５、樹脂層６を形成した半導体チップ１の検査に適用されてもよいものである。

本実施形態のウェハのクラック検査装置（以下、検査装置という）Ａは、図１から図２に示すように、検査前の半導体チップ１が複数収容された第１チップトレイ１０が載置される第１載置台１１と、検査後の半導体チップ１が収容される第２チップトレイ１２が載置される第２載置台１３と、半導体チップ１の個片化したウェハ２に赤外光線を照射し、その反射光を受光しつつ結像する撮像部１４と、第１チップトレイ１０内の半導体チップ１を保持して所定の検査位置に搬送するとともに、検査後の半導体チップ１を第２チップトレイ１２に収容する搬送部１５とが主な構成要素とされている。ここで、撮像部１４は、搬送部１５を間にして第１載置台１１及び第２載置台１３と対向配置されている。

搬送部１５は、図１から図３に示すように、ＸＹテーブル１５ａと、このＸＹテーブル１５ａ上に垂直方向上向きに搭載されたロータリーアクチュエータ１５ｂと、ロータリーアクチュエータ１５ｂの回転軸１５ｃの上端に接続された多関節アーム１６とから構成されている。多関節アーム１６は、それぞれ水平方向に平行配置された第１アーム１６ａと第２アーム１６ｂと第３アーム１６ｃとからなり、第１アーム１５ａは、一端が回転軸１５ｃの上端に接続されて回転軸１５ｃの回転に従動するものとされている。また、第２アーム１６ｂは、一端が第１アーム１６ａの他端に回転自在に軸支され、内蔵されたベルト伝動装置１６ｄによって第１アーム１６ａの他端中心に回転可能とされている。第３アーム１６ｃは、一端が第２アーム１６ｂの他端に回転自在に軸支され、内蔵されたベルト伝動装置１６ｅによって第２アーム１６ｂの他端中心に回転可能とされている。さらに、第３アーム１６ｃには、その他端側に、垂直方向下方に向けて延設し、例えば半導体チップ１の上面に吸着して半導体チップ１を保持するコレット部１６ｆが設けられている。ちなみに、第３アーム１６ｃのコレット部１６ｆには、その内空に図示せぬ真空吸引手段が接続されており、この真空吸引手段を駆動することにより半導体チップ１の上面がコレット部１６ｆの開口端に吸着されて、半導体チップ１がこれに保持される。また、半導体チップ１にバンプ９が形成されている場合には、図４に示すように、半導体チップ１の側面（ウェハ２の切断面２ｂ）を把持するようにコレット部１６ｆが形成される。

撮像部１４は、図１から図３に示すように、赤外光線を搬送部１５で所定位置に搬送した半導体チップ１の裏面（ウェハ２の裏面２ｃ）側から照射するように半導体チップ１の下方に設けられており、例えば１１００ｎｍ以上の波長の赤外光線を出射可能なＩＲ（Infra−red）光源（光源）２０とＩＲ光源２０から出射した赤外光線の光路を規定するファイバー束２１とファイバー束２１の先端（他端）から出射された赤外光線の向きを変える反射ミラー２２とを備えた照明ユニット２３と、レンズ２４及び撮像素子２５を備えたＩＲカメラ（撮像ユニット）２６とから構成されている。

照明ユニット２３のＩＲ光源２０は、矩形箱状の筐体内部に納められている。ファイバー束２１は、一端が前記筐体内部に配され、他端がＩＲカメラ１６内に設けられた反射ミラー２２近傍まで延出されている。このファイバー束２１は、一端でＩＲ光源２０から出射した赤外光線を受光し、一端で受光した赤外光線を他端から反射ミラー２２に向けて出射可能とされている。反射ミラー２２は、後述するＩＲカメラ２６の筐体２６ａ内部に設けられ、ファイバー束２１の他端から出射された赤外光線の向きを変えて上方に位置する半導体チップ１のウェハ２に赤外光線の光軸Ｏ１をウェハ２の主面２ａに斜めに交差させて照射可能な角度で設置されている。また、この反射ミラー２２は、ハーフミラーとされるとともに、図示せぬ制御手段が接続されてその角度が可変とされており、赤外光線の光軸Ｏ１方向を自在に変えることが可能とされている。

ＩＲカメラ２６は、例えば円筒状に形成された筐体２６ａ内部に、レンズ２４及びこのレンズ２４よりも下方に配された撮像素子２５が設けられている。また、撮像素子２５に接続された配線が筐体２６ａの下端側から外方に延出され例えばモニターなどの表示部２６ｂに接続されている。なお、前述の反射ミラー２２は、ＩＲカメラ２６の光学系の光軸Ｏ２と、この反射ミラー２２で向きを変えた赤外光線の光軸Ｏ１とが交差するように設けられており、且つレンズ２４よりも上方に設置されている。

ついで、図１から図３及び図５から図７を参照し、上記の構成からなるウェハ２のクラック検査装置Ａを用いてウェハ２に発生したクラックＳを検出する方法について説明する。

はじめに、第１載置台１１に、複数の半導体チップ１を収納した第１チップトレイ１０が載置され、第２載置台１３上に、空の第２チップトレイ１２が載置される。ついで、搬送部１５を駆動して、第３アーム１６ｃの他端側のコレット部１６ｆを第１チップトレイ１０上に移動させ、搬送する１つの半導体チップ１を保持させる。そして、保持した半導体チップ１を第１チップトレイ１０から取り出すとともに、撮像部１４側に搬送し、直下に撮像部１４の反射ミラー２２が位置する所定の検査位置に半導体チップ１を位置させる。

ついで、撮像部１４のＩＲ光源２０から赤外光線を半導体チップ１の裏面、すなわちウェハ２の裏面２ｃ側に向けて出射する。この赤外光線は、ファイバー束２１を通じてその他端から出射され反射ミラー２２に照射される。そして、反射ミラー２２で赤外光線の光軸Ｏ１がウェハ２の主面２ａに斜めに交差するように向きを変えてウェハ２の裏面２ｃに照射される。

ウェハ２の裏面２ｃに照射された赤外光線Ｔは、図５に示すように、その波長が１１００ｎｍ以上とされていることで、ウェハ２を透過する。透過した赤外光線Ｔは、この波長領域において樹脂層７に吸収されたり、樹脂層７を透過したりする割合が小さく、樹脂層７とウェハ２の主面２ａの接合界面で多くが反射する。また、このとき、赤外光線Ｔの光軸Ｏ１がウェハ２の主面２ａに斜めに交差するように照射されているため、この主面２ａに達した赤外光線Ｔの反射光Ｔ１は、主面２ａで正反射する。これにより、正反射した反射光Ｔ１は、再度ウェハ２を透過してウェハ２の外部に出射した際に、ＩＲカメラ２６のレンズ２４の集光領域から外れ、撮像素子２５で結像されることがない。

一方、半導体チップ１を個片化する際のダイシングの切削抵抗によって、ウェハ２にその切断面（側面２ｂ）から内部に延びるクラックＳが発生している場合には、ウェハ２を透過する赤外光線ＴがクラックＳとの界面でこの界面の形状に応じた方向に乱反射する。このため、この乱反射した反射光Ｔ２の一部が、正反射する赤外光線Ｔ１と異なってハーフミラーの反射ミラー２２を通過し、ＩＲカメラ２６のレンズ２４に受光される。これにより、クラックＳで乱反射した反射光Ｔ２は、レンズ２４で集光されて撮像素子２５で結像されることになる。よって、撮像素子２５で結像した画像には、図６に示すように、クラックＳの界面で乱反射する部分と、主面２ａに達して正反射する部分のコントラストが強調され、且つクラックＳの端部が鮮明に写し出される。これにより、半導体チップ１に赤外光線を照射するという簡易な操作で得られたこの画像によって、半導体チップ１にクラックＳが発生しているか否かが容易に確認され、製品としての良否が容易に確認できる。また、クラックＳが斜めに延在している場合においても、赤外光線Ｔを照射しクラックＳで乱反射する反射光Ｔ２によって画像形成を行うため、確実にクラックＳの端部を鮮明に映し出した画像が取得される。

なお、赤外光線の光軸Ｏ１をウェハ２の主面２ａに直交させて赤外光線を照射した場合には、クラックＳの界面で乱反射した赤外光線Ｔ２とともに、ウェハ２の主面２ａで正反射した赤外光線Ｔ２も受光して画像形成がなされるため、図７に示すように、主面２ａ側に形成したＩＣ３のパターンなども同時に写し出されることになる。このような場合には、本実施形態よりもクラックＳと他の部分のコントラストの違いが小さくなって、若干クラックＳの識別が困難になる。

そして、このように半導体チップ１のウェハ２に生じたクラックＳの画像取得が完了した段階で、半導体チップ１は、搬送部１５により第２チップトレイ１２に収納される。また、このとき、例えばクラックＳが生じた半導体チップ１を第１チップトレイ１０に戻して収納することによって、ウェハ２のクラックの有無に応じて半導体チップ１の選別がなされる。

したがって、本実施形態のウェハの検査方法及びウェハのクラック検査装置Ａによれば、ウェハ２の裏面２ａ側から赤外光線Ｔを照射することにより、赤外光線Ｔをウェハ２に透過させることができ、且つウェハ２内部に生じたクラックＳの界面で赤外光線Ｔを乱反射させることができる。これにより、赤外光線の乱反射光Ｔ２を受光しつつ結像することによって、ウェハ２内部に生じたクラックＳを検査することができる。よって、ウェハ２に赤外光線Ｔを照射し、その反射光Ｔ２を結像するという簡易な操作でウェハ２内部に生じたクラックＳを検出することができ、従来の超音波映像装置による検査のように、純水を要したり、検査後にウェハ２（半導体チップ１）の水分を除去したりする必要がなく、また、ウェハ２にシミなどの外観不良が生じることを解消できる。また、このように赤外光線を用いて検査を行うことで、例えば斜めに入ったクラックＳを検出する際にもクラックＳを正確に検出でき、検査時間の短縮を図ることができる。

また、光軸Ｏ１をウェハ２の主面２ａに対して斜めに交差させて赤外光線Ｔを照射することによって、クラックＳと他の部分のコントラストを強調した鮮明画像を取得することが可能になる。これにより、主面２ａで正反射した反射光Ｔ１を捕らえることなく、クラックＳの形状に応じた乱反射光Ｔ２のみを捕らえてクラックＳを強調した鮮明画像を取得することが可能になる。

なお、本発明は、上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、ウェハ２の検査装置Ａが、撮像部１４と第１載置台１１と第２載置台１３と搬送部１５を備えて構成されているものとしたが、少なくとも撮像部１４が備えられていればよいものである。また、撮像部１４がＩＲ光源２０とファイバー束２１と反射ミラー２２とからなる照明ユニット２３と、レンズ２４と撮像素子２５とからなる撮像ユニット２６とから構成されるものとしたが、少なくとも照明ユニット２３には赤外光線Ｔを出射するＩＲ光源２０が具備されていればよいものである。この場合には、例えばＩＲ光源２０から出射された赤外光線Ｔを受光してこれを集光するレンズを設け、このレンズを介してウェハ２に赤外光線Ｔを照射する構成としてもよいものである。

これに関連して、半導体チップ１の製造工程内に設けられた例えば外観検査装置など他の装置に撮像部１４を設け、外観検査装置などの既存の搬送部、チップトレイ載置台を利用しつつ外観検査などを行う際にウェハ２のクラック検査を行なうようにしてもよい。

また、照明ユニット２３が矩形箱状の筐体にＩＲ光源２０を納め、撮像ユニット２６が円筒状の筐体２６ａにレンズ２４や撮像素子２５が納められて構成されているものとしたが、特に筐体の形状が限定される必要はない。また、本実施形態では、撮像ユニット２６の筐体２６ａ内部に照明ユニット２３の反射ミラー２２が設けられているものとしたが、反射ミラー２２を使用する場合においても、例えば図８に示すように、照明ユニット２３のファイバー束２１の他端側に箱体２２ａを介して反射ミラー２２を一体形成し、反射ミラー２２と撮像ユニット２６とを個別に設けてもよいものである。この場合には、反射ミラー２２で偏向する赤外光線Ｔの光軸Ｏ１方向が図示せぬ制御手段によってウェハ２の主面２ａに対して交差するように可変とされて、反射ミラー２２を撮像ユニット２６とウェハ２の間に配置することでクラックＳを検出することが可能になる。また、反射ミラー２２は、撮像ユニット２６の光学系の光軸Ｏ２上に設置しない場合、ハーフミラーとされていなくてもよいものである。

また、本実施形態では、ＩＲ光源２０から出射される赤外光線Ｔの波長が１１００ｎｍ以上であるものとして説明を行なったが、赤外領域の光線であればその波長が１１００ｎｍ以上に限定される必要はない。さらに、ウェハ２が多結晶や単結晶のシリコンで形成されているものとしたが、ウェハ２はシリコンに限定される必要のないものである。これに加えて、本発明は、、ウェハ２の裏面２ｃにダイシングテープが貼り付けられていたり、ダイシング後のウェハがダイシングテープで保持されているウェハに対しても、照明ユニット２３から出射した赤外光線を、ダイシングテープを透過させてクラックを検出できる。

ついで、図９を参照し、本発明の第２実施形態に係るダイシングにより個片化したウェハのクラックを検出するウェハの検査方法及びウェハのクラック検査装置について説明する。本実施形態のウェハのクラック検査装置Ｂは、第１実施形態のウェハのクラック検査装置Ａに対し、撮像部１５のみが異なり他の構成は同様とされる。よって、本実施形態の説明においては、第１実施形態に共通する構成に対して同一符号を付し、その詳細についての説明を省略する。

本実施形態の撮像部１５は、図９に示すように、ＩＲ光源２０とファイバー束２１と反射ミラー２２とからなる４つの照明ユニット２３（図９では２つの照明ユニット２３を図示）と、レンズ２４と撮像素子２５とからなる１つの撮像ユニット２６とを備えて構成されている。

４つの照明ユニット２３は、平面視矩形状に形成された半導体チップ１の４つの辺側（ウェハ２の４つの側面（切断面）２ｂ側）にそれぞれ１つずつ配設されている。また、各照明ユニット２３は、光軸Ｏ１がウェハ２の主面２ａに斜めに交差するように赤外光線Ｔを出射するように設けられ、すなわち半導体チップ１の４つの辺側から内側に向けて赤外光線Ｔを照射するように設けられている。さらに、各照明ユニット２３には、出射する赤外光線Ｔを偏光する赤外線偏光フィルタ３０が設けられており、４つの照明ユニット２３から照射したそれぞれの赤外光線Ｔが干渉しないように調整されている。一方、撮像ユニット２６は、その光学系の光軸Ｏ２をウェハ２の主面２ａに直交させて半導体チップ１の直下に設けられている。

このように構成された本実施形態のウェハ２のクラック検査装置Ｂにおいては、第１実施形態で示した図５と同様に、ウェハ２の４つの側面２ｂ側から４つの照明ユニット２３により同時に赤外光線Ｔを照射する。そして、ウェハ２に発生したクラックＳで乱反射した反射光Ｔ２の一部が、撮像ユニット２６に受光されつつ結像されて、クラックＳを鮮明に映し出した画像が取得される。ここで、本実施形態においては、赤外光線Ｔが４つの側面２ｂ側から同時に照射され、且つ各赤外光線Ｔが赤外線偏光フィルタ３０によって互いに干渉することがないように調整されているため、一度の検査で４つの側面２ｂから内部に延びるクラックＳが鮮明に同一画像に映し出されることになる。

したがって、本実施形態のウェハ２の検査方法及びウェハ２のクラック検査装置Ｂによれば、平面視矩形状のウェハ２の４辺側から赤外光線Ｔを同時に照射することによって、ウェハ２の４側面２ｂ側のそれぞれから内部に延びるクラックＳを一度に検出することができる。これにより、効率的に検査を行うことができ、検査時間の短縮を図ることが可能になる。また、このとき、照明ユニット２３に赤外線偏光フィルタ３０を取り付けることによって、４辺側からそれぞれ照射する赤外光線Ｔが干渉することを防止でき、確実にクラックＳを写し出した鮮明画像を取得することが可能になる。

なお、本発明は、上記の第２実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、照明ユニット２３に赤外線偏光フィルタ３０が取り付けられているものとしたが、各照明ユニット２３から照射した赤外光線Ｔが赤外線偏光フィルタ３０を具備せずとも干渉することがない場合には、赤外線偏光フィルタ３０が設けられていなくてもよい。

また、本実施形態では、ＩＲ光源２０とファイバー束２１と反射ミラー２２とをそれぞれ備える４つの照明ユニット２３によって、ウェハ２の４辺側から赤外光線Ｔを同時に照射することとしたが、例えば１つのＩＲ光源２０に４つのファイバー束２１が繋げられて、ウェハ２の４辺側から赤外光線Ｔを同時に照射するように構成してもよい。

本発明の第１実施形態に係るウェハのクラック検査装置を示す平面図である。本発明の第１実施形態に係るウェハのクラック検査装置を示す側面図である。図２の照明ユニット及び撮像ユニットを拡大した側面図である。本発明の第１実施形態に係るウェハのクラック検査装置の搬送部の変形例を示す側面図である。本発明の第１実施形態に係るウェハのクラック検査装置から照射した赤外光線の反射状態を示す図である。本発明の第１実施形態に係るウェハのクラック検査装置を用いて撮像した画像を示す図である。赤外光線の光軸をウェハの主面に直交させた場合の画像を示す図である。本発明の第１実施形態に係るウェハのクラック検査装置の変形例を示す側面図である。本発明の第２実施形態に係るウェハのクラック検査装置を示す側面図である。ダイシング前のウェハ（ＷＬ−ＣＳＰ）を示す図である。図１０の断面図である。

符号の説明

１・・・半導体チップ、２・・・ウェハ、２ａ・・・主面、２ｂ・・・側面（切断面）、２ｃ・・・裏面、７・・・樹脂層、１４・・・撮像部、２３・・・照明ユニット、２６・・・撮像ユニット、３０・・・赤外線偏光フィルタ、Ａ，Ｂ・・・ウェハの検査装置、Ｏ１・・・光軸、Ｓ・・・クラック、Ｔ・・・赤外光線、Ｔ１・・・正反射光（赤外光線）、Ｔ２・・・乱反射光

Claims

ダイシングにより個片化されたウェハの主面が樹脂層によって封止された構成の半導体チップの検査方法であって、
赤外光線の光軸が前記ウェハの主面に対して斜めに交差するように、平面視矩形状に形成された前記ウェハの４辺側から複数の前記赤外光線を、前記ウェハの裏面に同時に照射し、
前記ウェハの主面と前記樹脂層との接合界面において正反射した前記赤外光線は受光せず、前記ウェハ内部に発生したクラックとの界面においてこの界面の形状に応じた方向に乱反射した前記赤外光線の一部を受光しつつ撮像することにより前記ウェハ内部に発生したクラックを検出し、
複数の前記赤外光線を照射する際には、前記ウェハの４辺側からそれぞれ照射された前記赤外光線が互いに干渉しないように、複数の前記赤外光線をそれぞれ赤外線偏光フィルタに通した上で前記ウェハの裏面に向けて照射することを特徴とする半導体チップの検査方法。
ダイシングにより個片化されたウェハの主面が樹脂層によって封止された構成の半導体チップの検査方法であって、
赤外光線の光軸が前記ウェハの主面に対して斜めに交差するように、平面視矩形状に形成された前記ウェハの４辺側から複数の前記赤外光線を、前記ウェハの裏面に同時に照射し、
反射光を受光しつつ撮像することにより前記ウェハ内部に発生したクラックを検出し、
複数の前記赤外光線を照射する際には、前記ウェハの４辺側からそれぞれ照射された前記赤外光線が互いに干渉しないように、複数の前記赤外光線をそれぞれ赤外線偏光フィルタに通した上で前記ウェハの裏面に向けて照射することを特徴とする半導体チップの検査方法。
ウェハと、当該ウェハの主面側を封止する樹脂層とを備える半導体チップにおけるウェハのクラック検査装置であって、
赤外光線の光軸が前記ウェハの主面に対して斜めに交差するように前記赤外光線を前記ウェハの裏面に向けて出射する光源を備える照明ユニットと、該照明ユニットから前記ウェハに向けて出射した前記赤外光線のうち、前記ウェハの主面と前記樹脂層との接合界面において正反射した前記赤外光線は受光せず、前記ウェハ内部に発生したクラックとの界面においてこの界面の形状に応じた方向に乱反射した赤外光線の一部を受光してこれを撮像する撮像ユニットとを備え、
前記照明ユニットが、平面視矩形状に形成された前記ウェハの４辺側から前記赤外光線を同時に照射するように複数設けられ、
これら複数の前記照明ユニットには、前記ウェハの４辺側からそれぞれ照射された前記赤外光線が互いに干渉しないように、それぞれ赤外線偏光フィルタが取り付けられていることを特徴とするウェハのクラック検査装置。
ウェハと、当該ウェハの主面側を封止する樹脂層とを備える半導体チップにおけるウェハのクラック検査装置であって、
赤外光線の光軸が前記ウェハの主面に対して斜めに交差するように前記赤外光線を前記ウェハの裏面に向けて出射する光源を備える照明ユニットと、該照明ユニットから前記ウェハに向けて出射した前記赤外光線の反射光を受光してこれを撮像する撮像ユニットとを備え、
前記照明ユニットが、平面視矩形状に形成された前記ウェハの４辺側から前記赤外光線を同時に照射するように複数設けられ、
これら複数の前記照明ユニットには、前記ウェハの４辺側からそれぞれ照射された前記赤外光線が互いに干渉しないように、それぞれ赤外線偏光フィルタが取り付けられていることを特徴とするウェハのクラック検査装置。