JP6053579B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。特に、自動外観検査装置およびプローバーを用いたプローブ針跡の検査する工程を有するに半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device. In particular, the present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device having a step of inspecting a probe needle trace using an automatic visual inspection apparatus and a prober.

半導体ウェハ上に形成された半導体装置の製造プロセスにおいて、電気特性の検査のために該半導体装置内の電極パッドに電気特性検査用プローブ針を接触させ電気特性を測定するときに、プローブ針が電極パッドに正常に接触したかどうかを合否判定することを目的として、半導体装置をＣＣＤカメラ等で撮像し、電極パッド内におけるプローブ針の針跡の有無、位置、大きさなどを全数の半導体装置について自動判別する工程がある（例えば、特許文献１、２を参照）。   In the manufacturing process of a semiconductor device formed on a semiconductor wafer, the probe needle is an electrode when the electrical property inspection probe needle is brought into contact with the electrode pad in the semiconductor device to measure the electrical property in order to inspect the electrical property. The semiconductor device is imaged with a CCD camera or the like for the purpose of determining whether or not the pad has been normally contacted, and the presence, position, size, etc. of probe needles in the electrode pad are detected for all semiconductor devices. There is a process of automatically discriminating (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開２００２−３１８２６３号公報JP 2002-318263 A 特開２００９−２３９０５７号公報JP 2009-239057 A

電極パッド部の針跡検査において、基準電極パッド（測定針による接触測定前の状態）と、検査対象である実電極パッドの測定針による接触測定を行った後の状態とを比較する方法において、基準電極パッドの領域と実際の電極パッドの領域がずれると、二値化により、本来は電極パッド上の明るい点として白点となるべきところが、保護膜上になってしまい暗い点である黒点となってしまうので、正確な判定ができなくなってしまうという問題があった。   In the method of comparing the reference electrode pad (the state before contact measurement with the measuring needle) and the state after performing the contact measurement with the measuring needle of the actual electrode pad to be inspected in the needle mark inspection of the electrode pad part, If the area of the reference electrode pad and the area of the actual electrode pad deviate, the binarization, which should originally become a white spot as a bright spot on the electrode pad, becomes a black spot, which is a dark spot, on the protective film. As a result, there is a problem that accurate determination cannot be made.

上記課題解決のために以下のような手段を用いた。
電極パッドに付けられたプローブ針の針跡を検査することを含む半導体装置の製造方法であって、基準となるアライメントパターンに対して、それぞれの基準電極パッドの画素領域の位置座標を決めるステップと、前記基準電極パッドの画素領域の位置座標より任意の画素数だけ内側に判定領域を設けるステップと、前記判定領域を任意の数にて分割するステップと、前記分割された判定領域における画像データを任意の閾値にて２値化するステップと、前記分割された判定領域における２値化データにおける白点数または黒点数をかぞえ予め決めた規格値と比較し判定するステップと、前記判定結果により基準電極パッドと実電極パッドとの位置ずれを確認するステップと、前記位置ずれに基づいて前記基準電極パッドの位置座標を変更して前記基準電極パッドと前記実電極パッドを重畳させるステップと、前記実電極パッド内のプローブ針跡の適否を検査するステップからなることを特徴とする半導体装置の製造方法とした。 In order to solve the above problems, the following means were used.
A method of manufacturing a semiconductor device including inspecting a probe mark of a probe needle attached to an electrode pad, the step of determining a position coordinate of a pixel area of each reference electrode pad with respect to a reference alignment pattern; A step of providing a determination region inside an arbitrary number of pixels from the position coordinates of the pixel region of the reference electrode pad, a step of dividing the determination region by an arbitrary number, and image data in the divided determination region A step of binarizing at an arbitrary threshold; a step of comparing the number of white points or black points in the binarized data in the divided determination region with a predetermined standard value; A step of checking the positional deviation between the pad and the actual electrode pad, and changing the position coordinates of the reference electrode pad based on the positional deviation. A step of superimposing the actual electrode pad and the reference electrode pad and a method of manufacturing a semiconductor device characterized by comprising the step of examining the propriety of the probe needle mark in said actual electrode pads.

上記手段により、電極プロープ針跡が適切にパッド内に形成されて、電気特性が測定された半導体装置を選別し、製造できる。   By the above means, it is possible to select and manufacture the semiconductor device in which the electrode probe needle trace is appropriately formed in the pad and the electrical characteristics are measured.

検査対象のチップにおけるアライメントパターンと電極パッドの関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the relationship between the alignment pattern and electrode pad in the chip | tip of a test object. 基準画像におけるアライメントパターンと電極パッドの位置座標の関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the relationship between the alignment pattern in a reference | standard image, and the position coordinate of an electrode pad. 基準画像における基準電極パッドと実際の実電極パッドの位置座標の関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the relationship between the position coordinate of the reference | standard electrode pad in a reference | standard image, and an actual real electrode pad. 基準画像における基準電極パッドと実際の実電極パッドとの位置座標の関係を判定するための判定領域の位置関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the positional relationship of the determination area | region for determining the relationship of the positional coordinate of the reference | standard electrode pad and actual actual electrode pad in a reference | standard image.

１個の半導体装置の中に矩形の電極パッドが４個形成されている場合の実施例について図を用いて説明する。
図１のように、１個の半導体装置１には、複数個の電極パッド１１、１２、１３、１４が形成されている。通常、画像データを取得して外観を検査する方法において、半導体装置１の画像データを取得後、半導体装置１の基準画像を作成する工程において、半導体装置１の中にある特徴的なパターンを選んで、アライメントパターン１０として定義する。 An embodiment in which four rectangular electrode pads are formed in one semiconductor device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a plurality of electrode pads 11, 12, 13, and 14 are formed in one semiconductor device 1. Usually, in a method of inspecting the appearance by acquiring image data, a characteristic pattern in the semiconductor device 1 is selected in the step of creating a reference image of the semiconductor device 1 after acquiring the image data of the semiconductor device 1. Thus, the alignment pattern 10 is defined.

複数個の電極パッドのうち代表して電極パッド１１について、以下説明する。
図２のように、半導体装置１の基準画像において、まず、アライメントパターン１０の範囲の座標を定義する。いまアライメントパターン１０は矩形にとり、以下のような頂点の座標を持つとする。 The electrode pad 11 will be described below as a representative of the plurality of electrode pads.
As shown in FIG. 2, in the reference image of the semiconductor device 1, first, the coordinates of the range of the alignment pattern 10 are defined. Now, assume that the alignment pattern 10 is rectangular and has the following vertex coordinates.

１０Ａの座標＝（Ｘ１０Ａ、Ｙ１０Ａ）
１０Ｂの座標＝（Ｘ１０Ｂ、Ｙ１０Ｂ）
１０Ｃの座標＝（Ｘ１０Ｃ、Ｙ１０Ｃ）
１０Ｄの座標＝（Ｘ１０Ｄ、Ｙ１０Ｄ）
続いて、基準電極パッド１１の範囲の座標を定義する。そして、基準電極パッド１１と同様に、電極パッド１２、１３、１４についても範囲の座標を定義することとなる。 10A coordinates = (X10A, Y10A)
10B coordinates = (X10B, Y10B)
10C coordinates = (X10C, Y10C)
10D coordinates = (X10D, Y10D)
Subsequently, the coordinates of the range of the reference electrode pad 11 are defined. Then, similarly to the reference electrode pad 11, the coordinates of the range are defined for the electrode pads 12, 13, and 14.

本発明における最適な座標の単位については、ＣＣＤカメラなどの撮像データの画素を座標の単位にすることが望ましいので、以後、座標と記述した場合、画素を単位とした座標を表すものとする。   As for the optimum coordinate unit in the present invention, it is desirable to use the pixel of the imaging data of the CCD camera or the like as the coordinate unit. Therefore, when the coordinate is hereinafter described, it represents the coordinate in the unit of pixel.

図３は、アライメント後の基準電極パッド１１と実電極パッド２１との位置関係を図示したものである。アライメントマークを利用してアライメントを行っても、両者はアライメント許容範囲内で、ある程度ずれていることがある。基準電極パッド１１の内側が当初画定された検査対象領域であるが、実電極パッド２１の内側の領域と同一ではないため、基準電極パッドの内側領域と実電極パッドで重なっている部分については正しく検査されるが、非重畳部分では正しい検査が行われない。なお、ここで、本発明においては、実際の電極パッド２１の全て範囲の座標について状態を正確に求めるものではないことに注意する必要がある。実際使用する上で問題となる可能性のある範囲についてのみ検査ができればよいのである。   FIG. 3 illustrates the positional relationship between the reference electrode pad 11 and the actual electrode pad 21 after alignment. Even when alignment is performed using the alignment mark, the two may be shifted to some extent within the allowable alignment range. The inner side of the reference electrode pad 11 is a region to be inspected that is initially defined, but is not the same as the inner region of the actual electrode pad 21, and therefore, the portion overlapping the inner region of the reference electrode pad and the actual electrode pad is correct. Although it is inspected, the correct inspection is not performed in the non-overlapping portion. Here, it should be noted that in the present invention, the state is not accurately obtained for the coordinates of the entire range of the actual electrode pad 21. It is only necessary to inspect only a range that may cause a problem in actual use.

図４は、半導体装置１の基準画像における基準電極パッド１１の内側の領域に判定領域３１を設けた図である。図のように、判定領域３１は内側領域の外端部、すなわち外周部に設けられている。   FIG. 4 is a diagram in which a determination region 31 is provided in a region inside the reference electrode pad 11 in the reference image of the semiconductor device 1. As shown in the figure, the determination region 31 is provided at the outer end of the inner region, that is, at the outer periphery.

本発明における最適な判定領域３１の設定方法は、電極パッド１１に対して、任意の画素分だけ内側に設定し、上下左右４つの判定領域３１Ｔ、３１Ｌ、３１Ｒ、３１ＢＴに設定するものである。   In the present invention, the optimum determination region 31 setting method is to set the inner side by an arbitrary number of pixels with respect to the electrode pad 11 and set the determination regions 31T, 31L, 31R, and 31BT in the upper, lower, left, and right directions.

例えば、以下の通りである。
１１Ａの座標＝（Ｘ１１Ａ、Ｙ１１Ａ）
１１Ｂの座標＝（Ｘ１１Ｂ、Ｙ１１Ｂ）
１１Ｃの座標＝（Ｘ１１Ｃ、Ｙ１１Ｃ）
１１Ｄの座標＝（Ｘ１１Ｄ、Ｙ１１Ｄ）
判定領域３１Ｔの範囲：下記の４座標で囲まれた領域
（Ｘ１１Ａ、Ｙ１１Ａ）、（Ｘ１１Ｄ、Ｙ１１Ｄ）
（Ｘ１１Ａ、Ｙ１１Ａ−α）、（Ｘ１１Ｄ、Ｙ１１Ｄ−α）
判定領域３１Ｌの範囲：下記の４座標で囲まれた領域
（Ｘ１１Ａ、Ｙ１１Ａ）、（Ｘ１１Ａ＋β、Ｙ１１Ａ）
（Ｘ１１Ｂ、Ｙ１１Ｂ）、（Ｘ１１Ｂ＋β、Ｙ１１Ｂ）
判定領域３１Ｒの範囲：下記の４座標で囲まれた領域
（Ｘ１１Ｄ−γ、Ｙ１１Ｄ）、（Ｘ１１Ｄ、Ｙ１１Ｄ）
（Ｘ１１Ｃ−γ、Ｙ１１Ｃ）、（Ｘ１１Ｃ、Ｙ１１Ｃ）
判定領域３１ＢＴの範囲：下記の４座標で囲まれた領域
（Ｘ１１Ｂ、Ｙ１１Ｂ−δ）、（Ｘ１１Ｃ、Ｙ１１Ｃ−δ）
（Ｘ１１Ｂ、Ｙ１１Ｂ）、（Ｘ１１Ｃ、Ｙ１１Ｃ）
ここで、α、β、γ、δは画素数を示し、整数で以下のような値をとる。
α＝１、２、・・・、β＝１、２、・・・。
γ＝１、２、・・・、δ＝１、２、・・・。 For example, it is as follows.
11A coordinates = (X11A, Y11A)
11B coordinates = (X11B, Y11B)
11C coordinates = (X11C, Y11C)
11D coordinates = (X11D, Y11D)
Range of determination area 31T: Area surrounded by the following four coordinates (X11A, Y11A), (X11D, Y11D)
(X11A, Y11A-α), (X11D, Y11D-α)
Range of determination area 31L: Area surrounded by the following four coordinates (X11A, Y11A), (X11A + β, Y11A)
(X11B, Y11B), (X11B + β, Y11B)
Range of determination area 31R: Area surrounded by the following four coordinates (X11D-γ, Y11D), (X11D, Y11D)
(X11C-γ, Y11C), (X11C, Y11C)
Range of determination area 31BT: Area surrounded by the following four coordinates (X11B, Y11B-δ), (X11C, Y11C-δ)
(X11B, Y11B), (X11C, Y11C)
Here, α, β, γ, and δ indicate the number of pixels, which are integers and take the following values.
α = 1, 2,..., β = 1, 2,.
γ = 1, 2,..., δ = 1, 2,.

各判定領域の画素数（面積）は、下記のようになる。
上判定領域３１Ｔの画素数（面積）＝ＡＢＳ（Ｘ１１Ａ−Ｘ１１Ｄ）×α
左判定領域３１Ｌの画素数（面積）＝ＡＢＳ（Ｙ１１Ａ−Ｙ１１Ｂ）×β
右判定領域３１Ｒの画素数（面積）＝ＡＢＳ（Ｙ１１Ｃ−Ｙ１１Ｄ）×γ
下判定領域３１ＢＴの画素数（面積）＝ＡＢＳ（Ｘ１１Ｂ−Ｘ１１Ｃ）×δ
撮像により得られた画像データは、一般的にｎ階調となっているが、ここで電極パッドに針跡が無い時の画像データを２値化したときに、電極パッド内が白点“０”になり、電極パッドの外周部分が黒点“１”になるように２値化の閾値を予め決めておき、その２値化の閾値を用いて、各判定領域３１Ｔ、３１Ｌ、３１Ｒ、３１ＢＴの白点“０”または黒点“１”の数をかぞえる。基準画像における基準電極パッド１１と実電極パッド２１が一致していれば、各判定領域の白点数は、ほぼ同じ数となるが、基準画像における基準電極パッド１１と実電極パッド２１がずれている場合には、ある判定領域の白点数“０”が少なくなり黒点数“１”の数が多くなる。その場合には、ずれている方向に基準画像における基準電極パッド１１の座標を１画素分ずらしてあげ、再度、各領域の白点“０”または黒点“１”の数をかぞえ、上下左右の各判定領域における白点数が、ほぼ同じ数となるまで、繰り返し実施し、基準画像における基準電極パッド１１の座標を決定させる。このとき、繰り返し数については、２回もしくは３回と予め決めておく必要がある。上下左右の各判定領域における白点数が同じになった時点で、基準電極パッド１１と実電極パッド２１の内側領域が完全に重畳したとみなされ、実電極パッド２１の内側の全領域が、検査領域となる。 The number of pixels (area) in each determination area is as follows.
Number of pixels (area) of the upper determination region 31T = ABS (X11A−X11D) × α
Number of pixels (area) of the left determination region 31L = ABS (Y11A−Y11B) × β
Number of pixels (area) of the right determination region 31R = ABS (Y11C−Y11D) × γ
Number of pixels (area) of the lower determination region 31BT = ABS (X11B−X11C) × δ
The image data obtained by imaging generally has n gradations, but when the image data when there is no needle trace on the electrode pad is binarized here, the inside of the electrode pad has a white dot “0”. ”And a threshold value for binarization is determined in advance so that the outer peripheral portion of the electrode pad becomes a black point“ 1 ”, and the binarization threshold value is used to determine each of the determination regions 31T, 31L, 31R, and 31BT. Count the number of white spots “0” or black spots “1”. If the reference electrode pad 11 and the actual electrode pad 21 in the reference image coincide with each other, the number of white spots in each determination area is substantially the same, but the reference electrode pad 11 and the actual electrode pad 21 in the reference image are shifted. In this case, the number of white points “0” in a certain determination area decreases and the number of black points “1” increases. In that case, the coordinates of the reference electrode pad 11 in the reference image are shifted by one pixel in the direction of displacement, and again, the number of white points “0” or black points “1” in each region is counted, and the vertical and horizontal directions The process is repeated until the number of white spots in each determination region becomes substantially the same, and the coordinates of the reference electrode pad 11 in the reference image are determined. At this time, the number of repetitions needs to be determined in advance as two or three times. When the number of white spots in the upper, lower, left and right determination areas becomes the same, it is considered that the reference electrode pad 11 and the inner area of the actual electrode pad 21 are completely overlapped, and the entire area inside the actual electrode pad 21 is inspected. It becomes an area.

図４に示すように、基準電極パッド１１に対し実電極パッド２１が右下にずれている場合について説明する。
最初に定義された基準画像における電極パッド１１の座標は下記のようになる。
１１Ａの座標＝（Ｘ１１Ａ、Ｙ１１Ａ）
１１Ｂの座標＝（Ｘ１１Ｂ、Ｙ１１Ｂ）
１１Ｃの座標＝（Ｘ１１Ｃ、Ｙ１１Ｃ）
１１Ｄの座標＝（Ｘ１１Ｄ、Ｙ１１Ｄ） As shown in FIG. 4, the case where the actual electrode pad 21 is shifted to the lower right with respect to the reference electrode pad 11 will be described.
The coordinates of the electrode pad 11 in the initially defined reference image are as follows.
11A coordinates = (X11A, Y11A)
11B coordinates = (X11B, Y11B)
11C coordinates = (X11C, Y11C)
11D coordinates = (X11D, Y11D)

判定領域３１の座標は、下記のようになる。
判定領域３１Ｔの範囲：下記の４座標で囲まれた領域
（Ｘ１１Ａ、Ｙ１１Ａ）、（Ｘ１１Ｄ、Ｙ１１Ｄ）
（Ｘ１１Ａ、Ｙ１１Ａ−α）、（Ｘ１１Ｄ、Ｙ１１Ｄ−α）
判定領域３１Ｌの範囲：下記の４座標で囲まれた領域
（Ｘ１１Ａ、Ｙ１１Ａ）、（Ｘ１１Ａ＋β、Ｙ１１Ａ）
（Ｘ１１Ｂ、Ｙ１１Ｂ）、（Ｘ１１Ｂ＋β、Ｙ１１Ｂ）
判定領域３１Ｒの範囲：下記の４座標で囲まれた領域
（Ｘ１１Ｄ−γ、Ｙ１１Ｄ）、（Ｘ１１Ｄ、Ｙ１１Ｄ）
（Ｘ１１Ｃ−γ、Ｙ１１Ｃ）、（Ｘ１１Ｃ、Ｙ１１Ｃ）
判定領域３１ＢＴの範囲：下記の４座標で囲まれた領域
（Ｘ１１Ｂ、Ｙ１１Ｂ−δ）、（Ｘ１１Ｃ、Ｙ１１Ｃ−δ）
（Ｘ１１Ｂ、Ｙ１１Ｂ）、（Ｘ１１Ｃ、Ｙ１１Ｃ）
ここで、α、β、γ、δは整数であり、画素数を示し、以下のような値をとる。
α＝１、２、・・・、β＝１、２、・・・。
γ＝１、２、・・・、δ＝１、２、・・・。 The coordinates of the determination area 31 are as follows.
Range of determination area 31T: Area surrounded by the following four coordinates (X11A, Y11A), (X11D, Y11D)
(X11A, Y11A-α), (X11D, Y11D-α)
Range of determination area 31L: Area surrounded by the following four coordinates (X11A, Y11A), (X11A + β, Y11A)
(X11B, Y11B), (X11B + β, Y11B)
Range of determination area 31R: Area surrounded by the following four coordinates (X11D-γ, Y11D), (X11D, Y11D)
(X11C-γ, Y11C), (X11C, Y11C)
Range of determination area 31BT: Area surrounded by the following four coordinates (X11B, Y11B-δ), (X11C, Y11C-δ)
(X11B, Y11B), (X11C, Y11C)
Here, α, β, γ, and δ are integers that indicate the number of pixels and take the following values.
α = 1, 2,..., β = 1, 2,.
γ = 1, 2,..., δ = 1, 2,.

各領域の白点“０”または黒点“１”の数をかぞえて、仮に領域３１Ｔと領域３１Ｌの方向にずれていることがわかった場合には、基準電極パッド１１の座標を右下方向に１画素分ずらしてあげることになるが、その場合の座標は下記のようになる。
１１Ａの新しい座標＝（Ｘ１１Ａ＋１、Ｙ１１Ａ−１）
１１Ｂの新しい座標＝（Ｘ１１Ｂ＋１、Ｙ１１Ｂ−１）
１１Ｃの新しい座標＝（Ｘ１１Ｃ＋１、Ｙ１１Ｃ−１）
１１Ｄの新しい座標＝（Ｘ１１Ｄ＋１、Ｙ１１Ｄ−１） When the number of white spots “0” or black spots “1” in each area is counted, and it is found that the area is shifted in the direction of the area 31T and the area 31L, the coordinates of the reference electrode pad 11 are set in the lower right direction. The coordinates are shifted by one pixel. In this case, the coordinates are as follows.
New coordinates of 11A = (X11A + 1, Y11A-1)
New coordinates of 11B = (X11B + 1, Y11B-1)
New coordinates of 11C = (X11C + 1, Y11C-1)
New coordinates of 11D = (X11D + 1, Y11D-1)

また、判定領域３１の新しい座標は、下記のようになる。
判定領域３１Ｔの範囲：下記の４座標で囲まれた領域
（Ｘ１１Ａ＋１、Ｙ１１Ａ−１）、（Ｘ１１Ｄ＋１、Ｙ１１Ｄ−１）
（Ｘ１１Ａ＋１、Ｙ１１Ａ−１−α）、（Ｘ１１Ｄ＋１、Ｙ１１Ｄ−１−α）
判定領域３１Ｌの範囲：下記の４座標で囲まれた領域
（Ｘ１１Ａ＋１、Ｙ１１Ａ−１）、（Ｘ１１Ａ＋１＋β、Ｙ１１Ａ−１）
（Ｘ１１Ｂ＋１、Ｙ１１Ｂ−１）、（Ｘ１１Ｂ＋１＋β、Ｙ１１Ｂ−１）
判定領域３１Ｒの範囲：下記の４座標で囲まれた領域
（Ｘ１１Ｄ＋１−γ、Ｙ１１Ｄ−１）、（Ｘ１１Ｄ＋１、Ｙ１１Ｄ−１）
（Ｘ１１Ｃ＋１−γ、Ｙ１１Ｃ−１）、（Ｘ１１Ｃ＋１、Ｙ１１Ｃ−１）
判定領域３１ＢＴの範囲：下記の４座標で囲まれた領域
（Ｘ１１Ｂ＋１、Ｙ１１Ｂ−１−δ）、（Ｘ１１Ｃ＋１、Ｙ１１Ｃ−１−δ）
（Ｘ１１Ｂ＋１、Ｙ１１Ｂ−１）、（Ｘ１１Ｃ＋１、Ｙ１１Ｃ−１）
ここで、α、β、γ、δは整数であり、画素数を示し、以下のような値をとる。
α＝１、２、・・・、β＝１、２、・・・。
γ＝１、２、・・・、δ＝１、２、・・・。 The new coordinates of the determination area 31 are as follows.
Range of determination area 31T: Area surrounded by the following four coordinates (X11A + 1, Y11A-1), (X11D + 1, Y11D-1)
(X11A + 1, Y11A-1-α), (X11D + 1, Y11D-1-α)
Range of determination area 31L: Area surrounded by the following four coordinates (X11A + 1, Y11A-1), (X11A + 1 + β, Y11A-1)
(X11B + 1, Y11B-1), (X11B + 1 + β, Y11B-1)
Range of determination area 31R: Area surrounded by the following four coordinates (X11D + 1-γ, Y11D-1), (X11D + 1, Y11D-1)
(X11C + 1-γ, Y11C-1), (X11C + 1, Y11C-1)
Range of determination area 31BT: Area surrounded by the following four coordinates (X11B + 1, Y11B-1-δ), (X11C + 1, Y11C-1-δ)
(X11B + 1, Y11B-1), (X11C + 1, Y11C-1)
Here, α, β, γ, and δ are integers that indicate the number of pixels and take the following values.
α = 1, 2,..., β = 1, 2,.
γ = 1, 2,..., δ = 1, 2,.

ここで、再度各判定領域の白点“０”または黒点“１”の数をかぞえて、各判定領域における白点数が同じになれば、基準電極パッドと実電極パッドが完全に重畳したと判定する。未だ、ずれていれば、図の右下方向にさらに１画素分ずらして、上記同様に画素数をかぞえる。そうして、上下左右の各判定領域における白点数が同じになった時点で、基準電極パッド１１と実電極パッド２１の内側領域が完全に重畳したとみなされ、実電極パッド２１の内側の全領域が、検査領域とする準備が完成する。その後、実電極パッド内に付けられたプローブ針跡を検査することで、プローブ針跡の良否を確認できる。プローブ針跡検査においては、実電極パッドの内側領域の適切な領域に判定領域を設け、そこにおける白点と黒点の数をかぞえることで針跡の大きさや位置の適否を判定することができる。   Here, if the number of white points “0” or black point “1” in each determination region is counted again and the number of white points in each determination region becomes the same, it is determined that the reference electrode pad and the actual electrode pad are completely overlapped. To do. If it is still shifted, it is further shifted by one pixel in the lower right direction in the figure, and the number of pixels is counted as described above. Then, when the number of white spots in the upper, lower, left, and right determination regions becomes the same, it is considered that the reference electrode pad 11 and the inner region of the actual electrode pad 21 are completely overlapped. Preparation for the area to be the inspection area is completed. Thereafter, the quality of the probe needle trace can be confirmed by inspecting the probe needle trace attached to the actual electrode pad. In the probe needle mark inspection, it is possible to determine the suitability of the size and position of the needle mark by providing a determination area in an appropriate area inside the actual electrode pad and counting the number of white spots and black spots.

以上では、基準電極パッドに対し実電極パッドがずれていることを前提に説明を行ったが、ずれて１回目の判定で、ずれていないと判断される場合もあり、その場合は、次のプローブ針跡検査工程に移行することができる。   The above description is based on the assumption that the actual electrode pad is displaced from the reference electrode pad. However, there is a case where it is determined that the actual electrode pad is not displaced in the first determination. It is possible to proceed to the probe needle mark inspection process.

本発明は半導体装置（半導体集積回路）が形成されたウエハ（半導体基板）の外観検査を行う外観検査装置もしくは電気特性を評価するプローバー装置を用いた半導体装置の製造方法であり、特に半導体装置の電極パッド内に生じた電気特性検査用プローブ針の針跡箇所の検出を行う装置を利用したものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device using an appearance inspection apparatus for performing an appearance inspection of a wafer (semiconductor integrated circuit) on which a semiconductor device (semiconductor integrated circuit) is formed or a prober apparatus for evaluating electrical characteristics. The apparatus utilizes a device that detects the needle mark location of the probe needle for electrical characteristic inspection generated in the electrode pad.

１ 基準画像における半導体装置
１０ 基準画像におけるアライメントパターン
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 基準画像におけるアライメントパターンの領域を示す座標
１１、１２、１３、１４ 基準画像における基準電極パッド
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ 基準画像における基準電極パッドの領域を示す座標
２１ 実際のチップにおける実電極パッド
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ 実際のチップにおける実電極パッドの領域を示す座標
３１ 基準画像における基準電極パッドと実際のチップにおける実電極パッドの位置関係を判定するための判定領域
３１Ｔ 上判定領域
３１Ｌ 左判定領域
３１Ｒ 右判定領域
３１ＢＴ 右判定領域 1 Semiconductor device 10 in reference image Alignment patterns 10A, 10B, 10C, 10D in reference image Coordinates 11, 12, 13, 14 indicating regions of alignment pattern in reference image Reference electrode pads 11A, 11B, 11C, 11D in reference image Coordinates indicating the area of the reference electrode pad in the image 21 Actual electrode pads 21A, 21B, 21C, 21D in the actual chip Coordinates indicating the area of the actual electrode pad in the actual chip 31 Reference electrode pad in the reference image and the actual in the actual chip Determination area 31T for determining the positional relationship of electrode pads Upper determination area 31L Left determination area 31R Right determination area 31BT Right determination area

Claims (2)

電極パッドに付けられたプローブ針の針跡を検査することを含む半導体装置の製造方法であって、
基準となるアライメントパターンに対して、基準電極パッドの画素領域の頂点の位置座標を決めるステップと、
前記基準電極パッドの画素領域の頂点の位置座標より定められた画素数だけ内側に判定領域を設けるステップと、
前記判定領域を任意の数にて分割するステップと、
前記分割された判定領域における画像データを定められた閾値にて二値化して二値化データとするステップと、
前記分割された判定領域における前記二値化データにおける白点数または黒点数をかぞえ予め決めた規格値と比較し判定するステップと、
前記白点数または黒点数と前記規格値との比較判定結果により基準電極パッドと実電極パッドとの位置ずれを確認するステップと、
前記位置ずれに基づいて前記基準電極パッドの画素領域の頂点の位置座標を変更して前記基準電極パッドと前記実電極パッドを重畳させるステップと、
前記実電極パッド内のプローブ針跡の適否を検査するステップと、
からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor device, comprising inspecting a needle trace of a probe needle attached to an electrode pad,
Determining a position coordinate of a vertex of a pixel area of a reference electrode pad with respect to a reference alignment pattern;
Providing a determination region on the inner side by the number of pixels determined from the position coordinates of the vertex of the pixel region of the reference electrode pad;
Dividing the determination region by an arbitrary number;
Binarizing image data in the divided determination area into a binarized data by a predetermined threshold;
Comparing the number of white points or black points in the binarized data in the divided determination region with a predetermined standard value for determination, and
Checking the positional deviation between the reference electrode pad and the actual electrode pad based on the comparison determination result between the number of white spots or the number of black spots and the standard value;
Changing the position coordinates of the vertices of the pixel region of the reference electrode pad based on the positional shift and superimposing the reference electrode pad and the actual electrode pad;
Inspecting the probe needle mark in the actual electrode pad for suitability;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: 前記プローブ針跡の適否を検査するステップは、
前記実電極パッドの内側領域に第２の判定領域を設けるステップと、
前記第２の判定領域における白点と黒点の数をかぞえるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 Inspecting the suitability of the probe needle trace,
Providing a second determination region in an inner region of the actual electrode pad;
Counting the number of white spots and black spots in the second determination area;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, comprising:
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