JP6498796B1 - 半導体装置の検査方法、半導体装置の製造方法、半導体装置の検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】支持部材と、前記支持部材上に配置された半導体素子と、前記半導体素子から離れて配置された端子と、前記半導体素子と前記端子とを電気的に接続するワイヤと、前記半導体素子と前記ワイヤとを封止する封止部とを有する半導体装置の検査方法であって、前記封止部に光を照射して、光干渉断層撮影(OCT)を行う工程と、前記光干渉断層撮影(OCT)で得られた断層画像に基づいて、前記封止部の内部における前記ワイヤの埋設状態を検査する工程とを有する、半導体装置の検査方法。
【選択図】図2
Description
図2は、本実施の形態に係る、半導体装置を検査するための検査装置100の構成を示す模式図である。検査装置100は、光出射部110、ファイバーカプラ(「光分波部」または「干渉光生成部」とも称する)120、光走査部130、半導体装置200を配置するためのステージ140、導光部150、光検出部160、制御処理部(処理部)170、および表示部180を有する。
次に、検査装置100における光路について説明する(図2参照)。光出射部110からの出射光は、ファイバーカプラ120に到達し、測定光および参照光に分波される。測定光は、光走査部130により半導体装置200の表面に導かれ、照射される。測定光の、半導体装置200からの反射光は、光走査部130により導かれ、再度、ファイバーカプラ120に到達する。一方、参照光は、導光部150におけるミラー153で反射され、再度、ファイバーカプラ120に到達する。測定光の半導体装置200からの反射光と、参照光とは、ファイバーカプラ120により、合波され、干渉光が生成される。干渉光は、光検出部160の分光器162で分光される。分光された干渉光は、光検出部160の受光センサー164で検出される。
図3は、半導体装置200の構成を示す図である。図3Aは、半導体装置200の平面図であり、図3Bは、図3Aにおける3B−3B線の断面図である。図3Aにおいては、封止部260の内部の構成を分かりやすくするために、封止部260が透明である例を示す。
本実施の形態に係る半導体装置の検査方法は、検査装置100を用いて、半導体装置200について光干渉断層撮影(OCT)を行う工程、および光干渉断層撮影(OCT)で得られた断層画像に基づいて、封止部260の内部におけるワイヤ250の埋設状態を検査する工程を有する。
まず、被検体である半導体装置200を、検査装置100のステージ140上の所定の位置に配置する。
表示部180に表示された断層画像に基づいて、封止部260の内部におけるワイヤ250の埋設状態を検査する。具体的には、得られた断層画像において、ワイヤ250の表面と封止部260の表面との間の最小距離dを測定する。そして、最小距離dが、閾値以上であるかどうかを検査する。
以上のように、本実施の形態に係る半導体装置の検査方法では、検査装置100を用いた光干渉断層撮影(OCT)により、半導体装置200の封止部260の内部の断層画像を、短時間かつ高い精度で得ることができる。それにより、半導体装置200の封止部260の内部におけるワイヤ250の埋設状態を、短時間かつ高精度で観察することができる。それにより、特に封止部260が透明である場合や封止部260の厚みが薄い場合など、光学顕微鏡ではワイヤ250が封止部260で覆われているかどうかが分かりにくい場合であっても、本実施の形態に係る半導体装置の検査方法によれば、封止部260の内部の状態を高い精度で観察することができるので、封止部260でワイヤ250が覆われているかどうかが分かりやすい。さらに、ワイヤ250の表面と封止部260の表面との間の最小距離dを定量化することもできるので、検査精度を一層高めることができる。
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、前述の半導体装置200を製造する工程、および前述の半導体装置200の検査を行う工程を有する。
半導体装置200を製造する工程は、例えば支持部材210上に、アイランド220および端子240を有するリードフレーム(不図示)と、半導体素子230とを順に積層し、固定する工程、半導体素子230と端子240とをワイヤ250で電気的に接続する(ワイヤボンディングする)工程、および半導体素子230とワイヤ250を樹脂材料などで封止する工程を有する。
得られた半導体装置200の封止部260の内部におけるワイヤ250の埋設状態を、前述の方法で検査する。そして、ワイヤ250の表面と封止部260の表面との間の最小距離dを測定し、閾値の範囲内であるかどうかを確認する。最小距離dが閾値以上である場合、異常なしと判断し、そのときの製造条件を維持して半導体装置を製造する。最小距離dが閾値未満である場合、異常ありと判断し、最小距離dが閾値以上となるように製造条件を調整する。例えば、ワイヤボンディング工程におけるワイヤ250のループ形状やループ高さを調整したり、封止工程における樹脂材料の付与量や樹脂材料の粘度などを調整したりする。
以上のように、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、前述の検査方法で半導体装置を検査する工程を有する。前述の検査方法では、光干渉断層撮影(OCT)を利用することから、半導体装置200の封止部260の内部におけるワイヤ250の埋設状態を短時間で精度よく検査することができる。また、検査結果に基づいて、半導体装置200の製造条件へのフィードバックを行うこともできる。それにより、半導体装置200の製造効率を低下させることなく、信頼性の高い半導体装置200を製造することができる。
なお、本実施の形態では、光干渉断層撮影(OCT)として、スペクトラルドメインOCT(SD−OCT)を利用した検査装置および検査方法を示したが、これに限定されず、スイプトソープOCT(SS−OCT)やタイムドメインOCT(TD−OCT)を利用した検査装置および検査方法であってもよい。SS−OCTを利用する場合、分光器160は不要であるとともに、光源として波長掃引レーザーを用いる。TD−OCTを利用する場合、分光器160は不要であるとともに、導光部150のミラー153は、制御処理部170によって動くように構成される。
100 検査装置(半導体装置を検査するための検査装置)
110 光出射部
111 第1光源
112 光源制御部
120 ファイバーカプラ(光分波部、干渉光生成部)
130 光走査部
131 第1コリメートレンズ
132 ガルバノスキャナー
133 対物レンズ
134 ガルバノミラー
135 角度調整部
140 ステージ
150 導光部
151 第2コリメートレンズ
152 集光レンズ
153 ミラー
160 光検出部
161 第3コリメートレンズ
162 分光器
163 結像レンズ
164 受光センサー
165 受光センサー制御部
170 制御処理部(処理部)
180 表示部
200 半導体装置
210 支持部材
220 アイランド
230 半導体素子
240 端子
240a 内部端子
240b 外部端子
250 ワイヤ
260 封止部
270 第2封止部
Claims (6)
- 支持部材と、前記支持部材上に配置された半導体素子と、前記半導体素子から離れて配置された端子と、前記半導体素子と前記端子とを電気的に接続するワイヤと、前記半導体素子と前記ワイヤとを封止する封止部とを有する半導体装置の検査方法であって、
前記封止部に光を照射して、光干渉断層撮影(OCT)を行う工程と、
前記光干渉断層撮影(OCT)で得られた断層画像に基づいて、前記封止部の内部における前記ワイヤの埋設状態を検査する工程と
を有し、
前記ワイヤの埋設状態を検査する工程では、前記断層画像に基づいて、前記ワイヤと前記封止部の表面との間の距離を測定する、
半導体装置の検査方法。 - 前記ワイヤの埋設状態を検査する工程では、前記断層画像に基づいて、前記ワイヤの表面と前記封止部の表面との間の最小距離を測定する、
請求項1に記載の半導体装置の検査方法。 - 支持部材と、前記支持部材上に配置された半導体素子と、前記半導体素子から離れて配置された端子と、前記半導体素子と前記端子とを電気的に接続するワイヤと、前記半導体素子と前記ワイヤとを封止する封止部とを有する半導体装置の製造方法であって、
請求項1または2に記載の方法で、前記封止部の内部における前記ワイヤの埋設状態を検査する工程を含む、
半導体装置の製造方法。 - 光干渉断層撮影(OCT)を用いて半導体装置を検査するための検査装置であって、
前記半導体装置を配置するためのステージと、
前記半導体装置に照射する光を出射するための光出射部と、
前記光の光路上に配置され、前記光を測定光と参照光とに分波するための光分波部と、
前記測定光の照射位置を、前記半導体装置の表面の面内方向に沿って走査するための光走査部と、
前記測定光の前記半導体装置からの反射光と、前記参照光とを合波して、干渉光を生成するための干渉光生成部と、
前記干渉光を分光するための分光器と、前記分光器により分光された前記干渉光を検出するための受光センサーとを有し、前記受光センサーにより前記干渉光を検出するための光検出部と、
前記光検出部で検出された検出結果に基づいて、断層画像を得るための処理部と
を有し、
前記半導体装置は、支持部材と、前記支持部材上に配置された半導体素子と、前記半導体素子から離れて配置された端子と、前記半導体素子と前記端子とを電気的に接続するワイヤと、前記半導体素子と前記ワイヤとを封止する封止部とを有し、
前記処理部は、前記断層画像に基づいて、前記ワイヤと前記封止部の表面との間の距離を算出する、
半導体装置の検査装置。 - 前記処理部は、前記断層画像に基づいて、前記ワイヤの表面と前記封止部の表面との間の最小距離を算出する、
請求項4に記載の半導体装置の検査装置。 - 前記断層画像を表示するための表示部をさらに有する、
請求項4または5に記載の半導体装置の検査装置。
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