JP7494753B2 - METHOD, APPARATUS AND PROGRAM FOR MEASURING ELECTRONIC DEVICE - Google Patents

METHOD, APPARATUS AND PROGRAM FOR MEASURING ELECTRONIC DEVICE Download PDF

Info

Publication number
JP7494753B2
JP7494753B2 JP2021022797A JP2021022797A JP7494753B2 JP 7494753 B2 JP7494753 B2 JP 7494753B2 JP 2021022797 A JP2021022797 A JP 2021022797A JP 2021022797 A JP2021022797 A JP 2021022797A JP 7494753 B2 JP7494753 B2 JP 7494753B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chip
light
electronic device
region
reflected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021022797A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022124892A (en
Inventor
和俊 夏目
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2021022797A priority Critical patent/JP7494753B2/en
Publication of JP2022124892A publication Critical patent/JP2022124892A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7494753B2 publication Critical patent/JP7494753B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/14Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of a plurality of bump connectors
    • H01L2224/1401Structure
    • H01L2224/1403Bump connectors having different sizes, e.g. different diameters, heights or widths
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/17Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of a plurality of bump connectors
    • H01L2224/1701Structure
    • H01L2224/1703Bump connectors having different sizes, e.g. different diameters, heights or widths
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

本開示は電子装置の測定方法、測定装置および測定プログラムに関するものである。 This disclosure relates to a method, a measuring device, and a measuring program for measuring electronic devices.

バンプを用いて、チップを基板にフリップチップボンディングすることで、電子装置を形成する。静電容量を測定することで、バンプ高さなどの実装状態を評価する技術がある(例えば特許文献1)。 Electronic devices are formed by flip-chip bonding a chip to a substrate using bumps. There is a technique for evaluating the mounting condition, such as bump height, by measuring the electrostatic capacitance (for example, Patent Document 1).

特開2010-56429号JP 2010-56429 A

フリップチップボンディングの実施後に、光学的な方法によって、チップと基板との間の距離(ギャップ)および厚さなどを測定することは困難であった。そこで、厚さおよび距離を測定することが可能な電子装置の測定方法、測定装置および測定プログラムを提供することを目的とする。 After flip-chip bonding, it has been difficult to measure the distance (gap) and thickness between the chip and the substrate using optical methods. Therefore, the objective of this invention is to provide a measurement method, measurement device, and measurement program for electronic devices that can measure thickness and distance.

本開示に係る電子装置の測定方法は、バンプを用いて第1のチップと第2のチップとをフリップチップボンディングして形成される電子装置のうち透過領域に光を照射する工程と、前記光が前記電子装置で反射されて生じる反射光を用いる分光干渉法により、前記電子装置のうち少なくとも一部の厚さ、および前記第1のチップと前記第2のチップとの間の距離を測定する工程と、を有し、前記透過領域は、前記電子装置のうち前記透過領域以外の領域に比べて、厚さ方向に光を透過しやすい領域である。 The method for measuring an electronic device according to the present disclosure includes the steps of irradiating light onto a transmissive region of an electronic device formed by flip-chip bonding a first chip and a second chip using bumps, and measuring the thickness of at least a portion of the electronic device and the distance between the first chip and the second chip by spectroscopic interferometry using the reflected light generated when the light is reflected by the electronic device, the transmissive region being a region of the electronic device that is more easily transmissive to light in the thickness direction than the other regions of the electronic device.

本開示に係る電子装置の測定装置は、バンプを用いて第1のチップと第2のチップとをフリップチップボンディングして形成される電子装置のうち透過領域に光を照射する光源と、前記光が前記電子装置で反射されて生じる反射光を分光する分光器と、前記分光器による分光に基づいて分光干渉法を行い、前記第1のチップの厚さ、前記第2のチップの厚さ、および前記第1のチップと前記第2のチップとの間の距離のうち少なくとも1つを測定する測定部と、を具備し、前記透過領域は、前記電子装置のうち前記透過領域以外の領域に比べて、厚さ方向に光を透過しやすい領域である。 The electronic device measuring device according to the present disclosure includes a light source that irradiates light onto a transmissive region of an electronic device formed by flip-chip bonding a first chip and a second chip using bumps, a spectrometer that disperses the reflected light generated when the light is reflected by the electronic device, and a measuring unit that performs spectroscopic interferometry based on the dispersion by the spectrometer to measure at least one of the thickness of the first chip, the thickness of the second chip, and the distance between the first chip and the second chip, and the transmissive region is a region of the electronic device that is more easily transmissive to light in the thickness direction than regions other than the transmissive region.

本開示に係る電子装置の測定プログラムは、コンピュータに、バンプを用いて第1のチップと第2のチップとをフリップチップボンディングして形成される電子装置のうち透過領域に光を照射する処理と、前記光が前記電子装置で反射されて生じる反射光を用いる分光干渉法により、前記電子装置のうち少なくとも一部の厚さ、および前記第1のチップと前記第2のチップとの間の距離を測定する処理と、を実行させ、前記透過領域は、前記電子装置のうち前記透過領域以外の領域に比べて、厚さ方向に光を透過しやすい領域である。 The electronic device measurement program of the present disclosure causes a computer to execute a process of irradiating light onto a transmissive region of an electronic device formed by flip-chip bonding a first chip and a second chip using bumps, and a process of measuring the thickness of at least a portion of the electronic device and the distance between the first chip and the second chip by spectroscopic interferometry using the reflected light generated when the light is reflected by the electronic device, the transmissive region being a region of the electronic device that is more easily transmissive to light in the thickness direction than regions of the electronic device other than the transmissive region.

本開示によれば厚さおよび距離を測定することが可能な電子装置の測定方法、測定装置および測定プログラムを提供することが可能である。 The present disclosure makes it possible to provide a measurement method, a measurement device, and a measurement program for measuring thickness and distance of an electronic device.

図1Aは、実施形態に係る測定装置を例示する模式図である。FIG. 1A is a schematic view illustrating a measurement device according to an embodiment. 図1Bは、制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。FIG. 1B is a block diagram showing the hardware configuration of the control unit. 図2Aは、電子装置を例示する平面図である。FIG. 2A is a plan view illustrating an electronic device. 図2Bは、図2Aの線A-Aに沿った断面図である。FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2A. 図3は、透過領域付近の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the transmission region. 図4は、測定方法を例示するフローチャートである。FIG. 4 is a flow chart illustrating a measurement method.

[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
[Description of the embodiments of the present disclosure]
First, the contents of the embodiments of the present disclosure will be listed and described.

本開示の一形態は、(1)バンプを用いて第1のチップと第2のチップとをフリップチップボンディングして形成される電子装置のうち透過領域に光を照射する工程と、前記光が前記電子装置で反射されて生じる反射光を用いる分光干渉法により、前記電子装置のうち少なくとも一部の厚さ、および前記第1のチップと前記第2のチップとの間の距離を測定する工程と、を有し、前記透過領域は、前記電子装置のうち前記透過領域以外の領域に比べて、厚さ方向に光を透過しやすい領域である電子装置の測定方法である。厚さおよび距離を測定することができる。
(2)前記測定する工程は、前記分光干渉法により、前記第1のチップの厚さ、前記第2のチップの厚さ、および前記第1のチップと前記第2のチップとの間の距離を測定する工程であり、前記第1のチップの前記第2のチップとは反対側の面で反射された反射光と、前記第2のチップ側の面で反射された反射光とを用いる分光干渉法により、前記第1のチップの厚さを測定し、前記第2のチップの前記第1のチップ側の面で反射された反射光と、前記第1のチップとは反対側の面で反射された反射光とを用いる分光干渉法により、前記第2のチップの厚さを測定し、前記第1のチップの前記第2のチップ側の面で反射された反射光と、前記第2のチップの前記第1のチップ側の面で反射された反射光とを用いる分光干渉法により、前記距離を測定してもよい。第1のチップの厚さ、第2のチップの厚さ、および距離を一回の工程で測定する。簡潔かつ精度の高い測定が可能である。
(3)前記光を照射する工程は、前記第1のチップの前記第2のチップとは反対側の面、または前記第2のチップの前記第1のチップとは反対側の面から光を照射する工程でもよい。光が入射面から反対側の面に達するまでに、電子装置の面で反射される。反射光を用いた分光干渉法により、厚さおよび距離を測定することができる。
(4)前記透過領域は第1透過領域と第2透過領域とを含み、前記第1透過領域は、前記第1のチップに設けられ、前記第1のチップのうち前記第1透過領域以外の領域よりも前記光を透過しやすい領域であり、前記第2透過領域は、前記第2のチップに設けられ、前記第2のチップのうち前記第2透過領域以外の領域よりも前記光を透過しやすい領域であり、前記第1のチップと前記第2のチップとは、前記第1透過領域が前記第2透過領域に対向するようにフリップチップボンディングされ、前記光を照射する工程において、前記光を前記第1透過領域および前記第2透過領域に照射してもよい。光は、第1透過領域および第2透過領域を透過し、かつ電子装置の面で反射される。反射光を用いた分光干渉法により、厚さおよび距離を測定することができる。
(5)前記第1のチップは、受光層および第1金属層を有し、前記受光層および前記第1金属層は、前記第1透過領域以外の部分に設けられてもよい。第1透過領域は第1金属層を有さないため、高い透過率を示す。
(6)前記受光層は、インジウムガリウム砒素を含み、前記第1透過領域は、インジウムリンを含んでもよい。第1透過領域の光の吸収率は、受光層に比べて低い。
(7)前記第2のチップは、前記第2透過領域以外の部分に設けられた第2金属層を有してもよい。第2透過領域は第2金属層を有さないため、高い透過率を示す。
(8)前記第2透過領域は、シリコンを含んでもよい。光が、シリコンを透過する際に反射光が生じる。反射光を用いた分光干渉法により、厚さおよび距離を測定することができる。
(9)前記電子装置は、複数の前記透過領域を有し、前記複数の透過領域は、前記電子装置の面内方向において互いに離間し、前記光を照射する工程において、前記複数の透過領域のそれぞれに前記光を照射し、前記測定する工程は、前記複数の透過領域のそれぞれにおいて前記分光干渉法による測定を行う工程でもよい。厚さのばらつきおよび距離のばらつきを検出することができる。
(10)前記透過領域は、前記電子装置のうち前記バンプが設けられる部分よりも外側に位置してもよい。厚さのばらつきおよび距離のばらつきを検出することができる。
(11)バンプを用いて第1のチップと第2のチップとをフリップチップボンディングして形成される電子装置のうち透過領域に光を照射する光源と、前記光が前記電子装置で反射されて生じる反射光を分光する分光器と、前記分光器による分光に基づいて分光干渉法を行い、前記第1のチップの厚さ、前記第2のチップの厚さ、および前記第1のチップと前記第2のチップとの間の距離のうち少なくとも1つを測定する測定部と、を具備し、前記透過領域は、前記電子装置のうち前記透過領域以外の領域に比べて、厚さ方向に光を透過しやすい領域である電子装置の測定装置である。厚さおよび距離を測定することができる。
(12)コンピュータに、バンプを用いて第1のチップと第2のチップとをフリップチップボンディングして形成される電子装置のうち透過領域に光を照射する処理と、前記光が前記電子装置で反射されて生じる反射光を用いる分光干渉法により、前記電子装置のうち少なくとも一部の厚さ、および前記第1のチップと前記第2のチップとの間の距離を測定する処理と、を実行させ、前記透過領域は、前記電子装置のうち前記透過領域以外の領域に比べて、厚さ方向に光を透過しやすい領域である電子装置の測定プログラムである。厚さおよび距離を測定することができる。
One aspect of the present disclosure is a method for measuring an electronic device, the method comprising the steps of: (1) irradiating a light onto a transmissive region of an electronic device formed by flip-chip bonding a first chip and a second chip using bumps; and measuring a thickness of at least a part of the electronic device and a distance between the first chip and the second chip by a spectroscopic interference method using reflected light generated by the light being reflected by the electronic device, the transmissive region being a region of the electronic device that is more likely to transmit light in a thickness direction than a region other than the transmissive region. The method is capable of measuring the thickness and the distance.
(2) The measuring step may be a step of measuring the thickness of the first chip, the thickness of the second chip, and the distance between the first chip and the second chip by the spectroscopic interferometry, and may measure the thickness of the first chip by the spectroscopic interferometry using the reflected light reflected on the surface of the first chip opposite to the second chip and the reflected light reflected on the surface of the second chip, measure the thickness of the second chip by the spectroscopic interferometry using the reflected light reflected on the surface of the second chip opposite to the first chip, and measure the distance by the spectroscopic interferometry using the reflected light reflected on the surface of the first chip opposite to the second chip. The thickness of the first chip, the thickness of the second chip, and the distance are measured in a single step. Simple and highly accurate measurements are possible.
(3) The step of irradiating the light may be a step of irradiating the light from a surface of the first chip opposite to the second chip, or a surface of the second chip opposite to the first chip. The light is reflected by a surface of the electronic device before reaching the opposite surface from the incident surface. The thickness and distance can be measured by spectroscopic interferometry using the reflected light.
(4) The transmission region includes a first transmission region and a second transmission region, the first transmission region is provided on the first chip and is a region of the first chip that transmits the light more easily than a region of the first chip other than the first transmission region, the second transmission region is provided on the second chip and is a region of the second chip that transmits the light more easily than a region of the second chip other than the second transmission region, the first chip and the second chip are flip-chip bonded such that the first transmission region faces the second transmission region, and in the step of irradiating the light, the light may be irradiated to the first transmission region and the second transmission region. The light passes through the first transmission region and the second transmission region and is reflected by a surface of the electronic device. The thickness and distance can be measured by a spectroscopic interference method using the reflected light.
(5) The first chip may have a light receiving layer and a first metal layer, and the light receiving layer and the first metal layer may be provided in a portion other than the first transmission region. Since the first transmission region does not have the first metal layer, it exhibits high transmittance.
(6) The absorption layer may include indium gallium arsenide, and the first transmission region may include indium phosphide. A light absorptance of the first transmission region is lower than that of the absorption layer.
(7) The second chip may have a second metal layer provided in a portion other than the second transmissive region. The second transmissive region does not have the second metal layer and therefore exhibits high transmittance.
(8) The second transmission region may include silicon. When light passes through silicon, reflected light is generated. The thickness and distance can be measured by spectroscopic interferometry using the reflected light.
(9) The electronic device may have a plurality of the transmissive regions, the transmissive regions being spaced apart from one another in an in-plane direction of the electronic device, the light irradiating step may irradiate the light onto each of the plurality of transmissive regions, and the measuring step may perform the measurement by the spectroscopic interferometry on each of the plurality of transmissive regions. Variations in thickness and variations in distance may be detected.
(10) The transmission area may be located outside a portion of the electronic device where the bumps are provided. Variations in thickness and distance can be detected.
(11) A measuring device for an electronic device, comprising: a light source for irradiating light onto a transmissive region of an electronic device formed by flip-chip bonding a first chip and a second chip using bumps; a spectrometer for dispersing reflected light resulting from the light being reflected by the electronic device; and a measuring unit for performing spectroscopic interferometry based on the dispersion by the spectrometer to measure at least one of the thickness of the first chip, the thickness of the second chip, and the distance between the first chip and the second chip, wherein the transmissive region is a region of the electronic device that is more easily transmissive to light in the thickness direction than regions other than the transmissive region. The measuring device can measure the thickness and distance.
(12) A measurement program for an electronic device, which causes a computer to execute a process of irradiating light onto a transmissive region of an electronic device formed by flip-chip bonding a first chip and a second chip using bumps, and a process of measuring a thickness of at least a part of the electronic device and a distance between the first chip and the second chip by a spectroscopic interference method using reflected light generated when the light is reflected by the electronic device, the transmissive region being a region of the electronic device that transmits light more easily in a thickness direction than regions other than the transmissive region, and capable of measuring the thickness and distance.

[本開示の実施形態の詳細]
本開示の実施形態に係る電子装置の測定方法、測定装置および測定プログラムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
[Details of the embodiment of the present disclosure]
Specific examples of a method, device, and program for measuring an electronic device according to an embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that the present disclosure is not limited to these examples, but is defined by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.

(測定装置)
図1Aは、実施形態に係る測定装置100を例示する模式図である。図1Aに示すように、測定装置100は、制御部10、光源20、ステージ21、分光器22、受光部24、ビームスプリッタ26、およびカメラ28を備える。測定装置100は、Z軸方向における電子装置30内の少なくとも一部の厚さ、および距離を測定する。Z軸方向は、光の伝搬方向である。X軸方向およびY軸方向は、電子装置30の辺の延伸方向である。X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向は、互いに直交する。
(measuring device)
1A is a schematic diagram illustrating a measuring device 100 according to an embodiment. As shown in FIG. 1A, the measuring device 100 includes a control unit 10, a light source 20, a stage 21, a spectrometer 22, a light receiving unit 24, a beam splitter 26, and a camera 28. The measuring device 100 measures the thickness and distance of at least a part of the electronic device 30 in the Z-axis direction. The Z-axis direction is the propagation direction of light. The X-axis direction and the Y-axis direction are the extension directions of the sides of the electronic device 30. The X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are orthogonal to each other.

ステージ21の主面は、XY平面内に位置する。ステージ21の主面の法線方向は、Z軸方向である。ステージ21の主面に電子装置30が配置されている。ステージ21は、モータなどを備えた可動式のステージである。ステージ21上の電子装置30のXY平面内の位置およびZ軸方向の高さを変えることができる。 The main surface of the stage 21 is located in the XY plane. The normal direction of the main surface of the stage 21 is the Z-axis direction. The electronic device 30 is placed on the main surface of the stage 21. The stage 21 is a movable stage equipped with a motor and the like. The position of the electronic device 30 on the stage 21 in the XY plane and the height in the Z-axis direction can be changed.

光源20は、光を出射する。光源20から出射される光は、波長の異なる複数の光を含む。波長は、例えば800nmから1100nmなど赤外帯域である。光源20は、例えばスーパールミネッセンスダイオード(SLD:Superluminescent diode)光源、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)光源、およびハロゲン光源などである。 The light source 20 emits light. The light emitted from the light source 20 includes multiple lights with different wavelengths. The wavelengths are, for example, in the infrared band, such as 800 nm to 1100 nm. The light source 20 is, for example, a superluminescent diode (SLD) light source, a light emitting diode (LED) light source, a halogen light source, or the like.

ビームスプリッタ26は、ハーフミラーを備え、入射される光の強度の一部を透過させ、別の一部を光が入射される入射方向に対して垂直な方向に反射させる。分光器22は、例えばプリズムまたは回折格子などを備え、入射される光を波長ごとに分光する。受光部24は、例えばフォトダイオードなどの受光素子を備え、光を受光することで、光の強度に応じた電気信号を出力する。カメラ28は、例えば赤外光に感度を有し、例えば電子装置30のマークなどを撮影する。 The beam splitter 26 includes a half mirror and transmits part of the intensity of the incident light and reflects another part in a direction perpendicular to the incident direction of the light. The spectroscope 22 includes, for example, a prism or a diffraction grating, and separates the incident light into wavelengths. The light receiving unit 24 includes a light receiving element such as a photodiode, and outputs an electrical signal according to the intensity of the light by receiving the light. The camera 28 is sensitive to, for example, infrared light, and captures, for example, a mark on the electronic device 30.

光源20とビームスプリッタ26との間にレンズを配置してもよい。ビームスプリッタ26と電子装置30との間にレンズを配置してもよい。ビームスプリッタ26と分光器22との間にレンズを配置してもよい。光源20とビームスプリッタ26との間、ビームスプリッタ26と電子装置30との間、ビームスプリッタ26と分光器22との間、それぞれにおいて光ファイバを通じて光を伝搬させてもよい。 A lens may be disposed between the light source 20 and the beam splitter 26. A lens may be disposed between the beam splitter 26 and the electronic device 30. A lens may be disposed between the beam splitter 26 and the spectrometer 22. Light may be propagated through optical fibers between the light source 20 and the beam splitter 26, between the beam splitter 26 and the electronic device 30, and between the beam splitter 26 and the spectrometer 22.

制御部10は、例えばコンピュータを備え、光源20、ステージ21、受光部24およびカメラ28と電気的に接続されている。制御部10は、位置制御部12、光制御部13、および測定部14として機能する。位置制御部12は、ステージ21の電子装置30の位置を変え、電子装置30と光学系(光源20、分光器22、受光部24、ビームスプリッタ26)との位置合わせを行う。光制御部13は、光源20のオン・オフの切り替え、および光源20から出射される光の波長の制御などを行う。測定部14は、受光部24が受光する光の波長ごとの強度に応じて、厚さおよび距離の測定を行う。 The control unit 10 includes, for example, a computer, and is electrically connected to the light source 20, the stage 21, the light receiving unit 24, and the camera 28. The control unit 10 functions as a position control unit 12, a light control unit 13, and a measurement unit 14. The position control unit 12 changes the position of the electronic device 30 on the stage 21, and aligns the electronic device 30 with the optical system (light source 20, spectroscope 22, light receiving unit 24, beam splitter 26). The light control unit 13 switches the light source 20 on and off, controls the wavelength of the light emitted from the light source 20, and so on. The measurement unit 14 measures the thickness and distance according to the intensity of each wavelength of the light received by the light receiving unit 24.

図1Bは、制御部10のハードウェア構成を示すブロック図である。図1Bに示すように、制御部10は、CPU(Central Processing Unit、中央演算処理装置)101、RAM(Random Access Memory)102、記憶装置104、インターフェース106を備える。CPU101、RAM102、記憶装置104およびインターフェース106は互いにバスなどで接続されている。RAM102は、プログラムおよびデータなどを一時的に記憶する揮発性メモリである。記憶装置104は、例えばROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリなどのソリッド・ステート・ドライブ(SSD:Solid State Drive)、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disc Drive)などである。記憶装置104は、後述の測定プログラムなどを記憶する。 Figure 1B is a block diagram showing the hardware configuration of the control unit 10. As shown in Figure 1B, the control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 101, a RAM (Random Access Memory) 102, a storage device 104, and an interface 106. The CPU 101, the RAM 102, the storage device 104, and the interface 106 are connected to each other via a bus or the like. The RAM 102 is a volatile memory that temporarily stores programs, data, and the like. The storage device 104 is, for example, a ROM (Read Only Memory), a solid state drive (SSD) such as a flash memory, or a hard disk drive (HDD). The storage device 104 stores the measurement program described below, and the like.

CPU101がRAM102に記憶されるプログラムを実行することにより、制御部10に図1Aの位置制御部12、光制御部13および測定部14などが実現される。制御部10の各部は、回路などのハードウェアでもよい。 When the CPU 101 executes a program stored in the RAM 102, the position control unit 12, light control unit 13, measurement unit 14, and the like shown in FIG. 1A are realized in the control unit 10. Each unit of the control unit 10 may be hardware such as a circuit.

図1Aに示す破線は光を表す。光源20から出射される光は、ビームスプリッタ26に入射する。光の一部はビームスプリッタ26において反射され、Z軸方向に伝搬し、電子装置30に入射する。後述のように、光が電子装置30内の複数の面で反射されることで、複数の反射光が生じる。電子装置30において反射された光は、Z軸方向に伝搬し、ビームスプリッタ26に入射する。反射光の一部は、ビームスプリッタ26を透過し、分光器22に入射する。分光器22に入射した光は、分光器22において分光された後、受光部24に入射する。受光部24は、光の強度を測定する。制御部10は、強度を取得し、分光干渉法を用いて厚さおよび距離を測定する。 The dashed lines in FIG. 1A represent light. Light emitted from the light source 20 enters the beam splitter 26. A portion of the light is reflected by the beam splitter 26, propagates in the Z-axis direction, and enters the electronic device 30. As described below, the light is reflected by multiple surfaces in the electronic device 30, resulting in multiple reflected lights. The light reflected by the electronic device 30 propagates in the Z-axis direction and enters the beam splitter 26. A portion of the reflected light passes through the beam splitter 26 and enters the spectroscope 22. The light that enters the spectroscope 22 is split by the spectroscope 22 and then enters the light receiving unit 24. The light receiving unit 24 measures the intensity of the light. The control unit 10 obtains the intensity and measures the thickness and distance using spectroscopic interferometry.

(電子装置)
図2Aは、電子装置30を例示する平面図である。図2Bは、図2Aの線A-Aに沿った断面図である。図3は、透過領域付近の拡大図である。図3は、断面図であるが、基板41、n型半導体層60および基板51のハッチングは省略している。
(Electronic Device)
Fig. 2A is a plan view illustrating an electronic device 30. Fig. 2B is a cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 2A. Fig. 3 is an enlarged view of the vicinity of the transmissive region. Although Fig. 3 is a cross-sectional view, hatching of the substrate 41, the n-type semiconductor layer 60, and the substrate 51 is omitted.

図2Aから図3に示すように、電子装置30は、センサチップ40(第1のチップ)とIC(集積回路、Integrated Circuit)チップ50(第2のチップ)とを備える。センサチップ40は、例えばFPA(Focal Plane Array)センサなどである。ICチップ50は、回路基板であり、例えば読み出し回路(ROIC:Readout Integrated Circuit)を有する。センサチップ40は、赤外光を受光することで電気信号を出力する。ICチップ50は、センサチップ40から電気信号を受信する。電子装置30は、赤外光などの光を感知する受光装置である。 As shown in Figures 2A to 3, the electronic device 30 includes a sensor chip 40 (first chip) and an IC (Integrated Circuit) chip 50 (second chip). The sensor chip 40 is, for example, a Focal Plane Array (FPA) sensor. The IC chip 50 is a circuit board and has, for example, a readout integrated circuit (ROIC). The sensor chip 40 outputs an electrical signal by receiving infrared light. The IC chip 50 receives the electrical signal from the sensor chip 40. The electronic device 30 is a light receiving device that senses light such as infrared light.

図2Aに示すように、XY平面内におけるセンサチップ40の形状およびICチップ50の形状は、四角形である。センサチップ40のY軸方向の長さY1は、例えば5.5mmである。X軸方向の長さX1は、例えば10.0mmである。ICチップ50のY軸方向の長さY2は、例えば7.5mmである。X軸方向の長さX2は、例えば12.0mmである。 As shown in FIG. 2A, the shape of the sensor chip 40 and the shape of the IC chip 50 in the XY plane are rectangular. The length Y1 of the sensor chip 40 in the Y-axis direction is, for example, 5.5 mm. The length X1 in the X-axis direction is, for example, 10.0 mm. The length Y2 of the IC chip 50 in the Y-axis direction is, for example, 7.5 mm. The length X2 in the X-axis direction is, for example, 12.0 mm.

図2Bに示すように、センサチップ40と、ICチップ50とは、Z軸方向において対向し、複数のバンプ34を用いてフリップチップボンディングされる。Z軸方向においてセンサチップ40とICチップ50とは離間しており、これらの間にはアンダーフィル36が充填される。 As shown in FIG. 2B, the sensor chip 40 and the IC chip 50 face each other in the Z-axis direction and are flip-chip bonded using multiple bumps 34. The sensor chip 40 and the IC chip 50 are spaced apart in the Z-axis direction, and the space between them is filled with underfill 36.

(センサチップ)
センサチップ40は、基板41と半導体層42とを有する。半導体層42は、基板41のICチップ50に対向する面に設けられている。センサチップ40の表面のうち、ICチップ50側の面を面48とする。面48とは反対側の面を面47とする。面47には、光の反射防止膜43がコーティングされている。反射防止膜43は例えば窒化シリコン(SiN)または二酸化珪素(SiO)などの絶縁体で形成されている。
(sensor chip)
The sensor chip 40 has a substrate 41 and a semiconductor layer 42. The semiconductor layer 42 is provided on the surface of the substrate 41 facing the IC chip 50. Of the surfaces of the sensor chip 40, the surface on the IC chip 50 side is referred to as surface 48. The surface opposite surface 48 is referred to as surface 47. Surface 47 is coated with an anti-reflection film 43. The anti-reflection film 43 is formed of an insulator such as silicon nitride (SiN) or silicon dioxide (SiO 2 ).

図3に示すように、半導体層42は、n型半導体層60、受光層62、p型半導体層64、およびコンタクト層66を含む。n型半導体層60は、基板41のICチップ50側の面全体を覆う。面48はn型半導体層60で形成されている。n型半導体層60のうち、XY平面内における外周部には、受光層62、p型半導体層64、およびコンタクト層66が設けられておらず、複数の電極45、およびマーク46が設けられている。外周部には透過領域32も設けられている。透過領域32については後述する。 As shown in FIG. 3, the semiconductor layer 42 includes an n-type semiconductor layer 60, a light receiving layer 62, a p-type semiconductor layer 64, and a contact layer 66. The n-type semiconductor layer 60 covers the entire surface of the substrate 41 on the IC chip 50 side. The surface 48 is formed of the n-type semiconductor layer 60. The light receiving layer 62, the p-type semiconductor layer 64, and the contact layer 66 are not provided on the outer periphery of the n-type semiconductor layer 60 in the XY plane, and instead, a plurality of electrodes 45 and marks 46 are provided. A transmissive region 32 is also provided on the outer periphery. The transmissive region 32 will be described later.

n型半導体層60のICチップ50側の面のうち外周部を除く部分に、受光層62、半導体層63、およびp型半導体層64が順に積層される。半導体層63およびp型半導体層64は、複数のメサ67を形成する。複数のメサ67は、XY平面内にアレイ状に並んでいる。1つのメサ67が例えば1つの画素に対応する。メサ67は、ICチップ50側に突出する。コンタクト層66は、p型半導体層64の表面であって、メサ67のICチップ50側の先端に設けられる。コンタクト層66に電極44が設けられる。複数のメサ67は、互いに離間している。電極44および45は、例えば金(Au)および白金(Pt)などの金属で形成される。電極44は、信号用の電極である。電極45は、グランド電極である。マーク46は、金(Au)などの金属で形成されている。マーク46は、実装時にアライメントマークとして用いられる。 The light receiving layer 62, the semiconductor layer 63, and the p-type semiconductor layer 64 are laminated in order on the surface of the n-type semiconductor layer 60 on the IC chip 50 side, excluding the outer periphery. The semiconductor layer 63 and the p-type semiconductor layer 64 form a plurality of mesas 67. The plurality of mesas 67 are arranged in an array in the XY plane. One mesa 67 corresponds to, for example, one pixel. The mesa 67 protrudes toward the IC chip 50 side. The contact layer 66 is provided on the surface of the p-type semiconductor layer 64, at the tip of the mesa 67 on the IC chip 50 side. An electrode 44 is provided on the contact layer 66. The plurality of mesas 67 are spaced apart from each other. The electrodes 44 and 45 are formed of a metal such as gold (Au) and platinum (Pt). The electrode 44 is an electrode for signals. The electrode 45 is a ground electrode. The mark 46 is formed of a metal such as gold (Au). The mark 46 is used as an alignment mark during mounting.

基板41は、例えばインジウムリン(InP)などで形成された半導体基板である。n型半導体層60は、例えばn型のInPなどで形成されている。p型半導体層64は、例えばp型のInPなどで形成されている。受光層62は、例えばインジウムガリウム砒素(InGaAs)などで形成されている。半導体層63は、例えばn型のInPなどで形成されている。コンタクト層66は、例えばp型のInGaAsなどで形成されている。受光層62は、例えば赤外光を吸収し、特に波長1100nmから1700nmの範囲の光に対して高い吸収率を有する。受光層62は、光を吸収し、電子および正孔を発生させる。基板41、n型半導体層60およびp型半導体層64のバンドギャップは、赤外光のエネルギーよりも大きい。基板41、n型半導体層60およびp型半導体層64の光の吸収率は、受光層62に比べて小さい。 The substrate 41 is a semiconductor substrate formed of, for example, indium phosphide (InP). The n-type semiconductor layer 60 is formed of, for example, n-type InP. The p-type semiconductor layer 64 is formed of, for example, p-type InP. The light-receiving layer 62 is formed of, for example, indium gallium arsenide (InGaAs). The semiconductor layer 63 is formed of, for example, n-type InP. The contact layer 66 is formed of, for example, p-type InGaAs. The light-receiving layer 62 absorbs, for example, infrared light, and has a high absorption rate, especially for light with a wavelength in the range of 1100 nm to 1700 nm. The light-receiving layer 62 absorbs light and generates electrons and holes. The band gaps of the substrate 41, the n-type semiconductor layer 60, and the p-type semiconductor layer 64 are larger than the energy of infrared light. The light absorption rates of the substrate 41, the n-type semiconductor layer 60, and the p-type semiconductor layer 64 are smaller than those of the light-receiving layer 62.

(ICチップ)
ICチップ50は、基板51、電極52および53を有する。基板51は、例えばシリコン(Si)で形成されている。基板51の表面のうち、センサチップ40側の面を面56とする。面56とは反対側の面を面55とする。複数の電極52、および複数の電極53、マーク54は、基板51の面56に設けられている。電極52および53は、例えばアルミニウム(Al)および白金(Pt)などの金属で形成される。電極52は、信号用の電極である。電極53は、グランド電極である。マーク54は、Auなどの金属で形成されている。マーク54は、実装時にアライメントマークとして用いられる。基板51は、例えば面55、面56、および基板51の内部に配線パターンを有してもよい。
(IC chip)
The IC chip 50 has a substrate 51 and electrodes 52 and 53. The substrate 51 is formed of, for example, silicon (Si). The surface of the substrate 51 on the sensor chip 40 side is defined as a surface 56. The surface opposite to the surface 56 is defined as a surface 55. A plurality of electrodes 52, a plurality of electrodes 53, and a mark 54 are provided on the surface 56 of the substrate 51. The electrodes 52 and 53 are formed of a metal such as aluminum (Al) and platinum (Pt). The electrode 52 is a signal electrode. The electrode 53 is a ground electrode. The mark 54 is formed of a metal such as Au. The mark 54 is used as an alignment mark during mounting. The substrate 51 may have wiring patterns on the surfaces 55, 56, and inside the substrate 51, for example.

センサチップ40の電極44とICチップ50の電極52とは、対向し、バンプ34により電気的に接続される。センサチップ40の電極45とICチップ50の電極53とは、対向し、バンプ34により電気的に接続される。バンプ34は、例えば半田などの金属で形成されている。 The electrode 44 of the sensor chip 40 and the electrode 52 of the IC chip 50 face each other and are electrically connected by the bump 34. The electrode 45 of the sensor chip 40 and the electrode 53 of the IC chip 50 face each other and are electrically connected by the bump 34. The bump 34 is formed of a metal such as solder.

センサチップ40の受光層62は、例えば赤外光などの光を受光することで、キャリア(電子および正孔)を発生させる。センサチップ40が生成する電気信号(電流)は、電極45および44、ならびにバンプ34を通じて、ICチップ50に入力される。ICチップ50は、電気信号を読み出し、例えば画像情報などを生成する。 The light receiving layer 62 of the sensor chip 40 generates carriers (electrons and holes) by receiving light such as infrared light. The electrical signal (current) generated by the sensor chip 40 is input to the IC chip 50 through the electrodes 45 and 44 and the bump 34. The IC chip 50 reads the electrical signal and generates, for example, image information.

(製造方法)
電子装置30の製造方法について説明する。電子回路および配線パターンが形成されたシリコンウェハ(基板51)に、真空蒸着法などで電極52および53、ならびにマーク54を設ける。シリコンウェハに研磨およびダイシングなどを行うことで、ICチップ50を形成する。
(Production method)
A method for manufacturing the electronic device 30 will now be described. Electrodes 52 and 53 and marks 54 are provided by a vacuum deposition method or the like on a silicon wafer (substrate 51) on which an electronic circuit and a wiring pattern are formed. The silicon wafer is polished, diced, and the like to form an IC chip 50.

InPのウェハ(基板41)の表面に、有機金属気相成長法(MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition)などで、半導体層42をエピタキシャル成長する。例えばドライエッチングなどによりメサ67を形成する。真空蒸着などにより電極44および45、ならびにマーク46を設ける。化学気相成長法(CVD:Chemical Vapor Deposition)などにより、ウェハの裏面に反射防止膜43を堆積する。ウェハにダイシングなどを行うことでセンサチップ40を形成する。 A semiconductor layer 42 is epitaxially grown on the surface of an InP wafer (substrate 41) by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or the like. A mesa 67 is formed, for example, by dry etching. Electrodes 44 and 45 and a mark 46 are provided by vacuum deposition or the like. An anti-reflection film 43 is deposited on the back surface of the wafer by chemical vapor deposition (CVD) or the like. The wafer is diced or the like to form a sensor chip 40.

電極44、45、52および53それぞれに半田を配置する。マーク46とマーク54とを対向させることで、センサチップ40とICチップ50とを位置合わせする。電極44と電極52とは対向し、電極45と電極53とは対向する。リフロー処理を行い、センサチップ40とICチップ50とをフリップチップボンディングする。溶融した半田が互いに接続し、バンプ34を形成する。フリップチップボンディングの後、センサチップ40とICチップ50との間に、例えばエポキシなどの樹脂を充填し、アンダーフィル36を形成する。 Solder is placed on each of the electrodes 44, 45, 52, and 53. The sensor chip 40 and the IC chip 50 are aligned by aligning the marks 46 and 54. The electrodes 44 and 52 face each other, and the electrodes 45 and 53 face each other. A reflow process is performed, and the sensor chip 40 and the IC chip 50 are flip-chip bonded. The molten solder connects to each other, forming the bumps 34. After flip-chip bonding, a resin such as epoxy is filled between the sensor chip 40 and the IC chip 50 to form the underfill 36.

図1Aに示した測定装置100は、完成後の電子装置30における厚さおよび距離の測定を行う。具体的には、図3に示す、Z軸方向におけるセンサチップ40の面47と面48との間の厚さT1、ICチップ50の面55と面56との間の厚さT2、センサチップ40とICチップ50との間の距離(ギャップ)gを測定する。測定装置100は、電子装置30の3つの透過領域32に光を照射する。3つの透過領域32をそれぞれ透過領域32a、32bおよび32cとする。 The measuring device 100 shown in FIG. 1A measures thicknesses and distances in the completed electronic device 30. Specifically, as shown in FIG. 3, it measures the thickness T1 between faces 47 and 48 of the sensor chip 40 in the Z-axis direction, the thickness T2 between faces 55 and 56 of the IC chip 50, and the distance (gap) g between the sensor chip 40 and the IC chip 50. The measuring device 100 irradiates light onto the three transmissive regions 32 of the electronic device 30. The three transmissive regions 32 are referred to as transmissive regions 32a, 32b, and 32c, respectively.

図2Aに示すように、3つの透過領域32a、32bおよび32cは、電子装置30のうちバンプ34が設けられる部分よりも外側に位置する。XY平面内におけるセンサチップ40の4つの頂点のうち1つの近傍に透過領域32aが位置し、もう1つの頂点の近傍に透過領域32bが位置し、さらに1つの頂点の近傍に透過領域32cが位置する。透過領域32aと透過領域32bとは、X軸方向に並ぶ。透過領域32aと透過領域32cとは、Y軸方向に並ぶ。透過領域32a、32bおよび32cは、それぞれ円形である。1つの透過領域32の直径D1は、例えば80μmなどである。 As shown in FIG. 2A, the three transparent regions 32a, 32b, and 32c are located outside the portion of the electronic device 30 where the bumps 34 are provided. The transparent region 32a is located near one of the four vertices of the sensor chip 40 in the XY plane, the transparent region 32b is located near another vertex, and the transparent region 32c is located near yet another vertex. The transparent regions 32a and 32b are aligned in the X-axis direction. The transparent regions 32a and 32c are aligned in the Y-axis direction. The transparent regions 32a, 32b, and 32c are each circular. The diameter D1 of one transparent region 32 is, for example, 80 μm.

図2Bおよび図3に示すように、1つの透過領域32は、透過領域37および38を含む。透過領域37(第1透過領域)は、センサチップ40の透過領域である。透過領域38(第2透過領域)は、ICチップ50の透過領域である。透過領域37と透過領域38とはZ軸方向において対向し、透過領域32を形成する。透過領域32は、Z軸方向において電子装置30の面47から面55までを含む。 As shown in Figures 2B and 3, one transparent region 32 includes transparent regions 37 and 38. Transparent region 37 (first transparent region) is a transparent region of sensor chip 40. Transparent region 38 (second transparent region) is a transparent region of IC chip 50. Transparent region 37 and transparent region 38 face each other in the Z-axis direction and form transparent region 32. Transparent region 32 includes surface 47 to surface 55 of electronic device 30 in the Z-axis direction.

透過領域37は、センサチップ40のうち透過領域37以外の領域に比べ、光を透過させやすい。透過領域37は、基板41およびn型半導体層60を有する。透過領域37に、反射防止膜43は設けられておらず、面47が露出する。反射防止膜43は、例えばエッチングなどで除去することができる。図3に示すように、透過領域37に受光層62、p型半導体層64、コンタクト層66、電極44および45、マーク46は設けられていない。X軸方向においてマーク46と透過領域37とは、離間している。図3に示すマーク46と透過領域37との間の距離D2は、例えば数μmから数十μmである。 The transparent region 37 is more likely to transmit light than the other regions of the sensor chip 40. The transparent region 37 has a substrate 41 and an n-type semiconductor layer 60. The transparent region 37 does not have an anti-reflection film 43, and the surface 47 is exposed. The anti-reflection film 43 can be removed by, for example, etching. As shown in FIG. 3, the light receiving layer 62, the p-type semiconductor layer 64, the contact layer 66, the electrodes 44 and 45, and the mark 46 are not provided in the transparent region 37. The mark 46 and the transparent region 37 are spaced apart in the X-axis direction. The distance D2 between the mark 46 and the transparent region 37 shown in FIG. 3 is, for example, several μm to several tens of μm.

センサチップ40のうち透過領域37以外の部分には受光層62が設けられている。赤外光の例えば90%以上は、受光層62に吸収されてしまい、受光層62より下側にはほとんど透過しない。透過領域37には受光層62が設けられていないため、赤外光は吸収されにくく、透過しやすい。センサチップ40のうち透過領域37以外の部分には、金属(電極44および45、バンプ34)が設けられている。金属の光に対する反射率は、基板41よりも高く、例えば赤外光に対して90%以上である。透過領域37には電極44および45、マーク46ならびにバンプ34が設けられていない。このため透過領域37は、センサチップ40のうち透過領域37以外の領域に比べて光を透過しやすい。透過領域37は、960nm以上の波長を有する光に対して、特に高い透過率を有する。例えばZ軸方向から照射される、波長が960nm以上の光の50%以上は、透過領域37を透過する。 The sensor chip 40 has a light receiving layer 62 in the portion other than the transmission region 37. For example, 90% or more of the infrared light is absorbed by the light receiving layer 62, and almost no light is transmitted below the light receiving layer 62. Since the light receiving layer 62 is not provided in the transmission region 37, infrared light is not easily absorbed and is easily transmitted. The sensor chip 40 has a metal (electrodes 44 and 45, bump 34) in the portion other than the transmission region 37. The reflectance of the metal to light is higher than that of the substrate 41, for example, 90% or more for infrared light. The electrodes 44 and 45, the mark 46, and the bump 34 are not provided in the transmission region 37. Therefore, the transmission region 37 transmits light more easily than the other regions of the sensor chip 40 other than the transmission region 37. The transmission region 37 has a particularly high transmittance for light having a wavelength of 960 nm or more. For example, 50% or more of light having a wavelength of 960 nm or more that is irradiated from the Z-axis direction is transmitted through the transmission region 37.

ICチップ50のうち透過領域38以外の領域には、電極52および53、バンプ34、マーク54、不図示の配線パターンなどの金属層(第2金属層)が設けられている。一方、透過領域38には金属層が設けられていない。透過領域38とマーク54との間は、図3の距離D2と同程度離れている。透過領域38は、ICチップ50のうち透過領域37以外の領域に比べて光の透過率が高い。透過領域38は、960nm以上の波長を有する光に対して、特に高い透過率を有する。例えばZ軸方向から照射される、波長が960nm以上の光の50%以上は、透過領域38を透過する。 In the IC chip 50, metal layers (second metal layers) such as electrodes 52 and 53, bumps 34, marks 54, and wiring patterns (not shown) are provided in the areas other than the transmissive area 38. On the other hand, no metal layer is provided in the transmissive area 38. The distance between the transmissive area 38 and the marks 54 is approximately the same as the distance D2 in FIG. 3. The transmissive area 38 has a higher light transmittance than the areas of the IC chip 50 other than the transmissive area 37. The transmissive area 38 has a particularly high transmittance for light having a wavelength of 960 nm or more. For example, 50% or more of light having a wavelength of 960 nm or more that is irradiated from the Z-axis direction passes through the transmissive area 38.

(測定方法)
図4は、測定方法を例示するフローチャートである。図4に示すように、電子装置30の透過領域32と、測定装置100の光学系との位置合わせを行う(ステップS10)。図1Aに示すカメラ28は、電子装置30のうちマーク46および54を撮影する。制御部10は、カメラ28から画像を取得し、マーク46および54の位置を認識する。マーク46および54の位置から例えばX軸方向に数μmシフトした位置が透過領域32である。制御部10は、マーク46および54の位置から透過領域32を認識する。位置制御部12は、ステージ21を用いて電子装置30を移動させ、透過領域32と光学系との位置合わせを行う。3つの透過領域32a、32bおよび32cのうち1つと、ビームスプリッタ26から入射される光の光軸とが、Z軸方向に並ぶ。
(Measuring method)
FIG. 4 is a flow chart illustrating a measurement method. As shown in FIG. 4, the transmissive region 32 of the electronic device 30 is aligned with the optical system of the measurement device 100 (step S10). The camera 28 shown in FIG. 1A captures the marks 46 and 54 of the electronic device 30. The control unit 10 acquires an image from the camera 28 and recognizes the positions of the marks 46 and 54. The position shifted from the positions of the marks 46 and 54 by several μm in the X-axis direction, for example, is the transmissive region 32. The control unit 10 recognizes the transmissive region 32 from the positions of the marks 46 and 54. The position control unit 12 moves the electronic device 30 using the stage 21 to align the transmissive region 32 with the optical system. One of the three transmissive regions 32a, 32b, and 32c and the optical axis of the light incident from the beam splitter 26 are aligned in the Z-axis direction.

光制御部13は、光源20に光を出射させる。光は、複数の波長を含む広帯域の赤外光である。含まれる波長の範囲は、例えば800nmから1100nmである。光は、ビームスプリッタ26で反射され、電子装置30に入射する(ステップS12)。光が電子装置30で反射されることで、反射光が発生する。反射光は、ビームスプリッタ26を透過し、分光器22に入射する。測定部14は、反射光を利用した分光干渉法を行い、厚さおよびギャップを測定する(ステップS14)。測定装置100は、3つの透過領域32の全てにおいて上記の測定を行う。 The light control unit 13 causes the light source 20 to emit light. The light is broadband infrared light that includes multiple wavelengths. The wavelengths included are in the range of 800 nm to 1100 nm, for example. The light is reflected by the beam splitter 26 and enters the electronic device 30 (step S12). The light is reflected by the electronic device 30, generating reflected light. The reflected light passes through the beam splitter 26 and enters the spectroscope 22. The measurement unit 14 performs spectroscopic interferometry using the reflected light to measure the thickness and gap (step S14). The measurement device 100 performs the above measurements in all three transmission regions 32.

図3を参照して、反射光について詳細に説明する。図3に示すように、光L0は、Z軸方向に伝搬し、センサチップ40の面47側から電子装置30の透過領域32に入射する。 Reflected light will be described in detail with reference to FIG. 3. As shown in FIG. 3, light L0 propagates in the Z-axis direction and enters the transmissive region 32 of the electronic device 30 from the surface 47 side of the sensor chip 40.

電子装置30は、ステージ21上において例えば空気に露出している。図3に示すように、透過領域32では、Z軸方向に、センサチップ40の基板41、n型半導体層60、アンダーフィル36、ICチップ50の基板51が並ぶ。透過領域32は、空気と基板41との界面、n型半導体層60とアンダーフィル36との界面、アンダーフィル36と基板51との界面、および基板51と空気との界面を含む。 The electronic device 30 is exposed to air, for example, on the stage 21. As shown in FIG. 3, in the transmissive region 32, the substrate 41 of the sensor chip 40, the n-type semiconductor layer 60, the underfill 36, and the substrate 51 of the IC chip 50 are aligned in the Z-axis direction. The transmissive region 32 includes the interface between the air and the substrate 41, the interface between the n-type semiconductor layer 60 and the underfill 36, the interface between the underfill 36 and the substrate 51, and the interface between the substrate 51 and the air.

空気の屈折率は、1.0である。基板41およびn型半導体層60の屈折率は、約3.2である。アンダーフィル36は例えば樹脂で形成されており、屈折率は約1.5である。基板51の屈折率は、3.2から3.4程度である。上記の4つの界面において、屈折率が変化する。界面の両側の層の屈折率は、互いに異なる。光L0が界面に入射すると、一部が光L0とは反対方向に反射される。 The refractive index of air is 1.0. The refractive index of the substrate 41 and the n-type semiconductor layer 60 is approximately 3.2. The underfill 36 is made of, for example, a resin, and has a refractive index of approximately 1.5. The refractive index of the substrate 51 is approximately 3.2 to 3.4. The refractive index changes at the above four interfaces. The refractive indexes of the layers on both sides of the interface are different from each other. When light L0 enters the interface, a part of it is reflected in the opposite direction to light L0.

面47に入射する光L0の一部は、空気と基板41との界面(面47)で反射される。センサチップ40を透過する光の一部は、n型半導体層60とアンダーフィル36との界面(面48)で反射される。アンダーフィル36を透過した光の一部は、アンダーフィル36と基板51との界面(面56)で反射される。ICチップ50を透過する光の一部は、基板51と空気との界面(面55)で反射される。面47で生じる反射光を反射光L1とする。面48で生じる反射光を反射光L2とする。面56で生じる反射光を反射光L3とする。面55で生じる反射光を反射光L4とする。 A portion of the light L0 incident on surface 47 is reflected at the interface (surface 47) between the air and the substrate 41. A portion of the light passing through the sensor chip 40 is reflected at the interface (surface 48) between the n-type semiconductor layer 60 and the underfill 36. A portion of the light passing through the underfill 36 is reflected at the interface (surface 56) between the underfill 36 and the substrate 51. A portion of the light passing through the IC chip 50 is reflected at the interface (surface 55) between the substrate 51 and the air. The reflected light occurring at surface 47 is referred to as reflected light L1. The reflected light occurring at surface 48 is referred to as reflected light L2. The reflected light occurring at surface 56 is referred to as reflected light L3. The reflected light occurring at surface 55 is referred to as reflected light L4.

光L0は、面47に対して垂直であり、図3中のZ軸上方向から下方向に伝搬し、面47から電子装置30に入射する。反射光L1、L2、L3およびL4は、Z軸下方向から上方向に伝搬し、図1Aのビームスプリッタ26を透過し、分光器22に入射する。 Light L0 is perpendicular to surface 47, propagates downward from the Z-axis in FIG. 3, and enters electronic device 30 from surface 47. Reflected light L1, L2, L3, and L4 propagate upward from the Z-axis, pass through beam splitter 26 in FIG. 1A, and enter spectrometer 22.

反射光L1と反射光L2とが干渉し、干渉光が発生する。分光器22は干渉光を分光し、受光部24は干渉光の波長ごとの強度を検出する。測定部14は、波長および強度に基づき、センサチップ40の面47と面48との間の厚さT1を測定する。反射光L2と反射光L3とが干渉し、干渉光が発生する。分光器22および受光部24により、波長ごとの強度を検出する。測定部14は、ギャップgを測定する。反射光L3と反射光L4とが干渉し、干渉光が発生する。分光器22および受光部24により、波長ごとの強度を検出する。測定部14は、ICチップ50の面56と面55との間の厚さT2を測定する。 Reflected light L1 and reflected light L2 interfere with each other, generating interference light. Spectrometer 22 separates the interference light, and light-receiving unit 24 detects the intensity of the interference light for each wavelength. Measurement unit 14 measures thickness T1 between surface 47 and surface 48 of sensor chip 40 based on the wavelength and intensity. Reflected light L2 and reflected light L3 interfere with each other, generating interference light. Spectrometer 22 and light-receiving unit 24 detect the intensity for each wavelength. Measurement unit 14 measures gap g. Reflected light L3 and reflected light L4 interfere with each other, generating interference light. Spectrometer 22 and light-receiving unit 24 detect the intensity for each wavelength. Measurement unit 14 measures thickness T2 between surface 56 and surface 55 of IC chip 50.

実施形態によれば、光L0を電子装置30の透過領域37に照射する。透過領域37は、電子装置30の透過領域37以外の部分に比べて光を透過しやすい。光L0は、例えば電子装置30の面47から入射し、反対側の面55まで達する。光L0の一部が電子装置30の複数の面(面47、48、55および56)で反射されることで、反射光が生じる。反射光を用いる分光干渉法により、センサチップ40の厚さT1、ICチップ50の厚さT2、およびセンサチップ40とICチップ50との距離(ギャップg)を、一回の工程で測定することができる。 According to the embodiment, light L0 is irradiated onto the transparent region 37 of the electronic device 30. The transparent region 37 transmits light more easily than other portions of the electronic device 30 than the transparent region 37. For example, the light L0 enters the electronic device 30 from surface 47 and reaches the opposite surface 55. A portion of the light L0 is reflected by the multiple surfaces (surfaces 47, 48, 55, and 56) of the electronic device 30, resulting in reflected light. By using the reflected light, the thickness T1 of the sensor chip 40, the thickness T2 of the IC chip 50, and the distance (gap g) between the sensor chip 40 and the IC chip 50 can be measured in a single process using spectroscopic interference.

光の散乱および球面収差などで、マーク46および54の画像がぼやけるため、画像を用いると精度の高い測定は困難である。また、画像では厚さの測定も難しい。 Because the images of marks 46 and 54 are blurred due to light scattering and spherical aberration, it is difficult to perform accurate measurements using the images. It is also difficult to measure thickness using images.

実施形態によれば、透過領域32に光L0を照射し、戻ってくる反射光を用いた分光干渉法を行う。制御部10は、反射光L1と反射光L2とを用いる分光干渉法により、センサチップ40の厚さT1を測定する。制御部10は、反射光L2と反射光L3とを用いる分光干渉法により、ギャップgを測定する。制御部10は、反射光L3と反射光L4とを用いる分光干渉法により、ICチップ50の厚さT2を測定する。厚さT1およびT2、ならびにギャップgを一度の工程で測定することができる。簡潔かつ精度が高い測定が可能である。制御部10は、厚さT1およびT2のうち一方と、ギャップgとを測定してもよい。制御部10は、反射光L1と反射光L4とを用いる分光干渉法により、電子装置30の厚さを測定することもできる。制御部10は、電子装置30のうち少なくとも一部の厚さを測定する。 According to the embodiment, the light L0 is irradiated onto the transmission region 32, and the reflected light is used to perform the spectroscopic interferometry. The control unit 10 measures the thickness T1 of the sensor chip 40 by the spectroscopic interferometry using the reflected light L1 and the reflected light L2. The control unit 10 measures the gap g by the spectroscopic interferometry using the reflected light L2 and the reflected light L3. The control unit 10 measures the thickness T2 of the IC chip 50 by the spectroscopic interferometry using the reflected light L3 and the reflected light L4. The thicknesses T1 and T2, as well as the gap g, can be measured in a single process. Simple and highly accurate measurements are possible. The control unit 10 may measure one of the thicknesses T1 and T2, and the gap g. The control unit 10 can also measure the thickness of the electronic device 30 by the spectroscopic interferometry using the reflected light L1 and the reflected light L4. The control unit 10 measures the thickness of at least a part of the electronic device 30.

図3に示すようにセンサチップ40の面47から光L0を入射してもよいし、ICチップ50の面55から光L0を入射してもよい。電子装置30の最も外側の面から光L0を入射することで、電子装置30内の複数の面(面47、48、55および56)で反射光L1、L2、L3およびL4が発生する。分光干渉法により、厚さT1およびT2とギャップgとを一挙に測定することができる。 As shown in FIG. 3, light L0 may be incident from surface 47 of sensor chip 40, or from surface 55 of IC chip 50. By irradiating light L0 from the outermost surface of electronic device 30, reflected light L1, L2, L3, and L4 are generated from multiple surfaces (surfaces 47, 48, 55, and 56) within electronic device 30. By using spectral interferometry, thicknesses T1 and T2 and gap g can be measured at the same time.

光L0がZ軸方向から傾斜していると、傾斜した方向における厚さおよびギャップを測定することになり、精度が悪化する。そこで図3に示すように、光L0は、Z軸方向に沿って伝搬し、面47および面55に対して垂直に入射することが好ましい。Z軸方向における厚さT1およびT2、ギャップgを正確に測定することができる。 If light L0 is tilted from the Z-axis direction, the thickness and gap will be measured in the tilted direction, resulting in poor accuracy. Therefore, as shown in Figure 3, it is preferable for light L0 to propagate along the Z-axis direction and be incident perpendicularly on surfaces 47 and 55. This allows the thicknesses T1 and T2 and gap g in the Z-axis direction to be accurately measured.

図2Bに示すように、透過領域32は、センサチップ40の透過領域37と、ICチップ50の透過領域38とを含む。透過領域37と透過領域38とは、Z軸方向において対向する。光L0は、Z軸方向に伝搬し、透過領域37と透過領域38とに入射する。透過領域37は、面47および48を含む。透過領域38は、面55および56を含む。これらの面で反射光が発生する。分光干渉法により、厚さT1およびT2とギャップgとを測定することができる。 As shown in FIG. 2B, the transmissive region 32 includes a transmissive region 37 of the sensor chip 40 and a transmissive region 38 of the IC chip 50. The transmissive region 37 and the transmissive region 38 face each other in the Z-axis direction. Light L0 propagates in the Z-axis direction and is incident on the transmissive region 37 and the transmissive region 38. The transmissive region 37 includes surfaces 47 and 48. The transmissive region 38 includes surfaces 55 and 56. Reflected light occurs at these surfaces. The thicknesses T1 and T2 and the gap g can be measured by spectral interferometry.

例えば厚さT1およびギャップgを測定し、厚さT2を測定しない場合、ICチップ50は透過領域38を有さなくてもよい。光L0は、面47から入射し、透過領域37を通り、面56に達する。面47、面48および面56のそれぞれで反射光が発生する。分光干渉法により、厚さT1およびギャップgを測定することができる。例えば厚さT2およびギャップgを測定し、厚さT1を測定しない場合、センサチップ40は、透過領域37を有さなくてもよい。光L0は、面55から入射し、面48に達する。分光干渉法により、厚さT2およびギャップgを測定する。 For example, if thickness T1 and gap g are measured but thickness T2 is not measured, IC chip 50 may not have transparent region 38. Light L0 enters from surface 47, passes through transparent region 37, and reaches surface 56. Reflected light is generated at each of surfaces 47, 48, and 56. Thickness T1 and gap g can be measured by spectral interferometry. For example, if thickness T2 and gap g are measured but thickness T1 is not measured, sensor chip 40 may not have transparent region 37. Light L0 enters from surface 55 and reaches surface 48. Thickness T2 and gap g are measured by spectral interferometry.

センサチップ40は、例えば赤外光を検知するセンサであり、受光層62、および金属層(電極44および45、マーク46、第1金属層)を有する。受光層62は、例えばInGaAs層であり、赤外光に対して感受性を有する。光L0が受光層62に照射されると、吸収されるため、反射光L2、L3およびL4が生じにくい。金属は、例えば90%以上など高い反射率を示す。光L0がマーク46などの金属で反射されると、ICチップ50で生じる反射光L3およびL4の強度が低下してしまう。このため分光干渉法による測定が困難となる。 The sensor chip 40 is, for example, a sensor that detects infrared light, and has a light receiving layer 62 and a metal layer (electrodes 44 and 45, mark 46, first metal layer). The light receiving layer 62 is, for example, an InGaAs layer, and is sensitive to infrared light. When light L0 is irradiated onto the light receiving layer 62, it is absorbed, so reflected light L2, L3, and L4 are unlikely to be generated. Metals have a high reflectance, for example, 90% or more. When light L0 is reflected by a metal such as mark 46, the intensity of reflected light L3 and L4 generated by the IC chip 50 decreases. This makes measurement by spectroscopic interference difficult.

センサチップ40の透過領域37は、受光層62を有さない。透過領域37は、InPの基板41およびn型半導体層60で形成されている。InPのバンドギャップは、赤外光のエネルギーよりも大きい。基板41およびn型半導体層60の吸収率は、受光層62よりも低い。つまり、透過領域37の光の吸収率は、センサチップ40のうち透過領域37以外の部分よりも低い。また、透過領域37には、金属層(電極44および45、マーク46など)が設けられていない。透過領域37の反射率は、透過領域37以外の部分よりも低い。反射防止膜43も設けられていない。すなわち、透過領域37は、透過領域37以外の部分に比べて高い透過率を有する。 The transmissive region 37 of the sensor chip 40 does not have a light receiving layer 62. The transmissive region 37 is formed of an InP substrate 41 and an n-type semiconductor layer 60. The band gap of InP is larger than the energy of infrared light. The absorptance of the substrate 41 and the n-type semiconductor layer 60 is lower than that of the light receiving layer 62. In other words, the light absorptance of the transmissive region 37 is lower than that of the other parts of the sensor chip 40 other than the transmissive region 37. In addition, no metal layers (electrodes 44 and 45, mark 46, etc.) are provided in the transmissive region 37. The reflectance of the transmissive region 37 is lower than that of the other parts of the sensor chip 40 other than the transmissive region 37. The anti-reflection film 43 is also not provided. In other words, the transmissive region 37 has a higher transmittance than that of the other parts of the sensor chip 40 other than the transmissive region 37.

ICチップ50は、金属層(電極52および53、マーク54など)を有する。透過領域38は、Siで形成され、金属層を有さない。透過領域38の反射率は、透過領域38以外の部分よりも低い。すなわち、透過領域38は、透過領域38以外の部分に比べて高い透過率を有する。 The IC chip 50 has metal layers (electrodes 52 and 53, mark 54, etc.). The transmissive region 38 is formed of Si and has no metal layers. The reflectance of the transmissive region 38 is lower than the portions other than the transmissive region 38. In other words, the transmissive region 38 has a higher transmittance than the portions other than the transmissive region 38.

光L0が、センサチップ40の透過領域37を透過し、ICチップ50まで伝搬し、ICチップ50の透過領域38を透過する。光L0が、面47、48、56および55で反射される。反射光を用いた分光干渉法により、厚さT1およびT2、ギャップgの測定が可能である。 Light L0 passes through the transparent region 37 of the sensor chip 40, propagates to the IC chip 50, and passes through the transparent region 38 of the IC chip 50. Light L0 is reflected by surfaces 47, 48, 56, and 55. The thicknesses T1 and T2 and the gap g can be measured by spectroscopic interference using the reflected light.

透過領域37の光の透過率は、例えば50%以上である。面47から入射する光L0が、十分な強度を維持したままICチップ50まで到達する。ICチップ50で生じる反射光L3およびL4の強度は、分光干渉法に適した大きさになる。透過率が高すぎると、反射光L1の強度が低くなる。透過領域37の透過率は、例えば90%以下が好ましい。アンダーフィル36の透過率は、例えば50%以上である。透過領域38の透過率は、例えば50%以上である。面56から入射する光L0が、十分な強度を維持したまま面55まで到達する。反射光L4の強度は、分光干渉法に適した大きさになる。透過率が高すぎると、反射光L3の強度が低くなる。透過領域38の透過率は、例えば90%以下が好ましい。面を挟む両側の材料の屈折率差が小さすぎると、当該の面における透過率が高くなり、反射光の強度が低くなる。屈折率差は、例えば1以上が好ましい。面47を挟む空気と基板41との屈折率差は約2.2である。面56を挟むアンダーフィル36(屈折率が約1.5)と透過領域38(基板51)との屈折率差は、1.7以上1.8以下である。 The light transmittance of the transmission region 37 is, for example, 50% or more. The light L0 incident from the surface 47 reaches the IC chip 50 while maintaining sufficient intensity. The intensities of the reflected light L3 and L4 generated by the IC chip 50 are suitable for the spectroscopic interference method. If the transmittance is too high, the intensity of the reflected light L1 will be low. The transmittance of the transmission region 37 is preferably, for example, 90% or less. The transmittance of the underfill 36 is, for example, 50% or more. The transmittance of the transmission region 38 is, for example, 50% or more. The light L0 incident from the surface 56 reaches the surface 55 while maintaining sufficient intensity. The intensity of the reflected light L4 will be suitable for the spectroscopic interference method. If the transmittance is too high, the intensity of the reflected light L3 will be low. The transmittance of the transmission region 38 is preferably, for example, 90% or less. If the difference in refractive index between the materials on both sides of the surface is too small, the transmittance at the surface will be high and the intensity of the reflected light will be low. The refractive index difference is preferably, for example, 1 or more. The refractive index difference between the air sandwiching surface 47 and substrate 41 is approximately 2.2. The refractive index difference between the underfill 36 (with a refractive index of approximately 1.5) sandwiching surface 56 and the transmissive region 38 (substrate 51) is 1.7 or more and 1.8 or less.

実施形態において、センサチップ40は、複数のメサ67を含み、赤外光を検知するアレイチップである。ICチップ50は、読み取り回路(ROIC)を含む回路基板である。電子装置30は、センサチップ40以外のチップを有してもよいし、ICチップ50以外のチップを有してもよい。 In the embodiment, the sensor chip 40 is an array chip that includes a plurality of mesas 67 and detects infrared light. The IC chip 50 is a circuit board that includes a read circuit (ROIC). The electronic device 30 may include a chip other than the sensor chip 40, or may include a chip other than the IC chip 50.

電子装置30は、3つの透過領域32a、32bおよび32cを有する。3つの透過領域32a、32bおよび32cは、互いに離間する。3つの透過領域32a、32bおよび32cそれぞれにおいて、図4の測定を行うことで、3つの透過領域32a、32bおよび32cそれぞれにおける厚さT1およびT2、ならびにギャップgを取得する。厚さT1のばらつき、厚さT2のばらつき、およびギャップgのばらつきを検出することができる。 The electronic device 30 has three transparent regions 32a, 32b, and 32c. The three transparent regions 32a, 32b, and 32c are spaced apart from one another. By performing the measurements of FIG. 4 in each of the three transparent regions 32a, 32b, and 32c, the thicknesses T1 and T2 and the gap g in each of the three transparent regions 32a, 32b, and 32c are obtained. The variation in thickness T1, the variation in thickness T2, and the variation in gap g can be detected.

図2Aに示すように、3つの透過領域32a、32bおよび32cは、電子装置30のうちバンプ34が設けられる部分よりも外側に位置することが好ましく、特に電子装置30の頂点の近傍に位置することが好ましい。厚さT1のばらつき、厚さT2のばらつき、およびギャップgのばらつきを精度よく検出することができる。 As shown in FIG. 2A, the three transparent regions 32a, 32b, and 32c are preferably located outside the portion of the electronic device 30 where the bump 34 is provided, and are particularly preferably located near the apex of the electronic device 30. The variation in thickness T1, the variation in thickness T2, and the variation in gap g can be detected with high accuracy.

センサチップ40とICチップ50とは、XY平面内で平行であることが好ましい。しかしフリップチップボンディングの際に、センサチップ40がICチップ50に対して傾斜して実装される恐れがある。ギャップgのばらつきを測定することが重要である。透過領域32aにおけるギャップgと、透過領域32bにおけるギャップgとを比較することで、X軸方向における傾斜を検知することができる。透過領域32aにおけるギャップgと、透過領域32cにおけるギャップgとを比較することで、Y軸方向における傾斜を検出することができる。ギャップgは例えば0.03mm±0.02mmである。透過領域32の数は3つ以上でもよく、例えば4つの透過領域32が電子装置30の4つの頂点の近傍に設けられてもよい。 The sensor chip 40 and the IC chip 50 are preferably parallel in the XY plane. However, there is a risk that the sensor chip 40 may be mounted at an angle to the IC chip 50 during flip-chip bonding. It is important to measure the variation in the gap g. By comparing the gap g in the transparent region 32a with the gap g in the transparent region 32b, the angle in the X-axis direction can be detected. By comparing the gap g in the transparent region 32a with the gap g in the transparent region 32c, the angle in the Y-axis direction can be detected. The gap g is, for example, 0.03 mm ± 0.02 mm. The number of transparent regions 32 may be three or more, and for example, four transparent regions 32 may be provided near the four vertices of the electronic device 30.

ICチップ50の製造工程では、シリコンウェハを研磨し、研磨後のウェハを切断する。研磨においてウェハの厚さにばらつきが生じることで、厚さT2にもばらつきが発生することがある。実施形態によれば、厚さT2のばらつきを検出することができる。例えば厚さT2は、0.58mm±0.02mmであることが好ましい。センサチップ40の製造工程でも厚さT1にばらつきが発生する恐れがある。実施形態によれば、厚さT1のばらつきを検出することができる。センサチップ40の厚さT1は、例えば0.58mm±0.02mmであることが好ましい。 In the manufacturing process of the IC chip 50, a silicon wafer is polished, and the polished wafer is cut. Variations in the thickness of the wafer caused by polishing may also occur in the thickness T2. According to the embodiment, the variation in the thickness T2 can be detected. For example, the thickness T2 is preferably 0.58 mm ± 0.02 mm. In the manufacturing process of the sensor chip 40, there is also a risk of variation in the thickness T1. According to the embodiment, the variation in the thickness T1 can be detected. For example, the thickness T1 of the sensor chip 40 is preferably 0.58 mm ± 0.02 mm.

以上、本開示の実施形態について詳述したが、本開示は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present disclosure have been described in detail above, the present disclosure is not limited to the specific embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the present disclosure as described in the claims.

10 制御部
12 位置制御部
13 光制御部
14 測定部
20 光源
21 ステージ
22 分光器
24 受光部
26 ビームスプリッタ
28 カメラ
30 電子装置
32、32a、32b、32c、37、38 透過領域
34 バンプ
36 アンダーフィル
40 センサチップ
41、51 基板
42、63 半導体層
43 反射防止膜
44、45、52、53 電極
46、54 マーク
47、48、55、56 面
50 ICチップ
60 n型半導体層
62 受光層
64 p型半導体層
66 コンタクト層
67 メサ
100 測定装置
101 CPU
102 RAM
104 記憶装置
106 インターフェース
REFERENCE SIGNS LIST 10 Control unit 12 Position control unit 13 Light control unit 14 Measurement unit 20 Light source 21 Stage 22 Spectrometer 24 Light receiving unit 26 Beam splitter 28 Camera 30 Electronic device 32, 32a, 32b, 32c, 37, 38 Transmitting area 34 Bump 36 Underfill 40 Sensor chip 41, 51 Substrate 42, 63 Semiconductor layer 43 Anti-reflection film 44, 45, 52, 53 Electrode 46, 54 Mark 47, 48, 55, 56 Surface 50 IC chip 60 n-type semiconductor layer 62 Light receiving layer 64 p-type semiconductor layer 66 Contact layer 67 Mesa 100 Measurement device 101 CPU
102 RAM
104 Storage device 106 Interface

Claims (11)

バンプを用いて第1のチップと第2のチップとをフリップチップボンディングして形成される電子装置のうち透過領域に光を照射する工程と、
前記光が前記電子装置で反射されて生じる反射光を用いる分光干渉法により、前記電子装置のうち少なくとも一部の厚さ、および前記第1のチップと前記第2のチップとの間の距離を測定する工程と、を有し、
前記透過領域は、前記電子装置のうち前記透過領域以外の領域に比べて、厚さ方向に光を透過しやすい領域であり、
前記測定する工程は、前記分光干渉法により、前記第1のチップの厚さ、前記第2のチップの厚さ、および前記第1のチップと前記第2のチップとの間の距離を測定する工程であり、
前記第1のチップの前記第2のチップとは反対側の面で反射された反射光と、前記第2のチップ側の面で反射された反射光とを用いる分光干渉法により、前記第1のチップの厚さを測定し、
前記第2のチップの前記第1のチップ側の面で反射された反射光と、前記第1のチップとは反対側の面で反射された反射光とを用いる分光干渉法により、前記第2のチップの厚さを測定し、
前記第1のチップの前記第2のチップ側の面で反射された反射光と、前記第2のチップの前記第1のチップ側の面で反射された反射光とを用いる分光干渉法により、前記距離を測定する電子装置の測定方法。
irradiating light onto a transmissive region of an electronic device formed by flip-chip bonding a first chip and a second chip using bumps;
measuring a thickness of at least a portion of the electronic device and a distance between the first chip and the second chip by spectroscopic interferometry using reflected light generated by the light being reflected by the electronic device;
the transmissive region is a region of the electronic device that transmits light more easily in a thickness direction than a region other than the transmissive region,
the measuring step is a step of measuring a thickness of the first tip, a thickness of the second tip, and a distance between the first tip and the second tip by the spectroscopic interferometry;
measuring a thickness of the first chip by a spectroscopic interferometry using a reflected light reflected on a surface of the first chip opposite to the second chip and a reflected light reflected on a surface of the first chip on the second chip side;
measuring a thickness of the second chip by a spectroscopic interferometry using a reflected light reflected on a surface of the second chip on the side of the first chip and a reflected light reflected on a surface opposite to the first chip;
A measurement method for an electronic device that measures the distance by spectroscopic interferometry using reflected light reflected on the surface of the first chip facing the second chip and reflected light reflected on the surface of the second chip facing the first chip.
前記光を照射する工程は、前記第1のチップの前記第2のチップとは反対側の面、または前記第2のチップの前記第1のチップとは反対側の面から光を照射する工程である請求項に記載の電子装置の測定方法。 2. The method for measuring an electronic device according to claim 1, wherein the step of irradiating light is a step of irradiating light from a surface of the first chip opposite the second chip, or from a surface of the second chip opposite the first chip. バンプを用いて第1のチップと第2のチップとをフリップチップボンディングして形成される電子装置のうち透過領域に光を照射する工程と、
前記光が前記電子装置で反射されて生じる反射光を用いる分光干渉法により、前記電子装置のうち少なくとも一部の厚さ、および前記第1のチップと前記第2のチップとの間の距離を測定する工程と、を有し、
前記透過領域は、前記電子装置のうち前記透過領域以外の領域に比べて、厚さ方向に光を透過しやすい領域であり、
前記透過領域は、第1透過領域と第2透過領域とを含み、
前記第1透過領域は、前記第1のチップに設けられ、前記第1のチップのうち前記第1透過領域以外の領域よりも前記光を透過しやすい領域であり、
前記第2透過領域は、前記第2のチップに設けられ、前記第2のチップのうち前記第2透過領域以外の領域よりも前記光を透過しやすい領域であり、
前記第1のチップと前記第2のチップとは、前記第1透過領域が前記第2透過領域に対向するようにフリップチップボンディングされ、
前記光を照射する工程において、前記光を前記第1透過領域および前記第2透過領域に照射する電子装置の測定方法。
irradiating light onto a transmissive region of an electronic device formed by flip-chip bonding a first chip and a second chip using bumps;
measuring a thickness of at least a portion of the electronic device and a distance between the first chip and the second chip by spectroscopic interferometry using reflected light generated by the light being reflected by the electronic device;
the transmissive region is a region of the electronic device that transmits light more easily in a thickness direction than a region other than the transmissive region,
the transmission region includes a first transmission region and a second transmission region,
the first transmission region is provided in the first chip and is a region of the first chip that transmits the light more easily than a region of the first chip other than the first transmission region;
the second transmission region is provided in the second chip and is a region of the second chip that transmits the light more easily than a region other than the second transmission region,
the first chip and the second chip are flip-chip bonded such that the first transmitting region faces the second transmitting region;
The method for measuring an electronic device, wherein in the step of irradiating light, the light is irradiated onto the first transmission region and the second transmission region.
前記第1のチップは、受光層および第1金属層を有し、
前記受光層および前記第1金属層は、前記第1透過領域以外の部分に設けられている請求項に記載の電子装置の測定方法。
the first chip has a light receiving layer and a first metal layer;
The method for measuring an electronic device according to claim 3 , wherein the light receiving layer and the first metal layer are provided in a portion other than the first transmissive region.
前記受光層は、インジウムガリウム砒素を含み、
前記第1透過領域は、インジウムリンを含む請求項に記載の電子装置の測定方法。
the light receiving layer comprises indium gallium arsenide;
The method of claim 4 , wherein the first transmissive region comprises indium phosphide.
前記第2のチップは、前記第2透過領域以外の部分に設けられた第2金属層を有する請求項から請求項のいずれか一項に記載の電子装置の測定方法。 The method for measuring an electronic device according to claim 3 , wherein the second chip has a second metal layer provided in a portion other than the second transmissive region. 前記第2透過領域は、シリコンを含む請求項から請求項のいずれか一項に記載の電子装置の測定方法。 The method of measuring an electronic device according to claim 3 , wherein the second transmissive region includes silicon. 前記電子装置は、複数の前記透過領域を有し、
前記複数の透過領域は、前記電子装置の面内方向において互いに離間し、
前記光を照射する工程において、前記複数の透過領域のそれぞれに前記光を照射し、
前記測定する工程は、前記複数の透過領域のそれぞれにおいて前記分光干渉法による測定を行う工程である請求項1から請求項のいずれか一項に記載の電子装置の測定方法。
The electronic device has a plurality of the transmissive regions,
The plurality of transmissive regions are spaced apart from one another in an in-plane direction of the electronic device,
In the step of irradiating light, the light is irradiated onto each of the plurality of transmission regions;
The method for measuring an electronic device according to claim 1 , wherein the measuring step is a step of performing the measurement by the spectroscopic interferometry in each of the plurality of transmission regions.
前記透過領域は、前記電子装置のうち前記バンプが設けられる部分よりも外側に位置する請求項1から請求項のいずれか一項に記載の電子装置の測定方法。 The method for measuring an electronic device according to claim 1 , wherein the transmission region is positioned outside a portion of the electronic device where the bumps are provided. バンプを用いて第1のチップと第2のチップとをフリップチップボンディングして形成される電子装置のうち透過領域に光を照射する光源と、
前記光が前記電子装置で反射されて生じる反射光を分光する分光器と、
前記分光器による分光に基づいて分光干渉法を行い、前記第1のチップの厚さ、前記第2のチップの厚さ、および前記第1のチップと前記第2のチップとの間の距離のうち少なくとも1つを測定する測定部と、を具備し、
前記透過領域は、前記電子装置のうち前記透過領域以外の領域に比べて、厚さ方向に光を透過しやすい領域であり、
前記測定部は、前記分光干渉法により、前記第1のチップの厚さ、前記第2のチップの厚さ、および前記第1のチップと前記第2のチップとの間の距離を測定し、
前記第1のチップの前記第2のチップとは反対側の面で反射された反射光と、前記第2のチップ側の面で反射された反射光とを用いる分光干渉法により、前記第1のチップの厚さを測定し、
前記第2のチップの前記第1のチップ側の面で反射された反射光と、前記第1のチップとは反対側の面で反射された反射光とを用いる分光干渉法により、前記第2のチップの厚さを測定し、
前記第1のチップの前記第2のチップ側の面で反射された反射光と、前記第2のチップの前記第1のチップ側の面で反射された反射光とを用いる分光干渉法により、前記距離を測定する電子装置の測定装置。
a light source that irradiates light onto a transmissive region of an electronic device formed by flip-chip bonding a first chip and a second chip using bumps;
a spectrometer for splitting reflected light generated when the light is reflected by the electronic device;
A measuring unit that performs a spectroscopic interferometry based on the spectroscope and measures at least one of a thickness of the first tip, a thickness of the second tip, and a distance between the first tip and the second tip,
the transmissive region is a region of the electronic device that transmits light more easily in a thickness direction than a region other than the transmissive region,
the measurement unit measures a thickness of the first tip, a thickness of the second tip, and a distance between the first tip and the second tip by the spectroscopic interferometry;
measuring a thickness of the first chip by a spectroscopic interferometry using a reflected light reflected on a surface of the first chip opposite to the second chip and a reflected light reflected on a surface of the first chip on the second chip side;
measuring a thickness of the second chip by a spectroscopic interferometry using a reflected light reflected on a surface of the second chip on the side of the first chip and a reflected light reflected on a surface opposite to the first chip;
A measuring apparatus for an electronic device that measures the distance by spectroscopic interferometry using reflected light reflected on the surface of the first chip facing the second chip and reflected light reflected on the surface of the second chip facing the first chip .
コンピュータに、
バンプを用いて第1のチップと第2のチップとをフリップチップボンディングして形成される電子装置のうち透過領域に光を照射する処理と、
前記光が前記電子装置で反射されて生じる反射光を用いる分光干渉法により、前記電子装置のうち少なくとも一部の厚さ、および前記第1のチップと前記第2のチップとの間の距離を測定する処理と、を実行させ、
前記透過領域は、前記電子装置のうち前記透過領域以外の領域に比べて、厚さ方向に光を透過しやすい領域であり、
前記測定する処理は、前記分光干渉法により、前記第1のチップの厚さ、前記第2のチップの厚さ、および前記第1のチップと前記第2のチップとの間の距離を測定する処理であり、
前記第1のチップの前記第2のチップとは反対側の面で反射された反射光と、前記第2のチップ側の面で反射された反射光とを用いる分光干渉法により、前記第1のチップの厚さを測定し、
前記第2のチップの前記第1のチップ側の面で反射された反射光と、前記第1のチップとは反対側の面で反射された反射光とを用いる分光干渉法により、前記第2のチップの厚さを測定し、
前記第1のチップの前記第2のチップ側の面で反射された反射光と、前記第2のチップの前記第1のチップ側の面で反射された反射光とを用いる分光干渉法により、前記距離を測定する電子装置の測定プログラム。
On the computer,
A process of irradiating light onto a transparent region of an electronic device formed by flip-chip bonding a first chip and a second chip using bumps;
measuring a thickness of at least a portion of the electronic device and a distance between the first chip and the second chip by spectroscopic interferometry using reflected light generated by the light being reflected by the electronic device;
the transmissive region is a region of the electronic device that transmits light more easily in a thickness direction than a region other than the transmissive region,
the measuring process is a process of measuring a thickness of the first tip, a thickness of the second tip, and a distance between the first tip and the second tip by the spectroscopic interferometry;
measuring a thickness of the first chip by a spectroscopic interferometry using a reflected light reflected on a surface of the first chip opposite to the second chip and a reflected light reflected on a surface of the first chip on the second chip side;
measuring a thickness of the second chip by a spectroscopic interferometry using a reflected light reflected on a surface of the second chip on the side of the first chip and a reflected light reflected on a surface opposite to the first chip;
A measurement program for an electronic device that measures the distance by spectroscopic interferometry using reflected light reflected on the surface of the first chip facing the second chip and reflected light reflected on the surface of the second chip facing the first chip.
JP2021022797A 2021-02-16 2021-02-16 METHOD, APPARATUS AND PROGRAM FOR MEASURING ELECTRONIC DEVICE Active JP7494753B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021022797A JP7494753B2 (en) 2021-02-16 2021-02-16 METHOD, APPARATUS AND PROGRAM FOR MEASURING ELECTRONIC DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021022797A JP7494753B2 (en) 2021-02-16 2021-02-16 METHOD, APPARATUS AND PROGRAM FOR MEASURING ELECTRONIC DEVICE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022124892A JP2022124892A (en) 2022-08-26
JP7494753B2 true JP7494753B2 (en) 2024-06-04

Family

ID=82941932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021022797A Active JP7494753B2 (en) 2021-02-16 2021-02-16 METHOD, APPARATUS AND PROGRAM FOR MEASURING ELECTRONIC DEVICE

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7494753B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002005627A (en) 2000-06-20 2002-01-09 Nec Corp Method and apparatus for measuring height of mounted component, method for manufacturing electronic component or optical component and the optical component
JP2015184123A (en) 2014-03-24 2015-10-22 リンテック株式会社 Thickness measuring method, thickness measuring system, and manufacturing method of laminated body
JP2017075791A (en) 2015-10-13 2017-04-20 富士通株式会社 Method and device
JP6758736B1 (en) 2020-04-08 2020-09-23 大塚電子株式会社 Optical measurement system and optical measurement method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002005627A (en) 2000-06-20 2002-01-09 Nec Corp Method and apparatus for measuring height of mounted component, method for manufacturing electronic component or optical component and the optical component
JP2015184123A (en) 2014-03-24 2015-10-22 リンテック株式会社 Thickness measuring method, thickness measuring system, and manufacturing method of laminated body
JP2017075791A (en) 2015-10-13 2017-04-20 富士通株式会社 Method and device
JP6758736B1 (en) 2020-04-08 2020-09-23 大塚電子株式会社 Optical measurement system and optical measurement method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022124892A (en) 2022-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11960131B2 (en) Integrated photonics device having integrated edge outcouplers
JP5753686B2 (en) Optical sensor module and manufacturing method thereof
US11644618B2 (en) Discrete optical unit on a substrate of an integrated photonics chip
KR101815325B1 (en) System for directly measuring the depth of a high aspect ratio etched feature on a wafer
TWI761691B (en) Probe for pic die with related test assembly and method
US9305341B2 (en) System and method for measurement of through silicon structures
US20140029639A1 (en) Photonic package architecture
US11251228B2 (en) Optical receiver package with backside lens-integrated photodetector die
JP2013242179A (en) Spectral sensor
JP2006030031A (en) Spectroscope
CN109690238A (en) The speed of the confocal metering of coloration enhances
KR20130106178A (en) Apparatus for measureing thickness and shape by using optical method and method of the same
US10168213B2 (en) Spectroscopic sensor including interference filter unit having silicon oxide cavity
JP7494753B2 (en) METHOD, APPARATUS AND PROGRAM FOR MEASURING ELECTRONIC DEVICE
US11022521B2 (en) Test device and heterogeneously integrated structure
US8980675B2 (en) Production method for spectroscopic sensor
TWI504026B (en) Optical orientation module and light source unit thereof
US20040051872A1 (en) Accurate positioning of components of an optical assembly
KR20230110175A (en) Thickness measuring apparatus
US9587980B2 (en) Spectroscopic sensor
KR20140004943A (en) Apparatus and method for measuring hole shape and depth
US7196800B1 (en) Semiconductor die analysis as a function of optical reflections from the die
US20230077954A1 (en) Electronic device, method of manufacturing and measuring method for electronic device
JP2022147340A (en) Electronic device and method of manufacturing the same
CN111095492B (en) Substrate, method for polishing substrate provided with functional chip, and non-transitory computer-readable recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230921

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240312

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240313

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240408

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20240408

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20240408

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240423

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240506

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7494753

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150