JPH0374855A - チップサイズ検出方法およびチップピッチ検出方法およびチップ配列データ自動作成方法ならびにそれを用いた半導体基板の検査方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体基板上のチップサイズ、チップピッチ
検出技術さらにはチップ配列データ自動作成技術および
それを用いた検査技術に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、半導体集積回路装置の製造工程においては、
シリコンなどの半導体からなる半導体基板に周知のフォ
トリングラフィ技術などを用いて、複数個の半導体集積
回路素子（以下チップと記す）を−括して形成すること
が行われている。

そして、このような製造プロセスにおいては、個々のチ
ップを構成する回路パターンの欠陥の検出や寸法の測定
、さらには異物の付着の有無などを光学的に検査する検
査技術が一般に用いられている。

ところで、半導体基板に形成されるチップのチップサイ
ズやピッチ、さらには配列状態などは、チップの品種な
どに応じて様々であり、上述のような検査においては、
不良のチップなどを確実に排除したり、検査結果を製造
プロセスに的確にフィードバックするなどの観点から、
欠陥や異物の付着位置さらには、パターン寸法の測定結
果などを、半導体基板上の個々のチップと対応付けて記
録することが必須となる。

このため、従来では、たとえば、株式会社日本自動制御
発行「ウェハ欠陥検査装置（２ＷＤ１３）（２ＷＤ２３
）取り扱い説明書」などに記載されているように、検査
対象となる同一品種のチップが形成される一群の半導体
基板の検査作業に先立って、作業者が当該半導体基板群
における固有のチップサイズ、チップピッチ、チップ配
列データなどを作業者が人手によってその都度行ってい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

このため、検査工程に手作業が介在して検査工程が煩雑
となることは避けられず、特に、近年のようなチップの
多品種少量生産が要請される趨勢においては、上述のよ
うな入力作業を多数の品種毎に繰り返すことになり、検
査作業の煩雑化および所要工数の増大やスルーブツト低
下の原因となっていた。

そこで、本発明の目的は、作業者を煩わすことなく、半
導体基板に形成されているチップのチップサイズを自動
的に測定することが可能なチップサイズの検出方法を提
供することにある。

本発明の他の目的は、作業者を煩わすことなくチップピ
ッチを自動的に測定することが可能なチップピッチの検
出方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、作業者を煩わすことなく、
チップ配列データの検出および登録を自動的に行うチッ
プ配列データの自動作成方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、検査作業に先立って、チッ
プサイズ、チップピッチ、チップ配列データの少なくと
も一つを自動的に測定することで、省力化およびスルー
プットの向上を実現することが可能な検査方法を提供す
ることにある。

本発明にさらに他の目的は、検査作業に先立って、チッ
プサイズ、チップピッチ、チップ配列データの少なくと
も一つを自動的に測定することで、操作性の向上および
省力化を実現することが可能な検査装置を提供すること
にある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面−から明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明になるチップサイズ検出方法は、半導
体基板に一括して形成される複数のチップの各々のチッ
プサイズ検出方法であって、半導体基板における充分広
い任意の領域の画像データをサンプリングし、チップの
内部領域と、隣接するチップの境界領域との間における
画像データの特徴量の差異を検出してチップサイズを決
定するものである。

また、本発明になるチップピッチ検出方法は、半導体基
板上に互いに直交する２方向に規則的に配列形成される
複数のチップのチップピッチ検出方法であって、半導体
基板における充分広い任意の領域の画像データをサンプ
リングし、チップの内部領域と、隣接するチップの境界
領域との間における画像データの特徴量の差異を検出し
て個々のチップの矩形の輪郭を抽出し、直交する２方向
にそれぞれ隣接するチップの矩形の輪郭の互いに対応す
る角部の距離をチップピッチとするようにしたものであ
る。

また、本発明になるチップ配列データ自動作成方法は、
半導体基板上に形成されている任意のチップ内の一定面
積から画像データをサンプリングして基準データとして
記憶する第１の段階と、予め与えられたチップピッチ分
だけ移動し、隣接するチップ領域の同一箇所から画像デ
ータをサンプリングする第２の段階と、サンプリングさ
れた画像データと基準データとの近似性の大小に基づい
て、チップ領域におけるチップの有無を判定して記録す
る第３の段階とからなり、第２および第３の段階を半導
体基板の全面において繰り返すことにより、当該半導体
基板内におけるチップ配列データの登録を自動的に行う
ものである。

また、本発明になる検査方法は、複数のチップが形成さ
れた半導体基板に対して所望の検査を行う検査方法であ
って、請求項７または８記載のチップ配列データの自動
作成方法によって得られた当該半導体基板内におけるチ
ップ配列データを用いて目的の検査を自動的に遂行する
ものである。

また、本発明になる検査装置は、複数のチップが形成さ
れた半導体基板が載置される試料台と、半導体基板の画
像データを得る検査光学系と、画像データに基づいて、
半導体基板における欠陥の有無を判定する欠陥検出手段
と、画像データに基づいて、チップのチップサイズおよ
びチップピッチおよびチップ配列データの少なくとも一
つを検出するチップ情報検出手段と、検出されたチップ
のチップサイズおよびチップピッチおよびチップ配列デ
ータの少なくとも一つを記憶する記憶媒体とで構成した
ものである。

〔作用〕

上記した本発明のチップサイズ検出方法によれば、たと
えば、半導体基板の任意の領域から一定面積の画像デー
タのサンプリングを無作為に多数回行い、当該画像デー
タの特徴量の違いに基づいてパターンの疎密を弁別する
第１の段階と、パターンの疎な領域で再度画像データの
サンプリングを行って角部を抽出する第２の段階と、抽
出された角部を組み合わせて矩形領域を抽出する第３の
段階と、抽出された矩形領域の中で最大のものをチップ
の輪郭とみなし、その縦横の寸法をチップサイズとする
第４の段階とを実行することにより、作業者を煩わすこ
となく、半導体基板に形成されているチップのチップサ
イズを自動的に測定することができる。

また、上記した本発明になるチップピッチの検出方法に
よれば、たとえば、チップの矩形の輪郭の直交する２辺
の延長線上で再度画像データのサンプリングを行い、チ
ップの輪郭の延長線上にある最短距離の角部を抽出する
第１の段階と、抽出された角部とはじめのチップの矩形
の輪郭の対応する角部との距離を測定してチップピッチ
とする第２の段階とを実行することで、作業者を煩わす
ことなくチップピッチを自動的に測定することができる
。

また、上記した本発明のチップ配列データ自動作成方法
によれば、たとえば、画像データと基準データの近似性
の判定に、画像の明るさの濃淡のヒストグラム、または
画像の微分パターンのヒストグラム、または濃淡画像そ
のものの差を用いることにより、作業者を煩わすことな
く、チップ配列データの検出および登録を自動的に行う
ことができる。

また、上記した本発明になる検査方法によれば、検査に
先立って、半導体基板に形成されているチップに関する
、チップサイズ、チップピッチ、チップ配列データなど
のチップ情報をチップの品種などが切り替わる毎に作業
者が手作業で人力する必要が無くなり、検査工程におけ
る省力化およびスループットの向上が実現する。

また、上記した本発明になる検査装置によれば、予め自
動的に把握されて記憶媒体に格納されているチップ配列
データなどを記憶媒体から読み出すだけで、検査作業に
先立って、半導体基板に形成されているチップに関する
、チップサイズ、チップピッチ、チップ配列データなど
のチップ情報をチップの品種などが切り替わる毎に作業
者が手作業で入力する必要が無くなり、検査装置の操作
性の向上および検査装置の稼働に要する工数の低減が実
現する。

〔実施例１〕 以下、本発明の一実施例であるチップサイズ検出方法お
よびチップピッチ検出方法の一例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例であるチップサイズ検出方
法およびチップピッチ検出方法の一例を示す流れ図であ
り、第２図（ａ）〜（ｇ）は、その説明図である。

第２図（ａ）に示されるように、ウェハ１の上には、矩
形の複数のチップｌａが、互いに直交するＸ方向および
Ｙ方向に所定のピッチで配列形成されている。

特に図示しないが、個々のチップ１ａの内部には、当該
チップ１ａに形成される半導体集積回路装置の所望の機
能を実現するための回路パターンが形成されているとと
もに、隣接するチップ１ａの境界領域は、後に実施され
る複数のチップｌａを個々に分離するための切断分離工
程における切断工具の通り路となるスクライブエリアと
なっており、当該スクライブエリアには、チップ１ａの
内部領域とは明らかに異なるテスト用の回路パターンな
どが必要に応じて形成されている。

また、複数の子ツブ１ａの各々の内部には、同一の回路
パターンが形成されている。

以下、このようなウェハ１における個々のチップ１ａの
チップサイズおよびチップピッチの検出方法の一例を説
明する。

まず、複数のチップ１ａの配列方向がＸおよびＹ方向に
平行になるように、ウェハ１を適宜回動させる（ステッ
プ１０１〉。

次に、ウェハ１上において、第２図（ａ）に示されるよ
うに、一定面積の画像データサンプリングエリア２から
、明るさの濃淡のヒストグラムをサンプリングする。

濃淡のヒストグラムは、第２図（ロ）に示されるように
、パターンが密な領域、すなわち、チップ１ａの内部領
域の場合には、同図中のｂｌに示されるように、明るさ
のレベルが分散したヒストグラムとなり、パターンが疎
な領域、すなわちチップ１ａの境界領域では、同図中の
ｂ２に示されるように、ある明るさのレベル付近の検出
頻度が集中するヒストグラムとなる。

このパターンの疎密によるヒストグラムの特徴量の違い
、たとえば最高頻度、あるいは出現する明るさの階調数
、または一定頻度以上の明るさの階調の連続性、さらに
はこれらの組み合わせに基づいて、サンプリングした領
域が疎・密のいずれに属するかを判別する。

そして、第２図（ａ）のＡに示されるように、ウェハｌ
に対して、チップ１ａの配列方向に斜め４５度の角度で
隣接した領域のサンプリングを繰り返しくステップ１０
２＞、各領域が疎・密のいずれの領域であるかを判別す
る（ステップ１０３）。

すなわち、サンプリングした領域で密な領域がある回数
以上（たとえば１０回〉連続した場合、その連続した領
域はチップｌａの内部におけるメモリセルなどの回路パ
ターンの密な領域とみなす。

また、前記Ａで示される斜め方向のサンプリング動作は
、チップｌａの予想される大きさ以上、たとえば３０叩
程度繰り返し、前述のようなパターンの密な領域が出現
した場合には、その時点でサンプリングを中止する。ま
た、出現しなかった場合には、Ｙ座標を適宜ずらして再
度サンプリングを行い、連続したパターンの密な領域が
現れるまで繰り返す。

次に、連続したパターンの密な領域を起点として、第２
図（ａ）のＢに示されるように、Ｘ方向に上記の場合と
同様に画像データのサンプリングを繰り返しくステップ
１０４）、各領域が疎・密のいずれに属するかを判別し
、第２図（Ｃ）に示されるように密な領域と疎な領域と
に大まかに切り分ける（ステップ１０５）。

次に、マクロな密の領域の両側のマクロな疎の領域につ
いて、再度画像データのサンプリングを行う。

すなわち、まず、第２図（イ）のＣに示されるように、
マクロな密の領域の左側のマクロに疎な領域について、
Ｘ方向に画像データをサンプリングする（ステップ１０
６）。そして、サンプリングした画像データから微分画
像を求め、第２図（ｅ）に示されるようにＹ方向の直線
エツジを探索する（ステップ１０７）。

次に、得られた直線エツジのＸ座標上を、第２図（ｄ）
のＤに示されるＹ方向に上記と同様に微分画像を求めて
いき、Ｙ方向の直線エツジが連続していることを確認し
ながら、最終的に第２１ＭＣｎ中のｆｌ、ｆ２に示され
る左側の角部を示す微分画像が現れるまで探索し、左側
上下のチップ角部の候補とする（ステップ１０８）。

同様に、マクロに密な領域の右側に位置するマクロに疎
な領域において、９Ｊ２図（イ）の已に示すようにＸ方
向に画像データをサンプリングしくステップ１０９）、
Ｙ方向の直線エツジを求め（ステップ１１．０）、さら
に第２図（イ）のＦに示されるようにＹ方向に画像デー
タをサンプリングし、’１２図（０中のｆ３およびｆ４
に示される右側の角部を探索し、チップ１ａの右側上下
の角部の候補とする（ステップ１１１）。

さらに、上述のような一連の操作によって得られたチッ
プ１ａの左右における上下の角部の候補を組み合わせて
、矩形となるものを選出する。なお、矩形の選出は、得
られた角部のエツジ画像のｘ、Ｙ座標の一致度によって
行う。そして、得られた矩形の中から最大のものをチッ
プ１ａの輪郭と判断し、そのＸおよびＹ方向の２辺の長
さを、それぞれ、チップサイズＳＸおよびチップサイズ
ＳＹとする（ステップ１１２）。

次に、第２図（印のＧに示されるように、得られたチッ
プ１ａの輪郭のＸ方向の１辺の角部からＸ方向に画像デ
ータをサンプリングして微分画像を求め、第２図（ｆ）
のｆｌで示される左上の角部を示す微分画像が現れるま
で探索し、チップ１ａの輪郭の対応する左上の角部との
Ｘ方向の距離をチップピッチＰＸとする。さらに、第２
図（ののＨに示されるように、Ｙ方向についても同様の
処理を行い、第２図（Ωのｆ２の左下の角部を探索して
、チップピッチＰＹを求める（ステップ１１３）。

以上のような手順のよって、ウェハｌにおける複数のチ
ップ１ａのチップサイズｓｘ、ｓｙおよびチップピッチ
ｐｘ、ｐｙを求めることができる。

このように、本実施例のチップサイズおよびチップピッ
チ検出方法によれば、作業者を煩わすことなく、ウェハ
ｌの内部におけるチップサイズおよびチップピッチを自
動的に把握することができる。

これにより、たとえば後述のようなウェハ１の外観検査
１寸法検査、異物検査などの種々の検査工程に先立って
必要となるつエバ１の内部におけるチップ１ａのチップ
サイズおよびチップピッチなどの登録を作業者が手入力
する場合などに比較して、所要工数の低減および操作性
の向上を実現することができる。

〔実施例２〕 次に第３図に示される流れ図および第４図に示される説
明図を参照しながら、本発明の一実施例であるチップ配
列データ自動作成方法の一例を説明する。

まず、ウェハ１の任意の位置にあるチップｌａ内の任意
の領域において一定面積の画像データサンプリングエリ
ア２から、第４図（ａ）に示されるような明るさの濃淡
のヒストグラムをサンプリングし基準データとして記憶
する（ステップ２０１）。

なお、画像データサンプリングエリア２によるサンプリ
ング位置としては、可能な限りメモリセルなどような回
路パターンの密な領域を選択して、チップｌａの存在し
ない領域との区別をつけやすくする。

次に、前記実施例１のようにして自動的に得られたチッ
プピッチＰＸ、ＰＹ、または作業者が手作業でパラメー
タとして入力したチップピッチ分だけ移動させる（ステ
ップ２０２〉。

そして、移動先のチフプｌａの領域の対応する同一箇所
から明るさの濃淡のヒストグラムをサンプリングする（
ステップ２０３）。

このとき、移動先にチップ１ａが存在する場合には、前
記第４図（ａ）に示されるような基準データと類似した
第４図（ｂ）に示されるようなサンプリング結果となる
。

次に、いまサンプリングしたデータと前述の基準データ
とを照合しくステップ２０４）　、両者の特徴量の近似
性を調べる（ステップ２０５）。

そして、一定値以上の近似性が認められた場合には、当
該移動先にチップ１ａが存在する判定して、当該チップ
１ａの位置を登録する（ステップ２０６）。

一方、移動先が通常のチップ１ａと異なるプロセス管理
のための試験パターンが形成されたダミーチップ１ｂの
場合（第４図（Ｃ））や、チップｌａの形成領域から外
れた位置の場合（第４図（ｄ））には、第４図（ａ）の
基準データと大きく異なるのでチップ１ａの領域ではな
いと判定され、登録動作は行われない。

次に、ウェハ１の全面に対してチップ１ａの検出処理が
完了したか否かを調べ（ステップ２０７）、未だ完了し
ていない場合には、前記ステップ２０２に戻って、第４
図の破線で示されるような経路となるようにチップピッ
チだけ適宜ウェハ１を移動させ、川岸の処理を繰り返す
。

そして、上述の一連の動作がウェハ１の全面において完
了すると、得られたチップｌａのチップ配列データを、
再利用可能なように後述のような検査装置の記憶媒体に
保存する。

このように、本実施例のチップ配列データ自動作成方法
によれば、作業者を煩わすことなく、ウェハ１の内部に
おけるチップ配列データを自動的に作成することができ
る。

これにより、たとえば後述のようなウェハ１の外観検査
１寸法検査、異物検査などの種々の検査工程に先立って
必要となるウェハ１の内部におけるチップｌａのチップ
配列データの登録を作業者が手入力する場合などに比較
して、所要工数の低減および操作性の向上を実現するこ
とができる。

〔実施例３〕 次に、本発明の一実施例である外観検査２寸法検査、異
物検査などの検査方法およびそれを実施する検査装置の
一例を説明する。

すなわち、３３５図は、当該検査方法の一例を示す流れ
図であり、第６図は検査装置の構成の一例を示すブロッ
ク図である。

まず、第６図を参照しながら、本実施例の検査装置の構
成の一例を説明する。

筐体３の上には、水平面内における回動および水平移動
、さらには上下動などが自在な試料台４が設けられてお
り、この試料台４には、ウェハ１が載置されている。

この試料台４の直上部には、光軸を当該試料台４に対し
て垂直にした対物レンズ５が配置され、さらにこの対物
レンズ５の光軸上には、画像検出センサ６が設けられて
いる。

さらに対物レンズ５と画像検出センサ６との間における
光軸上には、当該光軸に対して反射面を４５度に傾斜さ
せたハーフミラ−７が介設されており、側方部に設けら
れた照明ランプ８から放射される照明光８ａを、対物レ
ンズ５を介してウェハ１の表面に照射するように導くと
ともに、ウェハｌからの反射光の一部を対物レンズ５に
よって捕捉して得られる当該ウェハ１の検査領域の画像
光８ｂをそのまま透過させて画像検出センサ６に結像さ
せるようにしている。

画像検出センサ６には、欠陥検出回路９および欠陥格納
メモリｌＯが接続されており、前述の各実施例などに示
されるようにウェハｌに配列形成されている複数のチッ
プ１ａの回路パターンの欠陥や、異物の付着による欠陥
などを、画像検出センサ６に得られるウェハｌの画像に
基づいて、所定のアルゴリズムによって検出し、いずれ
のチップ１ａにおける欠陥かなどの情報を欠陥格納メモ
リ１０に記憶する動作を行うようになっている。

ここで、検出された欠陥がいずれのチップ１ａのもので
あるかを対応付けるためには、ウェハ１に形成されてい
る複数のチップ１ａのチップサイズ、チップピッチさら
にはチップ配列データなどをあらかじめ入力しておくこ
とが必須となる。

従来では、前述のように作業者が手入力で行っており、
工数増大および操作性さらにはスループットの低下を招
いていた。

そこで、本実施例の検査装置の場合には、たとえば、前
記実施例１および実施例２などに示される手法によって
上述のチップ１ａのチップサイズ。

チップピッチさらにはチップ配列データなどを自動的に
行う、チップサイズ・ピッチ・配列データ作成部１１お
よびチップサイズ・ピッチ・配列データ格納メモリ１２
を備えており、得られたチップ配列データなどの情報を
、たとえばフロッピィ−ディスクなどの不揮発性記憶媒
体１３に格納して、再利用可能にしている。

さらに、チップサイズ・ピッチ・配列データ格納メモリ
１２と、欠陥検出回路９との間には、検査領域抽出部１
４が設けられており、実際の欠陥検査などに際しては、
チップ１ａのチップサイズ。

チップピッチさらにはチップ配列データなどを、検査領
域抽出部１４を介して適宜選出して、前記欠陥検出回路
９に随時与えるようにしている。これにより検出された
種々の欠陥と、当該欠陥がウェハ１における複数のチッ
プ１ａのいずれのものであるかなどの情報とが対応付け
られて、欠陥格納メモリ１０に記憶されるものである。

以下、本実施例における検査方法および装置の作用の一
例を第５図の流れ図などを参照しながら説明する。

まず、初めて検査される品種やチップ配列データなどが
異なる場合には、目的の欠陥検査などに先立って、ウェ
ハｌを試料台４に載置し、チップサイズ・ピッチ・配列
データ作成部１１およびチップサイズ・ピッチ・配列デ
ータ格納メモリ１２、さらには記憶媒体１３などを作動
させ、実施例１に示されるようなアルゴリズムなどによ
ってチップサイズ、チップピッチの自動的な検出を行い
（ステップ１００）　、さらに、実施例２に示されるよ
うにアルゴリズムにより、当該チップサイズ。

チップピッチの検出結果を用いて、チップ配列データの
測定を自動的に行い、記憶媒体１３に登録する〈ステッ
プ２００〉。

なお、その後、同じ品種のウエノＸ１、すなわちチップ
配列データが同一のウニ／Ｘｌの検査に際しては、記憶
媒体１３に登録されている情報を読み出して利用する。

次に、検査対象となるウエノ＼１を試料台４に載置（ロ
ーディング）シ゛（ステップ３００）、複数のチップ１
ａの配列方向と、試料台４のＸ、Ｙ軸の平行を平行にし
たり、対物レンズ５の焦点位置を調整するなどの位置合
わせ（アライメント）を行う　（ステップ４００）。

その後、検査領域抽出部１４を介して、すでに測定済の
チップ配列データを、欠陥検出回路９に入力し、当該欠
陥検出回路９は、入力されたチップ配列データなどに基
づいて、試料台４の送り動作などを適宜制御し、目的の
チップ１ａの目的の領域を対物レンズ５の光軸上に位置
決めする操作を適宜行い、その時に画像検出センサ６に
得られた検査部位の拡大画像に対して所定の処理を施す
ことにより、欠陥検出操作をウェハ１の全チップ１ａに
対して実施する（ステップ５００）。

さらに、検出された欠陥を、図示しない付属の光学ａｉ
ａ鏡などによって作業者が目視確認をおこなう　（ステ
ップ６００）。

その後、チップ配列データに基づいて、検出された欠陥
と、当該欠陥が検出されたチップ１ａがウェハｌの内部
のいずれのチップ１ａであるかなどの情報とを対応付け
て、欠陥格納メモＵ　１０に出力する（ステップ７００
）　。

そして、欠陥検査が完了したウェハ１を試料台４から取
り除き（アンロード）（ステップ８００）、未検査の同
種のウェハ１がまだあるか否かを調べる（ステップ９０
０）。

そして、未検査のウェハ１がまだある場合には、ステッ
プ３００に戻ってウェハ１のローディングを行い、一連
の検査を行う。

また、同種のウェハｌの検査が完了した場合には、当該
頻出のウェハ１に対する検査を完了する。

以上説明したように、本実施例の検査方法および検査装
置によれば、目的の品種のウェハ群の欠陥検査などに先
立って、必要となるチップサイズ。

チップピッチさらにはチップ配列データなどの情報を、
作業を介在させることなく、検査装置が自動的に行うの
で、作業者による手入力による従来の場合などに比較し
て、検査工程における所要工数の低減および操作性の大
幅な向上を実現することができる。

また、単位時間当たりに検査できるつ、／Ｘｌの枚数す
なわちスルーブツトが向上する。

これにより、半導体集積回路装置の製造プロセスにおけ
るウェハ１の検査工程での生産性が大幅に向上する。

特に、チップの多品種少量生産などにおいて上述のよう
な効果が一層大きくなる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、チップサイズおよびチップピッチさらにはチ
ップ配列データの検出および作成方法のアルゴリズムと
しては、前記各実施例に例示したものに限らず、同様の
趣旨であれば、他の方式でもよい。

さらに、チップサイズ検出方法、チップピッチ検出方法
、さらにはチップ配列データ自動作成方法は、前述のよ
うにウェハに検査工程に組み込むだけでなく、必要に応
じて製造プロセス全体のあらゆる工程に組み込んでもよ
いことは言うまでもない。

また、検査装置の構成は、前記実施例に例示したものに
限定されない。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりで
ある。

すなわち、本発明になるチップサイズ検出方法によれば
、半導体基板に一括して形成される複数のチップの各々
のチップサイズ検出方法であって、前記半導体基板にお
ける充分広い任意の領域の画像データをサンプリングし
、チップの内部領域と、隣接するチップの境界領域との
間における前記画像データの特徴量の差異を検出してチ
ップサイズを決定するようにしたので、たとえば、半導
体基板の任意の領域から一定面積の画像データのサンプ
リングを無作為に多数回行い、当該画像データの特徴量
の違いに基づいてパターンの疎密を弁別する第１の段階
と、パターンの疎な領域で再度画像データのサンプリン
グを行って角部を抽出する第２の段階と、抽出された角
部を組み合わせて矩形領域を抽出する第３の段階と、抽
出された矩形領域の中で最大のものをチップの輪郭とみ
なし、その縦横の寸法をチップサイズとする第４の段階
とを実行することにより、作業者を煩わすことなく、半
導体基板に形成されているチップのチップサイズを自動
的に測定することができる。

また、本発明になるチップピッチ検出方法によれば、半
導体基板上に互いに直交する２方向に規則的に配列形成
される複数のチップのチップピッチ検出方法であって、
前記半導体基板における充分広い任意の領域の画像デー
タをサンプリングし、チップの内部領域と、隣接するチ
ップの境界領域との間における前記画像データの特徴量
の差異を検出して個々の前記チップの矩形の輪郭を抽出
し、直交する前記２方向にそれぞれ隣接するチップの前
記矩形の輪郭の互いに対応する角部の距離をチップピッ
チとするので、たとえば、チップの矩形の輪郭の直交す
る２辺の延長線上で再度画像データのサンプリングを行
い、チップの輪郭の延長線上にある最短距離の角部を抽
出する第１の段階と、抽出された角部とはじめのチップ
の矩形の輪郭の対応する角部との距離を測定してチップ
ピッチとする第２の段階とを実行することで、作業者を
煩わすことなくチップピッチを自動的に測定することが
できる。

また、本発明になるチップ配列データ自動作成方法によ
れば、半導体基板上に形成されている任意のチップ内の
一定面積から画像データをサンプリングして基準データ
として記憶する第１の段階と、予め与えられたチップピ
ッチ分だけ移動し、隣接するチップ領域の同一箇所から
画像データをサンプリングする第２の段階と、サンプリ
ングされた画像データと前記基準データとの近似性の大
小に基づいて、前記チップ領域におけるチップの有無を
判定して記録する第３の段階とからなり、前記第２およ
び第３の段階を前記半導体基板の全面において繰り返す
ことにより、当該半導体基板内におけるチップ配列デー
タの登録を自動的に行うので、たとえば、画像データと
基準データの近似性の判定に、画像の明るさの濃淡のヒ
ストグラム、または画像の微分パターンのヒストグラム
、または濃淡画像そのものの差を用いることにより、作
業者を煩わすことなく、チップ配列データの検出および
登録を自動的に行うことができる。

また、本発明になる検査方法によれば、複数のチップが
形成された半導体基板に対して所望の検査を行う検査方
法であって、請求項７または８記載のチップ配列データ
の自動作成方法によって得られた当該半導体基板内にお
けるチップ配列データを用いて目的の前記検査を自動的
に遂行するので、検査に先立って、半導体基板に形成さ
れているチップに関する、チップサイズ、チップピッチ
。

チップ配列データなどのチップ情報をチップの品種など
が切り替わる毎に作業者が手作業で入力する必要が無く
なり、検査工程における省力化およびスループットの向
上が実現する。

また、本発明になる検査装置によれば、複数のチップが
形成された半導体基板が載置される試料台と、前記半導
体基板の画像データを得る検査光学系と、前記画像デー
タに基づいて、前記半導体基板における欠陥の有無を判
定する欠陥検出手段と、前記画像データに基づいて、前
記チップのチップサイズおよびチップピッチおよびチッ
プ配列データの少なくとも一つを検出するチップ情報検
出手段と、検出された前記チップサイズおよびチップピ
ッチおよびチップ配列データの少なくとも一つを記憶す
る記憶媒体とからなるので、予め自動的に検出され記憶
媒体に格納されているチップ配列データなどを記憶媒体
から読み出すだけで、検査作業に先立って、半導体基板
に形成されているチップに関するチップサイズ、チップ
ピッチ。

チップ配列データなどのチップ情報をチップの品種など
が切り替わる毎に作業者が手作業で入力する必要が無く
なり、検査装置の操作性の向上および検査装置の稼働に
要する工数の低減が実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例であるチップサイズ検出方
法およびチップピッチ検出方法の一例を示す流れ図、 第２図（ａ）〜（ｇ）は、その説明図、第３図は、本発
明の一実施例であるチップ配列データ自動作成方法の一
例を示す流れ図、第４図は、その説明図、 第５図は、本発明の一実施例である検査方法の一例を示
す流れ図、 第６図は、本発明の一実施例である検査装置の一例を示
すブロック図である。 １・・・ウェハ（半導体基板〉、１ａ・・・チップ、１
ｂ・・・ダミーチップ、２・・・画像データサンプリン
グエリア、３・・・筐体、４・・・試料台、５・・・対
物レンズ（検査光学系）、６・・・画像検出センサ（検
査光学系〉、７・・・ハーフミラ−（検査光学系）、８
・・・照明ランプ（検査光学系）、８ａ・・・照明光、
８ｂ・・・画像光、９・・・欠陥検出回路（欠陥検出手
段）、１０・・・欠陥格納メモリ（欠陥検出手段）、１
１・・・チップサイズ・ピッチ・配列データ作成部（チ
ップ情報検出手段〉、１２・・・チップサイズ・ピッチ
・配列データ格納メモリ、１３・・・記憶媒体、１４・
・・検査領域抽出部、１０１〜１１３・・・チップサイ
ズおよびチップピッチの自動的な検出方法の一例を示す
処理ステップ、２０１〜２０７・・・チップ配列データ
の自動作成方法の一例を示す処理ステップ、１００〜９
００・・・ウェハの検査方法および検査装置の動作の一
例を示す処理ステップ、ｐｘ、ｐｙ・・・チップピッチ
、ｓｘ、ｓｙ・・・チップサイズ。 第２図 （ｅ） （ｆン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基板に一括して形成される複数のチップの各
   々のチップサイズ検出方法であって、前記半導体基板に
   おける充分広い任意の領域の画像データをサンプリング
   し、チップの内部領域と、隣接するチップの境界領域と
   の間における前記画像データの特徴量の差異を検出して
   チップサイズを決定することを特徴とするチップサイズ
   検出方法。 ２、前記半導体基板の任意の領域から一定面積の前記画
   像データのサンプリングを無作為に多数回行い、当該画
   像データの特徴量の違いに基づいてパターンの疎密を弁
   別する第１の段階と、前記パターンの疎な領域で再度画
   像データのサンプリングを行って角部を抽出する第２の
   段階と、抽出された前記角部を組み合わせて矩形領域を
   抽出する第３の段階と、抽出された前記矩形領域の中で
   最大のものをチップの輪郭とみなし、その縦横の寸法を
   チップサイズとする第４の段階とからなることを特徴と
   する請求項１記載のチップサイズ検出方法。 ３、前記画像データの特徴量として、画像の明るさの濃
   淡のヒストグラム、または画像の微分パターンのヒスト
   グラム、または濃淡画像そのものの差を用いることを特
   徴とする請求項１または２記載のチップサイズ検出方法
   。 ４、半導体基板上に互いに直交する２方向に規則的に配
   列形成される複数のチップのチップピッチ検出方法であ
   って、前記半導体基板における充分広い任意の領域の画
   像データをサンプリングし、チップの内部領域と、隣接
   するチップの境界領域との間における前記画像データの
   特徴量の差異を検出して個々の前記チップの矩形の輪郭
   を抽出し、直交する前記２方向にそれぞれ隣接するチッ
   プの前記矩形の輪郭の互いに対応する角部の距離をチッ
   プピッチとすることを特徴とするチップピッチ検出方法
   。 ５、チップの前記矩形の輪郭の直交する２辺の延長線上
   で再度前記画像データのサンプリングを行い、チップの
   輪郭の延長線上にある最短距離の角部を抽出する第１の
   段階と、抽出された前記角部とはじめのチップの矩形の
   輪郭の対応する角部との距離を測定してチップピッチと
   する第２の段階とからなることを特徴とする請求項４記
   載のチップピッチ検出方法。 ６、前記チップの矩形の前記輪郭の検出を、請求項１、
   ２または３記載のチップサイズの検出方法を用いて行う
   ようにした請求項４または５記載のチップピッチ検出方
   法。 ７、半導体基板上に形成されている任意のチップ内の一
   定面積から画像データをサンプリングして基準データと
   して記憶する第１の段階と、予め与えられたチップピッ
   チ分だけ移動し、隣接するチップ領域の同一箇所から画
   像データをサンプリングする第２の段階と、サンプリン
   グされた画像データと前記基準データとの近似性の大小
   に基づいて、前記チップ領域におけるチップの有無を判
   定して記録する第３の段階とからなり、前記第２および
   第３の段階を前記半導体基板の全面において繰り返すこ
   とにより、当該半導体基板内におけるチップ配列データ
   の登録を自動的に行うことを特徴とするチップ配列デー
   タ自動作成方法。 ８、前記画像データと前記基準データの前記近似性の判
   定に、画像の明るさの濃淡のヒストグラム、または画像
   の微分パターンのヒストグラム、または濃淡画像そのも
   のの差を用いることを特徴とする請求項７記載のチップ
   配列データ自動作成方法。 ９、複数のチップが形成された半導体基板に対して所望
   の検査を行う検査方法であって、請求項７または８記載
   のチップ配列データの自動作成方法によって得られた当
   該半導体基板内におけるチップ配列データを用いて目的
   の前記検査を自動的に遂行することを特徴とする検査方
   法。 １０、複数のチップが形成された半導体基板が載置され
   る試料台と、前記半導体基板の画像データを得る検査光
   学系と、前記画像データに基づいて、前記半導体基板に
   おける欠陥の有無を判定する欠陥検出手段と、前記画像
   データに基づいて、前記チップのチップサイズおよびチ
   ップピッチおよびチップ配列データの少なくとも一つを
   検出するチップ情報検出手段と、検出された前記チップ
   のチップサイズおよびチップピッチおよびチップ配列デ
   ータの少なくとも一つを記憶する記憶媒体とからなるこ
   とを特徴とする検査装置。