JPH04322442A - 半導体装置の検査装置 - Google Patents
半導体装置の検査装置Info
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- JPH04322442A JPH04322442A JP3119441A JP11944191A JPH04322442A JP H04322442 A JPH04322442 A JP H04322442A JP 3119441 A JP3119441 A JP 3119441A JP 11944191 A JP11944191 A JP 11944191A JP H04322442 A JPH04322442 A JP H04322442A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/302—Contactless testing
- G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の断面を検
査するための半導体装置の検査装置に関する。
査するための半導体装置の検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】以下の説明において、半導体装置とは、
複数のチップパターンが形成されたダイシング前のウエ
ハ又はダイシング後のチップをいうものとする。半導体
装置のプロセス工程の適否の確認、半導体装置の故障解
析等のため、半導体装置の断面を観察する検査がある。 かかる検査のための試料調整は、劈開による方法と、研
磨による方法とがある。前者の方法は、検査すべき断面
に相当する部分にダイヤモンドペン等によって傷を付け
、当該傷から半導体装置を劈開することによって行う。 一方、後者の方法は、図4に示すように、回転研磨板3
00に治具310 を用いて 半導体装置200 を
押し当てて研磨し、検査すべき断面を露出することによ
って行う。
複数のチップパターンが形成されたダイシング前のウエ
ハ又はダイシング後のチップをいうものとする。半導体
装置のプロセス工程の適否の確認、半導体装置の故障解
析等のため、半導体装置の断面を観察する検査がある。 かかる検査のための試料調整は、劈開による方法と、研
磨による方法とがある。前者の方法は、検査すべき断面
に相当する部分にダイヤモンドペン等によって傷を付け
、当該傷から半導体装置を劈開することによって行う。 一方、後者の方法は、図4に示すように、回転研磨板3
00に治具310 を用いて 半導体装置200 を
押し当てて研磨し、検査すべき断面を露出することによ
って行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た2種類の試料調整には、以下のような問題点がある。 すなわち、前者の方法では、検査すべき断面を正確に得
ることが非常に困難である。ダイヤモンドペンで傷を付
ける際の精度はミリメートル単位であるのに対し、高密
度化が進んだ現代の半導体装置では、サブミクロン単位
の精度が要求される。さらに、半導体装置のパターンは
、直線状に並んでいることが多く、断面にはできるだけ
多くのパターンが現れることが望ましいのだが、劈開の
場合には断面を直線状に得ることは困難である。
た2種類の試料調整には、以下のような問題点がある。 すなわち、前者の方法では、検査すべき断面を正確に得
ることが非常に困難である。ダイヤモンドペンで傷を付
ける際の精度はミリメートル単位であるのに対し、高密
度化が進んだ現代の半導体装置では、サブミクロン単位
の精度が要求される。さらに、半導体装置のパターンは
、直線状に並んでいることが多く、断面にはできるだけ
多くのパターンが現れることが望ましいのだが、劈開の
場合には断面を直線状に得ることは困難である。
【0004】また、後者の方法では、検査すべき断面が
得られたか否かを確認するために、研磨を中断して顕微
鏡による観察が必要となる。また、最終段階の仕上げに
おいて、研磨砥粒を使用した浮遊砥粒による研磨を行う
ため、研磨砥粒が半導体装置の断面に現れた配線等に食
い込んだり、抉り取ったりするため、良好な断面を得る
ことが困難である。さらに、この方法では直線状の断面
を得ることは可能であるが、検査すべき断面に研磨方向
を一致させることが困難である。
得られたか否かを確認するために、研磨を中断して顕微
鏡による観察が必要となる。また、最終段階の仕上げに
おいて、研磨砥粒を使用した浮遊砥粒による研磨を行う
ため、研磨砥粒が半導体装置の断面に現れた配線等に食
い込んだり、抉り取ったりするため、良好な断面を得る
ことが困難である。さらに、この方法では直線状の断面
を得ることは可能であるが、検査すべき断面に研磨方向
を一致させることが困難である。
【0005】さらに、両方法とも、半導体装置で配線や
ボンディングワイヤ等に用いられるアルミニウムが、劈
開や研磨の際に伸びて断面に付着し、正確な断面を得る
ことが難しい。また、両方法とも熟練を要し、だれでも
ができるわけではない。
ボンディングワイヤ等に用いられるアルミニウムが、劈
開や研磨の際に伸びて断面に付着し、正確な断面を得る
ことが難しい。また、両方法とも熟練を要し、だれでも
ができるわけではない。
【0006】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、検査すべき断面を容易に、かつ直線状に得ることが
でき、しかもすぐに検査が可能で、だれでもが断面を得
ることができる半導体装置の検査装置を提供することを
目的としている。
で、検査すべき断面を容易に、かつ直線状に得ることが
でき、しかもすぐに検査が可能で、だれでもが断面を得
ることができる半導体装置の検査装置を提供することを
目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
の検査装置は、半導体装置の断面検査を行う箇所を特定
するための第1の顕微鏡と、この第1の顕微鏡で特定さ
れた箇所を研磨する回転砥石と、この回転砥石で研磨さ
れた断面を検査する第2の顕微鏡と、第1及び第2の顕
微鏡と回転砥石との間で移動可能になった半導体装置固
定ステージとを備えている。
の検査装置は、半導体装置の断面検査を行う箇所を特定
するための第1の顕微鏡と、この第1の顕微鏡で特定さ
れた箇所を研磨する回転砥石と、この回転砥石で研磨さ
れた断面を検査する第2の顕微鏡と、第1及び第2の顕
微鏡と回転砥石との間で移動可能になった半導体装置固
定ステージとを備えている。
【0008】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係る半導体装置の
検査装置の概略的構成図、図2は第1の顕微鏡の視野を
示す説明図、図3は研磨を行う際の第1の顕微鏡の視野
を示す説明図である。なお、以下の説明において、X軸
方向、Y軸方向及びZ軸方向は、図1の矢印に従うもの
とする。
検査装置の概略的構成図、図2は第1の顕微鏡の視野を
示す説明図、図3は研磨を行う際の第1の顕微鏡の視野
を示す説明図である。なお、以下の説明において、X軸
方向、Y軸方向及びZ軸方向は、図1の矢印に従うもの
とする。
【0009】本実施例に係る半導体装置の検査装置10
0 は、半導体装置200 の断面検査を行う箇所を特
定するための第1の顕微鏡110 と、この第1の顕微
鏡110 で特定された箇所を研磨する回転砥石140
と、この回転砥石140 で研磨された箇所を検査す
る第2の顕微鏡120 と、第1及び第2の顕微鏡11
0 、120 と回転砥石140 との間で移動可能に
なった半導体装置固定ステージ130 とを備えている
。
0 は、半導体装置200 の断面検査を行う箇所を特
定するための第1の顕微鏡110 と、この第1の顕微
鏡110 で特定された箇所を研磨する回転砥石140
と、この回転砥石140 で研磨された箇所を検査す
る第2の顕微鏡120 と、第1及び第2の顕微鏡11
0 、120 と回転砥石140 との間で移動可能に
なった半導体装置固定ステージ130 とを備えている
。
【0010】半導体装置固定ステージ130 は、半導
体装置200を固定する固定部131 と、スクリュー
ネジ134 が貫通した基台132 と、この基台13
2 に設けられ前記固定部131 をθ方向に回転させ
る回転台133 とを有している。前記スクリューネジ
134 は、パルスモータ135 によって回転させら
れ、半導体装置固定ステージ130 をX軸方向に移動
させるようになっている。なお、図面中136 は、半
導体装置200 を固定部131 に対して固定するク
リップを示している。また、図面中137 は、回転台
133 の微調整用ネジを示している。
体装置200を固定する固定部131 と、スクリュー
ネジ134 が貫通した基台132 と、この基台13
2 に設けられ前記固定部131 をθ方向に回転させ
る回転台133 とを有している。前記スクリューネジ
134 は、パルスモータ135 によって回転させら
れ、半導体装置固定ステージ130 をX軸方向に移動
させるようになっている。なお、図面中136 は、半
導体装置200 を固定部131 に対して固定するク
リップを示している。また、図面中137 は、回転台
133 の微調整用ネジを示している。
【0011】第1の顕微鏡110 は、前記半導体装置
固定ステージ130 に固定された半導体装置200
の表面を観察するものであって、ステージ150 に設
けられたアーム151 の先端に取り付けられている。 かかる第1の顕微鏡110 は、100 倍の対物レン
ズ111 と10倍〜20倍の接眼レンズ112 とを
有し、ビデオカメラ113 によって拡大画像を図外の
ディスプレイに写し出すことも可能になっている。また
、アーム151 と第1の顕微鏡110 との間には、
第1の顕微鏡110 をX軸及びY軸方向に微調整する
微動装置152 が設けられている。
固定ステージ130 に固定された半導体装置200
の表面を観察するものであって、ステージ150 に設
けられたアーム151 の先端に取り付けられている。 かかる第1の顕微鏡110 は、100 倍の対物レン
ズ111 と10倍〜20倍の接眼レンズ112 とを
有し、ビデオカメラ113 によって拡大画像を図外の
ディスプレイに写し出すことも可能になっている。また
、アーム151 と第1の顕微鏡110 との間には、
第1の顕微鏡110 をX軸及びY軸方向に微調整する
微動装置152 が設けられている。
【0012】かかる第1の顕微鏡110 には、図2に
示すように、ヘアーラインHLが形成されている。この
ヘアーラインHLで視野の中心を示す部分、すなわち中
心線HLCは、他のものより長めに形成されている。か
かるヘアーラインHLの中心線HLCは、回転砥石14
0 が研磨する部分と一致するように設定されている。 従って、半導体装置200 の検査すべき断面、すなわ
ち断面予定部A (図面では破線で示している) を中
心線HLCに一致させて、半導体装置固定ステージ13
0 を回転砥石140 側に移動させると、断面予定部
Aが研磨されて、検査すべき断面が露出することになる
。
示すように、ヘアーラインHLが形成されている。この
ヘアーラインHLで視野の中心を示す部分、すなわち中
心線HLCは、他のものより長めに形成されている。か
かるヘアーラインHLの中心線HLCは、回転砥石14
0 が研磨する部分と一致するように設定されている。 従って、半導体装置200 の検査すべき断面、すなわ
ち断面予定部A (図面では破線で示している) を中
心線HLCに一致させて、半導体装置固定ステージ13
0 を回転砥石140 側に移動させると、断面予定部
Aが研磨されて、検査すべき断面が露出することになる
。
【0013】一方、回転砥石140 は、半導体装置2
00 を研磨するものであって、前記ステージ150
に設けられたモータ141 の駆動軸142 の先端の
フランジ部143 に着脱可能に取り付けられている。 前記モータ141 のケーシングには、スクリューネジ
143が設けられており、パルスモータ144 によっ
て上下動、すなわちZ軸方向に昇降可能になっている。 また、前記ケーシングには、一対のガイドアーム145
が設けられており、確実な昇降が可能なようになって
いる。なお、この回転砥石140 の研磨砥粒の粒度は
、研磨すべき半導体装置200 によっても異なるが、
♯8000或いは♯10000 番のものが用いられる
。
00 を研磨するものであって、前記ステージ150
に設けられたモータ141 の駆動軸142 の先端の
フランジ部143 に着脱可能に取り付けられている。 前記モータ141 のケーシングには、スクリューネジ
143が設けられており、パルスモータ144 によっ
て上下動、すなわちZ軸方向に昇降可能になっている。 また、前記ケーシングには、一対のガイドアーム145
が設けられており、確実な昇降が可能なようになって
いる。なお、この回転砥石140 の研磨砥粒の粒度は
、研磨すべき半導体装置200 によっても異なるが、
♯8000或いは♯10000 番のものが用いられる
。
【0014】なお、第1の顕微鏡110 及び回転砥石
140 が設けられたステージ150 は、スクリュー
ネジ152 とパルスモータ153 とによってY軸方
向に移動可能になっている。
140 が設けられたステージ150 は、スクリュー
ネジ152 とパルスモータ153 とによってY軸方
向に移動可能になっている。
【0015】第2の顕微鏡120 は、半導体装置20
0 の断面を観察するため、第1の顕微鏡110 とは
直交する方向、すなわちY軸方向から半導体装置200
を観察することができるように、対物レンズ122
が半導体装置200 の断面と一致するような位置に設
置されている。なお、この第2の顕微鏡120 は、第
2の顕微鏡120 をX軸、Y軸及びZ軸方向に微調整
することができる微動装置121 に取り付けられてい
る。また、対物レンズ122 は100 倍、接眼レン
ズ123 は10〜20倍に設定されており、その視野
はテレビカメラ124 を介して図外のディスプレイに
写し出すことができるようになっている。
0 の断面を観察するため、第1の顕微鏡110 とは
直交する方向、すなわちY軸方向から半導体装置200
を観察することができるように、対物レンズ122
が半導体装置200 の断面と一致するような位置に設
置されている。なお、この第2の顕微鏡120 は、第
2の顕微鏡120 をX軸、Y軸及びZ軸方向に微調整
することができる微動装置121 に取り付けられてい
る。また、対物レンズ122 は100 倍、接眼レン
ズ123 は10〜20倍に設定されており、その視野
はテレビカメラ124 を介して図外のディスプレイに
写し出すことができるようになっている。
【0016】次に、上述した構成の半導体装置の検査装
置による半導体装置200 の検査について説明する。 まず、半導体装置200 は研磨量を可能な限り少なく
するために、検査すべき断面、すなわち断面予定部Aに
可能な限り近い部分を劈開しておく。
置による半導体装置200 の検査について説明する。 まず、半導体装置200 は研磨量を可能な限り少なく
するために、検査すべき断面、すなわち断面予定部Aに
可能な限り近い部分を劈開しておく。
【0017】半導体装置固定ステージ130 の固定部
131 に検査すべき半導体装置200 を固定する。 この際、断面予定部Aが少なくとも第1の顕微鏡110
の視野に収まるような位置に半導体装置200 を固
定する。固定した半導体装置200 を第1の顕微鏡1
10 で観察し、断面予定部AをヘアーラインHLの中
心線HLCに一致させるべく、回転台133 や微動装
置152 を調整する。
131 に検査すべき半導体装置200 を固定する。 この際、断面予定部Aが少なくとも第1の顕微鏡110
の視野に収まるような位置に半導体装置200 を固
定する。固定した半導体装置200 を第1の顕微鏡1
10 で観察し、断面予定部AをヘアーラインHLの中
心線HLCに一致させるべく、回転台133 や微動装
置152 を調整する。
【0018】断面予定部Aが中心線HLCに一致したな
らば、回転砥石140 による半導体装置200 の研
磨を行うために、半導体装置固定ステージ130 をX
軸方向に移動させる。研磨の際の半導体装置固定ステー
ジ130 の送り速度は0.2mm/秒程度に、回転砥
石140 の回転速度は10000rpm〜30000
rpmにそれぞれ設定しておくのが好ましい。 なお、研磨作業は、回転砥石140 の近傍に設けられ
た洗浄冷却水噴射口146 から洗浄冷却水を噴射しな
がら行う。
らば、回転砥石140 による半導体装置200 の研
磨を行うために、半導体装置固定ステージ130 をX
軸方向に移動させる。研磨の際の半導体装置固定ステー
ジ130 の送り速度は0.2mm/秒程度に、回転砥
石140 の回転速度は10000rpm〜30000
rpmにそれぞれ設定しておくのが好ましい。 なお、研磨作業は、回転砥石140 の近傍に設けられ
た洗浄冷却水噴射口146 から洗浄冷却水を噴射しな
がら行う。
【0019】研磨によって検査すべき断面を得ることが
できたならば、半導体装置固定ステージ130 を第2
の顕微鏡120 の方向へ移動させる。第2の顕微鏡1
20 の対物レンズ122 は、半導体装置200 の
断面と一致するように設けられているので、半導体装置
固定ステージ130 を所定の位置に移動させるだけで
、半導体装置200 の断面の検査を行うことができる
。この断面は、テレビカメラ124 を介して図外のデ
ィスプレイに写し出される。なお、必要に応じて半導体
装置200 を半導体装置固定ステージ130 から取
り外し、電子顕微鏡等の他の検査装置での検査を行う。
できたならば、半導体装置固定ステージ130 を第2
の顕微鏡120 の方向へ移動させる。第2の顕微鏡1
20 の対物レンズ122 は、半導体装置200 の
断面と一致するように設けられているので、半導体装置
固定ステージ130 を所定の位置に移動させるだけで
、半導体装置200 の断面の検査を行うことができる
。この断面は、テレビカメラ124 を介して図外のデ
ィスプレイに写し出される。なお、必要に応じて半導体
装置200 を半導体装置固定ステージ130 から取
り外し、電子顕微鏡等の他の検査装置での検査を行う。
【0020】なお、上述した実施例では、1回の研磨で
断面予定部Aにまで研磨を行うことができるとしたが、
1回の研磨量は数ミクロン以下に設定しているので、場
合によっては複数回の研磨が必要になることがある。か
かる場合には、1回の研磨が終了するごとに、数ミクロ
ンずつ半導体装置200 を微動装置152 によって
Y軸方向に移動させ、断面予定部Aに到達するまで複数
回の研磨を行う。
断面予定部Aにまで研磨を行うことができるとしたが、
1回の研磨量は数ミクロン以下に設定しているので、場
合によっては複数回の研磨が必要になることがある。か
かる場合には、1回の研磨が終了するごとに、数ミクロ
ンずつ半導体装置200 を微動装置152 によって
Y軸方向に移動させ、断面予定部Aに到達するまで複数
回の研磨を行う。
【0021】また、研磨量を少なくするために、半導体
装置200 は予め劈開されていたが、当該半導体装置
の検査装置100 に研磨ではなく切断を行う回転砥石
140 を取り付け、当該回転砥石140 によって研
磨と同様に切断を行い、この後に回転砥石140を交換
して研磨を行うことも可能である。
装置200 は予め劈開されていたが、当該半導体装置
の検査装置100 に研磨ではなく切断を行う回転砥石
140 を取り付け、当該回転砥石140 によって研
磨と同様に切断を行い、この後に回転砥石140を交換
して研磨を行うことも可能である。
【0022】
【発明の効果】本発明に係る半導体装置の検査装置は、
半導体装置の断面検査を行う箇所を特定するための第1
の顕微鏡と、この第1の顕微鏡で特定された箇所を研磨
する回転砥石と、この回転砥石で研磨された断面を検査
する第2の顕微鏡と、第1及び第2の顕微鏡と回転砥石
との間で移動可能になった半導体装置固定ステージとを
有している。このため、本発明に係る半導体装置の検査
装置によれば、検査すべき断面をだれでもが容易に、か
つ直線状に得ることができ、しかもすぐに検査が可能で
ある。しかも、浮遊砥粒を使用しないので、良好な断面
とすることができる。
半導体装置の断面検査を行う箇所を特定するための第1
の顕微鏡と、この第1の顕微鏡で特定された箇所を研磨
する回転砥石と、この回転砥石で研磨された断面を検査
する第2の顕微鏡と、第1及び第2の顕微鏡と回転砥石
との間で移動可能になった半導体装置固定ステージとを
有している。このため、本発明に係る半導体装置の検査
装置によれば、検査すべき断面をだれでもが容易に、か
つ直線状に得ることができ、しかもすぐに検査が可能で
ある。しかも、浮遊砥粒を使用しないので、良好な断面
とすることができる。
【図1】本発明の一実施例に係る半導体装置の検査装置
の概略的構成図である。
の概略的構成図である。
【図2】第1の顕微鏡の視野を示す説明図である。
【図3】研磨を行う際の第1の顕微鏡の視野を示す説明
図である。
図である。
【図4】従来の半導体装置の研磨方法を示す説明図であ
る。
る。
100 半導体装置の検査装置
110 第1の顕微鏡
120 第2の顕微鏡
130 半導体装置固定ステージ
140 回転砥石
200 半導体装置
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体装置の断面検査を行う箇所を特
定するための第1の顕微鏡と、この第1の顕微鏡で特定
された箇所を研磨する回転砥石と、この回転砥石で研磨
された断面を検査する第2の顕微鏡と、第1及び第2の
顕微鏡と回転砥石との間で移動可能になった半導体装置
固定ステージとを具備したことを特徴とする半導体装置
の検査装置。
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- 1992-04-22 EP EP92303583A patent/EP0510928B1/en not_active Expired - Lifetime
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