JPS6246539A - 検出装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、半導体ウェハ上の異物の検出、特に、ウェハ
上に形成されたペレット単位のボンディングバンド上へ
の微小薄膜の残膜の検出に適用して有効な技術に関する
。

〔背景技術〕

半導体装置に搭載されている半導体ベレ７）の電気的接
続は、該半導体ペレットのボンディングバンドと外部端
子とを金等のワイヤを介して行うことができる。この場
合、ボンディングバンドへのワイヤの接続は、いわゆる
ポールボンディング法や熱圧着法等で行うことができる
。これらは、アルミニウム等の金属で形成されたボンデ
ィングバンドにワイヤを接触させることにより接続を行
うものであるため、間に異物が介在すると導通不良、は
がれ等の欠陥を生じることになる。

ところで、上記ボンディングバンドは、通常アルミニウ
ム上に被着されたシリコン酸化物等からなる絶縁膜をド
ライエツチングして所定形状の穿孔部として形成される
。したがって、そのドライエツチングが不十分である場
合には、上記絶縁膜がアルミニウム上に微小薄膜として
残存し、前記導通不良等の欠陥発生の原因になる。

上記微小薄膜の検出方法としては、斜め方向から光を照
射し、その反射光を目視で検査する方法や電気抵抗の有
無により確認する方法等がある。

しかし、これらはいずれもウェハに形成されている全チ
ップブロックについて検査を行わなければならず、時間
がかかりすぎるため実用上問題であることが本発明者に
より見い出された。

なお、ボンディングパッドの形成技術については、昭和
４３年１１月２５日、丸善株式会社発行「集積回路ハン
ドブックＪＰ３５３〜Ｐ３５４に説明がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ウェハ上の異物、特にウェハ上に形成
されたベレット単位のボンディングバンド上の異物化合
物を確実に検出できる技術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
。

〔発明の概要〕

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、次の通りである。

すなわち、電磁波の照射部と受光部とを備えた装置を用
意し、該電磁波をボンディングバンドに照射し、その反
射光を受光部で検知することにより、微小薄膜等の異物
の有する化学結合に特有のＩ”［液吸収により該ボンデ
ィングパッドの金属表面に異物が存在しているか否かを
検出することができることにより、異物検出を正確に行
うことができ、前記目的が達成される。

〔実施例〕

第１図は、本発明による一実施例である検出装置をブロ
ック図で示す概略説明図である。

本実施例の検出装置は、赤外線の照射部ｌ、受光部２、
スリット板３および試料であるウェハのｉ５！ｚ台４を
備えている。これは、上記載置台４の上にＭＷされてい
るウェハについて、２亥ウエハに形成されているチップ
ブロック５のボンディングバンド５ａの表面に異物が付
着しているか否かの検出を行うものである。

第２図は、ボンディングパッドを示す拡大部分断面図で
ある。このボンディングパッド５ａは、シリコン基板６
上のシリコン酸化膜７に被着されているアルミニウム層
８を、その上に被着されているシリコン酸化膜９を所定
形状に穿孔することにより形成されている。シリコン酸
化膜９の穿孔は、ドライエツチングで行うことができる
。その際、シリコン酸化膜９が完全に除去し切れずに、
微小薄膜として残ることがある。このような異物がボン
ディングバンド５ａの表面に存在すると、該ボンディン
グバンド５ａにワイヤボンディングを行った場合、接続
不良、電気的導通不良等の原因となる。そのため、ワイ
ヤボンディング前に、ボンディングバンド５ａに異物が
存在しないことを予め確認しておく必要がある。

本実施例の検出装置は、上記のような微小薄膜等の微小
異物の検出に極めて好適なものである。

すなわち、第１図に示す如く、照射部１から赤外線１０
を各チッププロ、り４に配列形成されているボンディン
グバンド５ａに照射し、その反射光１０ａを受光部２で
検知する。この場合、シリコン酸化物特有の、たとえば
３ｉ−〇結合の伸縮振動に起因して吸収が起こる波長の
赤外線を照射し、受光部２でその吸収の有無を検知する
ことにより、そのシリコン酸化物を迅速にかつ高精度に
検出することができる。

また、上記検出装置には、資料の載置台４と照射部１お
よび受光部２との間にスリット板３が設置され、このス
リソ日反３は電磁波の照射用のスリット３ａと反射用の
スリット３ｂとを有している。このスリット板３のスリ
ット３ａにより、赤外線１０は選択的にボンディングパ
ッド５ａに照射され、反射光１０ａも同様にスリット３
ｂを通って受光部２で検知される。したがって、本実施
例の装置によれば、各ボンディングバンドごとに正確に
検査することが可能である。また、上記スリット牟反３
のスリット３ａ、３ｂの数、大きさを制御可能な構造に
することにより、多種類のウエハに適用できる。

なお、本実施例の検出装置は、ウェハ処理工程における
チップブロックの全数チェノク工程、たとえばプローブ
検査工程に適用することにより、合理的に全数チェック
が可能となる。その際、本実施例の検出装置とプローブ
検査装置とを組み合わせた装置とすることにより、プロ
ーブ検査と同時にボンディングパッドの異物検出が可能
となり、作業効率およびスペース効率等の向上も達成で
きる。

また、本実施例の検出装置における照射部としては、通
常の赤外線分光器を使用することができることはいうま
でもなく、フーリエ変換方式のいわゆるＦＴＩＲを使用
することもできる。

〔効果〕

（１）、照射部から電磁波を被検出部に照射し、該被検
出部からの反射光を受光部で検知することにより、異物
による電磁波の吸収の有無から該被検出部の表面に異物
の存否を確実に検出することができる。

（２）、電磁波として赤外線を使用することにより、異
物特有の化学結合に起因する吸収を利用することができ
ることにより、任意物質を高精度に検出することができ
る。

（３）、前記ｆｉｌにより、微小かつ薄状の異物とを正
確に検出することができる。

（４）、照射部と試料の載置台との間、載置台と受光部
との間に、被検出部の形状に対応するスリットを設ける
ことにより、反射光から被検出部を特定することができ
るので、多数の被検出部を同時に検出することが可能と
なる。

（５）、被検出部がウェハに形成されたボンディングパ
ッドである場合、半導体ペレットの電気的接続の信顛性
向上が達成される。

（６）、上記（５）の検出をウェハのプローブ検査工程
で行うことにより、合理的にチップブロックの全数につ
いて検出を行うことができる。

（７）、前記＋１１により、被検出部を破壊することな
く、容易に検出することができる。

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、電磁波として赤外線についてのみ説明したが
、これに限るものでなく、たとえば紫外線等を使用する
ことができることはいうまでもない。

また、実施例では、ボンディングパッドに残存している
異物としてシリコン酸化物（ＳｉＯ□）について説明し
たが、他の絶縁膜材料、たとえばシリコン窒化物（Ｓｉ
３Ｎｎ）等についても当然に適用できるものである。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるウェハのボンディン
グパッドに残存する絶縁膜の検出に適用した場合につい
て説明したが、それに限定されるものではなく、たとえ
ば、ホトレジスト等の除去が完全に行われたか否かの検
出等、表面に微小または薄状等の僅かな付着異物の検出
に適用して有効な技術である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による一実施例である検出装置をブロ
ック図で示す概略説明図、 第２図は、ボンディングパッドを示す拡大部分断面図で
ある。 １・・・照射部、２・・・受光部、３・・・スリット板
、３ａ・・・スリット、４・・・載置台、５・・・チッ
プブロック、５ａ・・・ボンディングパッド、６・・・
シリコン基板、７・・・シリコン酸化膜、８・・・アル
ミニウム層、９・・・シリコン酸化膜、１０・・・赤外
線、ｌｏａ・・・反射光。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ウエハ表面上の異物化合物を検出する装置であって
   、ウエハ表面上に電磁波を照射する照射部と、ウエハか
   ら反射された電磁波を受ける受光部とを備えてなる検出
   装置。 ２、照射部とウエハの載置台との間に入射光透過用のス
   リットが設けられ、該載置台と受光部との間に反射光透
   過用のスリットが設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の検出装置。 ３、電磁波が赤外線であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の検出装置。 ４、異物化合物がウエハに形成されたペレット単位のボ
   ンディングパッド上に付着した微小薄膜の残膜であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の検出装置。