KR20090123785A - 프로브 마크 검사 장치, 프로브 장치, 및 프로브 마크 검사 방법, 및 기억 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 검사한 후의 기판에 대하여 전극 패드의 베이스층의 노출의 유뮤 등의 노출 상황을 자동적으로 정밀하게 검출할 수 있는 프로브 마크 검사 장치와, 그 장치를 구비한 프로브 장치 및 프로브 마크 검사 방법과 그 검사 방법의 실행 프로그램이 기억된 기억 매체를 제공하는 것을 과제로 한다. 그 해결 수단은, R 성분 데이터 D2, G 성분 데이터 D3 및 B 성분 데이터 D4 중에서, 전극 패드(2)의 재질과 베이스층(6)의 재질의 반사율의 차이에 따라 선택된 B 성분 데이터 D4를 취득하는 RGB 성분 취득부(50)와, B 성분 데이터 D4에 대하여, 전극 패드(2)와는 구별하여 베이스층(6)의 화상을 취득하기 위해 설정된 그레이 레벨과 이 그레이 레벨을 갖는 화소수의 관계 데이터를 구하는 B 성분 히스토그램 취득부(52)를 구비하고, 구해진 히스토그램에 근거하여, 프로브 마크(10)에 있어서의 베이스층(6)의 노출의 유무를 판정한다.

Description

프로브 마크 검사 장치, 프로브 장치, 및 프로브 마크 검사 방법, 및 기억 매체{PROBE MARK INSPECTION APPARATUS, PROBE APPARATUS, PROBE MARK INSPECTION METHOD AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은, 예컨대, 프로브 침을 이용하여 검사한 후의 기판에 대하여 전극 패드의 베이스층의 노출의 유무 등의 노출 상황을 자동적으로 검출하는 프로브 마크 검사 장치, 및 프로브 마크 검사 방법, 및 프로브 마크 검사 장치를 구비한 프로브 장치와, 프로브 마크 검사 방법의 실행 프로그램이 기억된 기억 매체에 관한 것이다.

종래로부터, 반도체의 기판상에 형성된 IC 칩의 전기적인 특성을 측정하는 장치로서 프로브 장치가 사용되고 있다. 프로브 장치는, 기판을 탑재하여 3차원 방향으로 자유롭게 이동 가능한 스테이지와, 프로브 카드를 구비하고 있고, 기판상의 배선 패턴에 접속된 전극 패드에 프로브 카드의 프로브 침을 접촉시키는, 소위, 프로브 테스트를 행함으로써 칩의 전기적 측정을 행하는 장치이다.

프로브로서는 일반적으로 프로브 침이 사용되고, 전극 패드의 표면의 자연 산화막을 깎아내기 위해 오버드라이브(프로브 침과 전극 패드가 접촉하고 나서 전극 패드를 더 상승시키는 것)를 걸도록 하고 있다. 그리고 프로브 침이 횡침(橫針)인 경우에는, 오버드라이브를 걸었을 때에 프로브 침이 옆으로 미끄러지므로 세로 길이의 프로브 마크가 형성되고, 프로브 침이 수직침인 경우에도, 확실한 접촉을 확보하기 위해서 기판 스테이지를 옆으로 움직여 세로 길이의 프로브 마크가 형성되는 경우도 있다.

따라서, 프로브 테스트 후에 전극 패드의 프로브 마크를 검출하여 전극 패드상에 프로브 마크가 존재하는지 여부를 파악하고, 프로브 마크가 없는 경우에는 측정 불량이라고 판단하도록 하고 있다. 또한 프로브 침이 예정되어 있는 것보다 깊게 전극 패드에 박혀 전극 패드의 베이스층이 노출된 경우에는 디바이스의 신뢰성이 떨어지므로, 그들 전극 패드에 대해서는 불량으로서 취급할 필요가 있고, 또한 그와 같이 깊게 파이면 베이스층이 깎인 찌꺼기가 프로브 침에 부착되어 잔류 이물의 요인이 된다. 따라서 프로브 마크의 검출에 있어서는, 빠르게 노출의 유무를 검출할 필요가 있다.

상기 전극 패드의 프로브 마크 검사에 대해서는 기판이 프로브 장치로부터 반출된 후, 당해 기판에 대하여 작업자가 금속 현미경 등을 사용하여 행하고 있다. 그러나 한 장의 기판으로부터는 다수, 예컨대, 1000개의 칩이 제조되고, 하나의 칩에는 복수, 예컨대, 10개의 전극 패드가 형성되므로, 프로브 마크 검사를 행하는 전극 패드의 수는 방대한 수가 된다. 그 때문에 종래의 프로브 마크 검사 작업에서는 검사에 매우 긴 시간이 걸리고, 또한 금속 현미경을 준비할 필요가 있었다.

이러한 문제에 대하여, CCD 카메라 등에 의해 웨이퍼 W를 촬상하고, 그 촬상 데이터를 제어부에서 해석하여 프로브 마크 검사를 행하는 프로브 마크 검사 장치가 있다. 예컨대, 특허 문헌 1에는, 프로브 테스트 후의 기판을 촬상하고, 반도체 칩에 있어서의 프로브 침의 접촉 흔적을 2차원 화상으로서 취득하여 이 2차원 화상을 해석하여 프로브 마크를 검출함과 아울러, 프로브 마크에 있어서의 색의 농도치의 평균치를 조사하고, 이 평균치와, 미리 정해진 평균치에 대응하는 구멍의 깊이를 구비한 데이터를 비교함으로써, 프로브 마크의 깊이를 판정하는 것이 가능한 프로브 마크 검출 측정 장치가 기재되어 있다.

또한, 특허 문헌 2에는, 기판을 촬상하여 기판 상면의 화상 데이터를 취득하고, 화상 데이터로부터 전극 패드 영역의 데이터를 취득하여 침 흔적 임계값 결정부에 의해 전극 패드 영역의 화소치의 히스토그램을 구함과 아울러, 히스토그램으로부터 침 흔적 영역 취득용 임계값을 구하고, 이 임계값을 기초로 전극 패드 영역을 2치화하여 프로브 마크의 위치를 정확히 검출하는 프로브 마크 검출 장치가 기재되어 있다. 또한 특허 문헌 3에는, 기판을 촬상하여 기판 상면의 화상 데이터를 취득하여, 화상 데이터로부터 전극 패드 영역의 데이터를 취득하여 침 흔적 임계값 결정부에 의해 전극 패드 영역의 화소치의 히스토그램을 구함과 아울러 침 흔적 영역 취득용 임계값을 구하고, 전극 패드 영역을 복수의 영역으로 분할하여, 영역마다 구한 임계값을 기초로 개별 임계값을 설정하여 프로브 마크를 정확히 검출하는 프로브 마크 검출 장치가 기재되어 있다.

그러나, 상술한 각 장치에서는, 촬상 수단으로서 모노크롬 카메라를 사용하 므로, 예컨대, 도 22에 나타내는 바와 같이, 기판을 촬상하면 전극 패드(100)의 데이터가 모노크롬 화상으로서 취득된다. 이때 전극 패드(100)의 중앙에 타원형의 프로브 마크(110)가 형성되고, 그 중앙부에 프로브 침이 전극 패드(100)를 뚫음으로써 베이스의 구리가 노출된 노출 영역(111)이 형성되어 있고, 또한 프로브 침은 한 방향으로부터 비스듬히 꽂히므로 프로브 마크(110)의 일단측에는 호(弧) 형상으로 퇴적된 전극 패드(100)를 깎은 부스러기가 형성되고, 그 그림자(112)가 형성된다.

그리고, 이 화상을 2치화하여 판정을 행한다고 한 경우, 그레이 레벨이 높은 노출 영역(111)과 깎은 부스러기의 그림자(112), 및 프로브 마크(110)에 있어서의 테두리 부분(110a)의 그림자의 부분이 검게 되고 다른 영역이 희게 된다. 그 때문에 종래의 각 장치를 이용하여 노출 영역(111)을 판정하려고 한 경우, 도 23에 나타내는 바와 같이, 도 23(a)의 모노크롬 화상으로부터 도 23(b)에 나타내는 2치화 화상이 취득되어버려, 깎은 부스러기의 그림자(112)와 노출 영역(111)을 판별할 수 없다. 그 때문에 노출 영역(111)을 깎은 부스러기의 그림자(112)로 잘못 인식하여, 노출 영역(111)이 형성된 칩을 양품이라고 판정하거나, 반대로 깎은 부스러기의 그림자(112)를 노출 영역(111)으로 잘못 인식하여 양품의 칩을 불량품이라고 판정한다고 하는 문제가 발생하여, 전극 패드(100)에 노출 영역(111)이 형성되었는지 여부를 제어부에서 판별하는 것은 곤란했다.

(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 제 2003-68813 호 공보(단락 번호 0044~0058)

(특허 문헌 2) 일본 특허 공개 제 2006-190974 호 공보(단락 번호 0030~0048)

(특허 문헌 3) 일본 특허 공개 제 2007-114073 호 공보(단락 번호 0035~0046)

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 프로브 침을 이용하여 검사한 후의 기판에 대하여 전극 패드의 베이스층의 노출의 유무 등의 노출 상황을 자동적으로 정밀하게 검출할 수 있는 프로브 마크 검사 장치와, 당해 장치를 구비한 프로브 장치, 및 프로브 마크 검사 방법과 그 검사 방법의 실행 프로그램이 기억된 기억 매체를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 프로브 마크 검사 장치에서는, 피검사 기판상의 전극 패드에 프로브 침을 접촉시켜 전기적 측정을 행한 후에 상기 전극 패드상에 형성된 프로브 마크를 촬상하여, 전극 패드의 베이스층의 노출의 유무를 검사하는 프로브 마크 검사 장치로서, 컬러 성분인 R 성분, G 성분 및 B 성분 중에서, 전극 패드의 재질과 베이스층의 재질의 반사율의 차이에 따라 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하는 수단과, 이 수단에서 취득된 화상 데이터로부터, 전극 패드와는 구별하여 베이스층의 화상을 취득하기 위한, 설정된 그레이 레벨과 이 그레이 레벨을 갖는 화소수의 관계 데이터를 구하는 수단과, 이 수단에서 구해진 관계 데이터에 근거하여, 프로브 마크에 있어서의 베이스층의 노출의 유무를 판정하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 상기 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하는 수단은, R 성분, G 성분 및 B 성분을 포함하는 컬러 성분의 화상을 취득하는 컬러 카메라, 선택된 컬러 성분만을 취득하는 카메라, 또는 선택된 컬러 성분만의 광을 조사하는 조사 수단 중 어느 하나를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 상기 선택된 컬러 성분의 화상 데이터에 근거하여, 설정된 그레이 레벨에 의해 화상 데이터에 대하여 2치화 처리를 행하고, 베이스층 노출 영역의 검출을 위한 2치화 화상 데이터를 취득하는 수단을 더 구비하고, 상기 설정된 그레이 레벨과 화소수의 관계 데이터는 이 2치화 화상 데이터이다. 상기 설정된 그레이 레벨은, 상기 선택된 컬러 성분의 화상 데이터에 근거하여 미리 정한 범위에 있어서의 그레이 레벨과 화소수의 관계를 나타내는 히스토그램을 작성하여, 이 히스토그램에 근거하여 설정된다. 전극 패드의 재질은 알루미늄이며, 베이스층의 재질은 구리인 경우, 선택된 컬러 성분은 B 성분인 것이 바람직하다.

또한, R 성분, G 성분 및 B 성분 중 상기 선택된 컬러 성분을 제외한 것 중에서, 전극 패드를 깎은 부스러기의 그림자와 베이스층의 재질의 반사율의 차이에 따라 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하고, 이 화상 데이터를 2치화한 2치화 화상 데이터를 마스크 데이터로 하여, 베이스층 노출 영역의 검출을 위한 2치화 화상 데이터에 대하여, 전극 패드를 깎은 부스러기의 그림자에 대응하는 화소를 제거하기 위해 마스크 처리를 행하는 수단을 구비하고 있다. 전극 패드의 재질은 알루미늄이며, 베이스층의 재질은 구리인 경우, 마스크 데이터를 위해 선택된 컬러 성분은 R 성분인 것이 바람직하다. 또한 베이스층의 재질은 구리인 경우에는, 상기 베이스층 노출 영역의 검출을 위한 2치화 화상 데이터를 위해 선택된 컬러 성분 은 B 성분인 것이 바람직하다.

또한, 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하는 수단은, R 성분, G 성분 및 B 성분 중 상기 선택된 컬러 성분을 제외한 것 중에서 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하고, 이 화상 데이터 중에서 프로브 마크 영역에 대한 화상 데이터를 잘라내도록 구성되고, 이 잘라낸 화상 데이터에 근거하여 이후의 처리가 행해진다. 또한 전극 패드의 재질은 알루미늄이며, 베이스층의 재질은 구리인 경우, 프로브 마크 영역에 대한 화상 데이터를 잘라내기 위해 선택된 컬러 성분은 G 성분인 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 프로브 장치는, 프로브 카드와 탑재대에 기판을 탑재하여, 프로브 카드의 프로브 침을 기판상의 칩의 전극 패드에 접촉시켜 칩의 전기적 측정을 행하는 프로브 장치에 있어서, 상기 각 프로브 마크 검사 장치를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 프로브 마크 검사 방법에서는, 피검사 기판상의 전극 패드에 프로브 침을 접촉시켜 전기적 측정을 행한 후에 상기 전극 패드상에 형성된 프로브 마크를 촬상하여, 전극 패드의 베이스층의 노출의 유무를 검사하는 프로브 마크 검사 방법으로서, 컬러 성분인 R 성분, G 성분 및 B 성분 중에서, 전극 패드의 재질과 베이스층의 재질의 반사율의 차이에 따라 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하는 공정과, 이 공정에서 취득된 화상 데이터에 대하여, 전극 패드의 재질과는 구별하여 베이스층의 재질의 화상을 취득하기 위해 설정된 그레이 레벨과 이 그레이 레벨을 갖는 화소수의 관계 데이터를 구하는 공정과, 이 공정에서 구해진 관계 데이터에 근거하여, 프로브 마크에 있어서의 베이스층의 노출의 유무를 판정하는 공 정을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 상기 선택된 컬러 성분의 화상 데이터에 근거하여 상기 그레이 레벨을 설정함과 아울러, 당해 화상 데이터에 2치화 처리를 행하여, 베이스층 노출 영역의 검출을 위한 2치화 화상 데이터를 취득하는 공정을 더 구비하고, 상기 관계 데이터는 이 2치화 화상 데이터인 것을 특징으로 하고 있다. 또한 상기 그레이 레벨은, 상기 선택된 컬러 성분의 화상 데이터에 근거하여 미리 정한 범위에 있어서의 그레이 레벨과 화소수의 관계를 나타내는 히스토그램을 작성하고, 이 히스토그램에 근거하여 설정된 것이다. 또한 전극 패드의 재질은 알루미늄이며, 베이스층의 재질은 구리이며, 선택된 컬러 성분은 B 성분인 것이 바람직하다.

또한, R 성분, G 성분 및 B 성분 중 상기 선택된 컬러 성분을 제외한 것 중에서, 전극 패드를 깎은 부스러기의 그림자와 베이스층의 재질의 반사율의 차이에 따라 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하고, 이 화상 데이터를 2치화한 2치화 화상 데이터를 마스크 데이터로 하여, 베이스층 노출 영역의 검출을 위한 2치화 화상 데이터에 대하여, 전극 패드를 깎은 부스러기의 그림자에 대응하는 화소를 제거하기 위해 마스크 처리를 행하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하고 있다. 그리고 전극 패드의 재질은 알루미늄이며, 베이스층의 재질은 구리이며, 마스크 데이터를 위해 선택된 컬러 성분은 R 성분이더라도 좋다. 또한 베이스층의 재질은 구리이며, 상기 베이스층 노출 영역의 검출을 위한 2치화 화상 데이터를 위해 선택된 컬러 성분은 B 성분인 것이 바람직하다.

또한, 상기 전극 패드의 재질과 베이스층의 재질의 반사율의 차이에 따라 선 택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하는 공정은, R 성분, G 성분 및 B 성분 중 상기 선택된 컬러 성분을 제외한 것 중에서 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하고, 이 화상 데이터 중에서 프로브 마크 영역에 대한 화상 데이터를 잘라내는 공정을 포함하고, 이 잘라낸 화상 데이터에 근거하여 이후의 처리가 행해진다. 그리고 전극 패드의 재질은 알루미늄이며, 베이스층의 재질은 구리이며, 프로브 마크 영역에 대한 화상 데이터를 잘라내기 위해 선택된 컬러 성분은 G 성분이다.

본 발명의 기억 매체는, 피검사 기판상의 전극 패드에 프로브 침을 접촉시켜 전기적 측정을 행한 후에 상기 전극 패드상에 형성된 프로브 마크를 촬상하여, 전극 패드의 베이스층의 노출의 유무를 검사하는 프로브 마크 검사 장치에 이용되는 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억 매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 각 프로브 마크 검사 방법을 실행하도록 단계군이 구성되어 있다.

본 발명에 의하면, 프로브 마크의 검사를 행할 때에 컬러 데이터인 화상 데이터를 취득하고, 화상 데이터로부터 추출되는 R 성분 데이터, G 성분 데이터, B 성분 데이터 중, 전극 패드의 재질의 광의 상대 반사율과 베이스층의 재질의 광의 상대 반사율의 차이가 가장 커지는 성분 데이터를 베이스층 노출의 판정용 데이터로서 선택한다. 그리고 프로브 마크 영역을 잘라내어 그레이 레벨과 화소수가 관계하는 데이터를 생성하고, 그 데이터로부터 베이스층에 대응하는 그레이 레벨의 범위를 기초로 프로브 마크에 있어서의 베이스층의 노출의 유무를 판정한다. 따라 서 깊게 파이는 것을 자동으로 빠르고 정밀하고 확실하게 검출할 수 있어, 오퍼레이터의 부담도 대폭 경감할 수 있다. 또한 프로브 장치 내에서 프로브 마크의 검사를 행할 수 있으므로 종래와 같이 오퍼레이터에 의한 금속 현미경의 작업 영역에 웨이퍼 W를 반송하지 않더라도 좋고, 또한 프로브 침의 이상이나 오버드라이브의 이상 등을 빠르게 파악할 수 있다.

[제 1 실시 형태]

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 프로브 마크 검사 장치가 갖추어진 프로브 장치를 나타내는 도면이다. 이 프로브 장치는, 베이스(20)를 갖고, 이 베이스(20)의 위에 제 1 스테이지(21)가 X 방향으로 평행하게 연장되는 제 1 가이드 레일(21a)에 이동 가능하게 지지된 상태로 적재되고, 이 제 1 스테이지(21)를 축통(軸通)하는 도시하지 않는 볼 나사와 모터에 의해 도시 X 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 또한 제 1 스테이지(21)에는, 이 제 1 스테이지(21)와 같은 형태로 제 2 스테이지(22)가 X 및 Z 방향과 직교하는 도시하지 않는 Y 방향으로 이동 가능해지도록 적재되어 있고, 제 2 스테이지(22)상에는, 도시하지 않는 모터에 의해 도시 Z 방향으로 이동 가능한 제 3 스테이지(23)가 적재되어 있다.

제 3 스테이지(23)의 이동체에는 Z축을 회전 중심으로 하여 미소량만 회전 자재의(θ방향으로 미소량, 예컨대, 좌우로 1도씩만 이동 자재의) 탑재대인 척 탑(chuck top)(24)이 구비되어 있다. 따라서 이 프로브 장치에서는, 제 1, 제 2, 제 3 스테이지(21, 22, 23), 및 척 탑(24)을 구동부로 하여, 웨이퍼 W를 X, Y, Z, θ 방향으로 이동시키는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 척 탑(24)의 위쪽에는, 프로브 장치의 외장체의 천정부에 상당하는 헤드 플레이트(30)에 인서트 링(31)을 통해서 프로브 카드(32)가 설치되어 있다. 프로브 카드(32)는, 도시하지 않는 테스트 헤드에 전기적으로 접속되는 전극군을 윗면 쪽에 갖고, 아랫면 쪽에는 당해 전극군에 각각 전기적으로 접속된 프로브 침, 예컨대, 사선 아래쪽으로 연장되는 금속선으로 이루어지는 프로브 침(33)이, 칩(1)의 전극 패드(2)(후술하는 도 2 참조)의 배열에 대응하여 마련되어 있다. 또 프로브 침(33)으로서는, 웨이퍼 W의 표면에 대하여 수직으로 연장되는 수직침(선재 프로브)이나, 유연한 필름으로 형성된 금 범프 전극 등이더라도 좋다.

제 3 스테이지(23)에는 고정판(23a)이 마련되어 있고, 이 고정판(23a)에 프로브 침(33)의 바늘 끝을 확대하여 찍기 위한 고배율의 광학계(70a)와 CCD 카메라(70b)를 조합하여 구성된 하부 카메라(70)가 적재되어 있다. 또한 고정판(23a)에는, 프로브 침(33)의 배열을 넓은 범위에 걸쳐 촬영하기 위한 저배율 카메라(71)가 하부 카메라(70)와 인접하도록 적재되고, 하부 카메라(70)의 합초면(合焦面)에 대하여 광축과 교차하는 방향으로 진퇴 기구(26)에 의해 진퇴할 수 있도록 타겟(27)이 마련되어 있다.

척 탑(24)과 프로브 카드(32) 사이의 영역에는, 하부 카메라(70)와 같은 구성의 상부 카메라(촬상 수단)(72)가, 도시하지 않는 가이드를 따라 이동 자재로 지지된 카메라 반송부(34)에 적재되어 있고, 타겟(27)은, 하부 카메라(70) 및 상부 카메라(72)에 의해 화상 인식할 수 있도록 구성되고, 예컨대, 투명한 유리판에, 위치 맞춤용 피사체가 형성되어 있다. 또한 프로브 장치의 외장체에는, 상부 카메라(72)에 의해 웨이퍼 W를 촬상할 때에 웨이퍼 W를 조명하는, 예컨대, 청색 발광 다이오드로 이루어지는 조명 수단(28)이 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는 상부 카메라(72)에, 웨이퍼 W를 촬상했을 때에 웨이퍼 W의 촬상 데이터 D1을 R, G, B 각 성분을 갖는 컬러 데이터로서 취득하는 것이 가능한 컬러 카메라를 사용하고 있다.

또한, 프로브 장치에는, 상술한 각 부재의 구동 등을 제어하기 위한 제어부(4)가 마련되어 있고, CPU(40), ROM(Read Only Memory)(41), RAM(Random Access Memory)(42), 입력부(43), 화면 등의 표시부(44), 프로빙(probing)용 프로그램(45), 프로브 마크 검사용 프로그램(46) 등이 구비되고, 이들 각 장치가 버스(47)에 의해 데이터나 명령을 주고받는 것이 가능한 형태로 접속되어 있다. 그리고 이 제어부(4)는, 프로브 장치에 접속된 컨트롤러와 컨트롤러에 접속된 퍼스널 컴퓨터에 의해 구성되어 있다. 프로빙용 프로그램(45)은, 프로브 장치를 제어하여 프로브 테스트를 행하기 위한 명령군이며, 제 1~제 3 스테이지(21~23), 및 척 탑(24)을 구동 제어하여 탑재되는 웨이퍼 W의 위치를 제어하여, 프로브 테스트를 행한다.

프로브 마크 검사용 프로그램(46)은, 상부 카메라(72)에 의해 취득한 웨이퍼 W의 촬상 데이터에 대하여 처리를 행하여 프로브 테스트 후의 전극 패드(2)의 프로브 마크를 검출 검사하기 위한 명령군이다. 프로브 마크 검사용 프로그램(46)에는, 본 발명의 전극 패드의 재질과 베이스층의 재질의 반사율의 차이에 따라 선택 된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하는 수단에 대응하는 RGB 성분 취득부(50), 본 발명의 설정된 그레이 레벨과 이 그레이 레벨을 갖는 화소수의 관계 데이터를 구하는 수단에 대응하는 프로브 마크 영역 추출부(51), 본 발명의 프로브 마크에 있어서의 베이스층의 노출의 유무를 판정하는 수단을 포함하는 B 성분 히스토그램 취득부(52), 본 발명의 베이스층 노출 영역의 검출을 위한 2치화 화상 데이터를 취득하는 수단에 대응하는 B 성분 2치화부(53), 본 발명의 마스크 처리를 행하는 수단에 대응하는 마스크 처리부(54)가 구비되어 있다. RGB 성분 취득부(50)는, 촬상 데이터로부터 R, G, B 각 성분의 데이터를 추출하여 R 성분의 그레이 스케일 데이터, G 성분의 그레이 스케일 데이터, B 성분의 그레이 스케일 데이터를 취득하는 명령군이다. 프로브 마크 영역 추출부(51)는, G 성분의 그레이 스케일 데이터를 처리하여 프로브 마크 영역을 적출하는 명령군이다. B 성분 히스토그램 취득부(52)는, B 성분의 그레이 스케일 데이터를 처리하여 전극 패드(2)에 있어서의 베이스층의 노출 영역의 유무를 검사하는 명령군이다. B 성분 2치화 처리부(53)는, B 성분의 그레이 스케일 데이터를 2치화하여 노출 영역의 위치를 검출하는 명령군이다. 마스크 처리부(54)는, R 성분의 그레이 스케일 데이터를 2치화하여 전극 패드(2)를 깎은 부스러기에 대응하는 마스크를 취득하고, 마스크 처리를 행하여 프로브 마크의 위치를 특정하는 명령군이다. 그리고 본 실시 형태에서는, 이 프로브 마크 검사용 프로그램(46)과 상부 카메라(72)와 조명 수단(28)으로 프로브 마크 검사 장치를 구성하고 있다.

다음으로, 상술한 실시 형태의 작용에 대하여 설명한다. 우선 프로빙용 프 로그램(45)에 따라 피검사 기판인 웨이퍼 W의 프로브 테스트가 행해진다. 이 웨이퍼 W의 칩(IC 칩)(1)에 있어서의 전극 패드(2)의 배치 부분의 대략적인 도면을 도 2, 3에 나타낸다. 웨이퍼 W에는, 복수의 반도체칩의 원형이 되는 칩(1)이 형성되고, 하나의 칩(1)의 윗면에는 전극이 되는, 예컨대, 알루미늄(Al)으로 이루어지는 전극 패드(2)가 복수로(도 2에서는 편의상 10개) 형성되어 있다. 이 전극 패드(2)는, 반도체의, 예컨대, 실리콘(Si)으로 형성된 기대(基臺)(5)의 위에 성막된, 예컨대, 구리(Cu)로 이루어지는 베이스층(6)의 윗면에 형성되어 있다.

프로브 테스트에 있어서는, 상부 카메라(72)에 의해 웨이퍼 W의 전극 패드(2)를 촬상함과 아울러 하부 카메라(70)에 의해 프로브 카드(32)의 프로브 침(33)의 바늘 끝을 촬상하고, 각 촬상시에 있어서의 척 탑(24)의 구동계, 혹은 리니어 스케일로 특정되는 X, Y, Z 방향의 좌표 위치를 구하여, 이들 좌표 위치에 근거하여 구한 콘택트 위치에 웨이퍼 W를 이동시킨다. 그리고 프로브 침(33)과 웨이퍼 W상의 전극 패드(2)를 접촉시키고, 프로브 카드(32)에 접속된 테스트 헤드를 통해서 접속되어 있는 도시하지 않는 테스터에 의해 각 칩(1)의 전기적 특성이 측정된다. 프로브 테스트가 종료되면 전극 패드(2)에 있어서의 프로브 마크의 검사가 행해진다.

다음으로 프로브 마크의 검사에 대하여 설명한다. 이하의 일련의 동작은 프로브 마크 검사용 프로그램(46)에 따라 행해진다. 도 4의 흐름도에 나타내는 바와 같이 우선 프로브 테스트 후의 웨이퍼 W를 조명 수단(28)으로 조명하고, 상부 카메라(72)로 촬상하여 웨이퍼 W 윗면의 화상을, RGB 성분을 갖는 컬러의 촬상 데이터 D1로서 취득하여, RAM(42)에 기억한다(단계 S1). 이어서 도 6(후술하는 도 19 참조)에 나타내는 바와 같이 촬상 데이터 D1로부터 R(Red) 성분, G(Green) 성분, B(Blue) 성분의 각 성분을 추출하여 각각의 그레이 데이터인, R 성분 데이터 D2, G 성분 데이터 D3, B 성분 데이터 D4를 취득한다(단계 S2).

이 이후의 동작을 상술하기 전에, 그 개요 및 목적을 간단히 말하여 둔다. 도 7(a)는, 세로축에 상대 반사율, 가로축에 광의 파장을 취하고, 구리, 알루미늄, 실리콘 각각에 대하여 양자의 관계를 나타내는 그래프이며, 파선 L1은 구리, 실선 L2는 알루미늄, 일점쇄선 L3은 기대(5)의 실리콘을 나타낸다. 이 도면으로부터 알 수 있듯이 구리는 자색의 광(파장 400㎚)에 대한 상대 반사율이 47.5%로 낮고, 파장이 길어짐에 따라 상대 반사율이 높아져 적색의 광(파장 700㎚)에 대한 상대 반사율이 97.5%가 된다. 이에 대하여 알루미늄의 경우, 자색의 광에 대한 상대 반사율이 94.8%, 적색의 광에서 89.9%가 되어, 광의 파장의 변화에 따라 상대 반사율은 그다지 변화하지 않고 높은 값을 나타낸다. 한편 실리콘은, 어떠한 광의 파장에 대해서도 상대 반사율은 50% 이하가 된다.

본 발명은, 이와 같이 각 재질과 광의 파장에 따라 상대 반사율이 다른 점에 착안하고, 이 특성을 이용하여 베이스층(6)의 노출 영역(11)(구리의 노출 영역)의 검출을 행하고 있다. 다시 말해 본 실시 형태에서는, 구리와 알루미늄의 상대 반사율의 차이가 가장 커지는 자색의 광의 파장에 가장 가까운 B 성분 데이터 D4를 이용함으로써 전극 패드(2)의 재질인 알루미늄과 베이스층(6)의 노출 영역(11)에 나타나는 구리를 구별하도록 하고 있다. 그리고 B 성분 데이터 D4에 대하여 이러 한 구별을 행하면 기대(5)의 실리콘의 반사율이 낮으므로 이후의 데이터 처리가 행하기 어려워지고, 또한 기대(5)의 영향을 배제하기 위해 전극 패드(2)를 잘라낸 경우에도, 전극 패드(2) 전체 영역에 대하여 이러한 구별을 행하면 데이터 처리의 부하가 커지므로 B 성분 데이터 D4의 처리 대상 영역을 프로브 마크 영역으로 한정하도록 하고 있다.

이러한 관점에 근거하여 구체적으로는 다음과 같은 처리가 행해진다(후술하는 도 20 참조). 즉 G 성분 데이터 D3을 그레이 스케일 변환하여 G 그레이 데이터 D31을 취득한다(단계 S3). G 성분 데이터 D3으로는, 알루미늄의 상대 반사율이 높아 전극 패드(2)의 부분이 밝게 찍히므로, G 그레이 데이터 D31로 변환하면 전극 패드(2) 부분의 그레이 레벨이 전체적으로 높아진다. 그리고 G 그레이 데이터 D31의 모든 화소에 대하여, 화면상을 스캔하여 화소의 좌표 위치와 그 그레이 레벨을 대응시킨 데이터를 취득하여 RAM(42)에 기억하고, 그레이 레벨이 높은 연속한 영역을 검출함과 아울러 영역의 도시 X축 방향 및 Y축 방향의 단부의 좌표를 검출하여 이것을 잇는 직사각형을 검출한다.

직사각형을 검출하면, 미리 기억되어 있는 전극 패드(2)의 매칭 템플릿을 판독하여 그 직사각형과 비교한다(단계 S4). 도 8은 이러한 일련의 처리의 이미지를 나타내고 있다. D31은 G 그레이 데이터, T1은 매칭 템플릿이다. 그리고 매칭 템플릿 T1과 검출한 직사각형의 일치율이, 규정치, 예컨대, 90% 이상이 된 경우에는, 검출한 직사각형이 전극 패드(2)의 영역이라고 판정하고, 반대로 그 이하의 경우에는 검출을 다시 한다(단계 S5).

단계 S4, S5를 반복하여 G 그레이 데이터 D31의 전체 영역에서 전극 패드(2)의 검출이 완료되면, 검출한 각각의 전극 패드(2)의 영역에 대하여 프로브 마크(10)의 위치 특정(추출)을 행한다. 우선 도 9에 나타내는 바와 같이 잘라낸 전극 패드(2)의 화상에 대하여, 2치화한다(단계 S6). 이 영역에서는, 상술한 바와 같이 전극 패드(2)의 영역은 그레이 레벨이 높아지는데 대하여, 프로브 마크(10)에서는, 그 테두리 부분의 그림자나 깎은 부스러기의 그림자의 위치, 또한 프로브 마크(10)에 노출 영역(11)이 형성되어 있던 경우에는 구리의 상대 반사율이 전극 패드(2)보다 낮으므로 노출 영역(11)의 위치에서 화소의 그레이 레벨이 낮아진다. 그 때문에 2치화를 행하면, 전극 패드(2)의 영역 중, 테두리 부분(10a)이나 깎은 부스러기의 그림자(12), 노출 영역(11)의 부분의 화소가 0, 그 밖의 영역이 1이 된 G 2치화 데이터 D32가 취득된다.

G 2치화 데이터 D32를 취득한 후, G 2치화 데이터 D32에 대하여, G 그레이 데이터 D31에 대하여 행한 화소의 탐색과 같은 탐색을 행한다. 이때, 예컨대, RAM(42)에 최대 X 위치, 최소 X 위치, 최대 Y 위치, 최소 Y 위치의 각 좌표를 기억하는 영역을 확보해 두고, 최초에 값이 0인 화소가 발견된 경우, 그 화소의 좌표를 상기 기억 영역 모두에 기억한다. 그리고 탐색을 속행하고, 다음으로 값이 0인 화소가 발견된 경우, 기억되어 있는 각 좌표와 각각 X, Y 좌표를 비교하여 발견된 좌표의 값이 보다 최적의 값인 경우, 예컨대, X의 값이 최대 X 위치의 기억 영역에 기억되어 있는 값보다 큰 경우에는, 발견된 좌표를 각각의 기억 영역에 덮어쓴다.

이에 따라 프로브 마크(10)의 X-Y 평면상의 가장 바깥쪽에 있는 화소의 위치 를 알 수 있고, 이 좌표 위치를 기초로 프로브 마크(10)와 일치하는, 예컨대, 프로브 마크(10)의 외주측에 접하는 직사각형 형상의 프로브 마크 영역(13)과, 그 좌표 위치를 검출하여 그 데이터를 RAM(42)에 기억시킨다(단계 S7). 그리고 단계 S6, S7을 반복하여 모든 전극 패드(2)마다의 프로브 마크 영역(13) 및 그 좌표 위치를 검출하여 그 데이터를 RAM(42)에 기억시킨다.

또 본 실시 형태에서는 전극 패드(2)의 영역을 2치화할 때에 사용하는 그레이 레벨의 임계값을 RAM(42)에 기억해 두고, 그 임계값을 판독하고 있지만, 본 발명의 실시 형태는 이것에 한하지 않고, 예컨대, 전극 패드(2)의 영역에서의 화소의 그레이 레벨을 조사하고, 그레이 레벨을 가로축, 화소수를 세로축으로 한 히스토그램을 생성하여, 이 히스토그램의 피크 등의 형상을 기초로 임계값을 결정하더라도 좋다.

모든 프로브 마크 영역(13)을 검출한 후, 도 5의 흐름도에 나타내는 바와 같이, 우선 도 10(a)와 같이 B 성분 데이터 D4를 그레이 스케일 변환하여 B 그레이 데이터 D41을 취득한다(단계 S21). 그리고 B 그레이 데이터 D41로부터 프로브 마크 영역(13)에 대응하는 영역의 데이터를 잘라내어 도 10(b)에 나타내는 바와 같이 B 프로브 마크 영역(13b)을 취득하고, B 프로브 마크 영역(13b)으로부터 도 11(a)에 나타내는 그레이 레벨을 가로축, 화소수를 세로축으로 한 히스토그램을 생성한다(단계 S22).

히스토그램을 생성한 후, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이 미리 설정되어 있는 그레이 레벨의 범위 내의 히스토그램 C를 추출한다. 이 그레이 레벨의 범위는, 베이스층(6)의 구리와 전극 패드(2)의 알루미늄의 반사율의 차이를 기초로, 베이스층(6)과 전극 패드(2)의 영역을 나눌 수 있는 범위, 다시 말해, 구리의 검출 범위로서 설정된 그레이 레벨의 범위이며, 본 실시 형태에서는, 그레이 레벨의 값이 70으로부터 100까지의 사이의 범위가, 상기 범위로서 설정되어 있다. 그리고 히스토그램 C로부터 주지의 방법에 의해 존재하는 모든 피크를 검출한다(단계 S23).

본 실시 형태에서는 전극 패드(2)에 알루미늄을 사용하고 베이스층(6)에 구리를 사용하고 있으므로, B 성분 데이터 D4에서는, 베이스층(6)이 노출되어 있는 노출 영역(11)의 상대 반사율이 전극 패드(2)의 상대 반사율에 비하여 낮아져, 전극 패드(2)의 영역에 비하여 노출 영역(11)이 어둡게 찍힌다. 그 때문에 B 그레이 데이터 D41에서는 노출 영역(11)이 형성된 경우, 노출 영역(11)의 그레이 레벨이 전극 패드(2)의 영역에 비하여 낮아진다. 또한 B 그레이 데이터 D41에서는 구리의 그레이 레벨이, 상술한 구리의 검출 범위에 대응하는 그레이 레벨의 범위 내의 값이 되므로, 노출 영역(11)이 형성된 상태에서 히스토그램을 생성하면 노출 영역(11)에 대응하는 그레이 레벨의 화소수가 많아져, 히스토그램 C 내에 특징적, 예컨대, 다른 피크에 비하여 뚜렷하게 큰 피크가 형성된다(단계 S24). 따라서 이 특징적인 피크가 검출된 경우에는 노출 영역(11)이 형성되어 있는 것을 알 수 있다.

이 특징적인 피크의 검출은 주지의 방법(예컨대, 로우 패스 필터 처리 등)에 의해 행해진다. 그리고 특징적인 피크, 예컨대, 도 11(b)에 나타내는 피크 P1을 검출할 수 있었던 경우에는, 피크 P1의 시점 P2와 종점 P3의 그레이 레벨의 값을 B 프로브 마크 영역(13b)을 2치화할 때의 임계값의 상한 및 하한으로서 설정한다(단 계 S25). 또 노출 영역(11)에 대응하는 피크 P1을 발견할 수 없는 경우, 검출 중인 B 프로브 마크 영역(13b)에 대응하는 전극 패드(2)에 대해서는, 노출 영역(11)이 없다고 판단하여 검출을 중단하고, 그 정보를 RAM(42)에 기억시킨다(단계 S30).

임계값의 범위가 설정되면, 도 10(c)에 나타내는 바와 같이 그 임계값의 범위를 기초로 B 프로브 마크 영역(13b)을 2치화하여 B 프로브 마크 영역(13b)의 화소 중, 임계값 내의 그레이 레벨의 화소를 「0」으로 하고, 임계값으로부터 벗어난 그레이 레벨의 화소에 대해서는 「1」로 한다. 그리고 구리가 노출된 노출 영역(11)의 화소 및 임계값 내의 화소의 영역이 검고, 그 밖의 영역이 흰 B 2치화 데이터 D42가 취득되고, 그 데이터가 RAM(42)에 기억된다(단계 S26). 그리고 상술한 단계 S21~S24를 반복하여, 모든 전극 패드(2)에 대하여 피크 P1의 검출 및 전극 패드(2)마다의 B 2치화 데이터 D42를 취득하고, 그 데이터를 RAM(42)에 기억시킨다.

이렇게 해서 얻어진 B 2치화 데이터 D42는, 그레이 레벨의 임계값의 범위 내에 프로브 마크(10)의 테두리 부분이나 알루미늄의 그림자에 대응하는 그레이 레벨이 포함되어버리는 경우가 있고, 그렇게 하면 구리의 노출 영역(11)뿐만 아니라, 이들의 그림자에 대응하는 영역도 「0」(흑화소)으로서 나타나버린다. 그래서 이들 영역을 나누기 위해, 이미 수록되어 RAM(42)에 기억되어 있는 R 성분 데이터 D2를 이용하여, 상기 그림자에 대하여 마스크를 거는 마스크 처리를 행하도록 하고 있다. 즉, 우선 도 12(후술하는 도 21 참조)에 나타내는 바와 같이 R 성분 데이터 D2를 2치화하여, 마스크 데이터 D21을 취득한다(단계 S27). 도 12 중, 10a가 테두리 부분의 그림자, 12는 깎은 부스러기의 그림자이다. R 성분 데이터 D2에는, 전 극 패드(2)의 알루미늄과 베이스층(6)의 구리의 상대 반사율에 차이가 없으므로, 노출 영역(11)이 비교적 밝게 찍히고, 테두리 부분(10a)의 그림자나 깎은 부스러기의 그림자(12)의 영역만이 어둡게 찍힌다. 그 때문에 마스크 데이터 D21을 취득하면 도 12에 나타내는 바와 같이 그림자의 부분에 대응하는 화소만이 0이 되고, 그 밖의 부분의 화소는 1이 된다.

이 마스크 데이터 D21에 대하여 기술한 바와 같이 하여 프로브 마크 영역(13)을 잘라내고, 잘라낸 마스크 데이터 D21을 이용하여 B 2치화 데이터 D42에 대한 마스크 처리를 행한다. 즉, 마스크 데이터 D21의 「0」의 화소와 겹치는 B 2치화 데이터 D42의 「0」의 화소를 「1」로 치환한다(단계 S28). 이 처리에 의하면 도 13에 나타내는 B 2치화 데이터 D42에 있어서의 흑영역으로부터 테두리 부분의 그림자(10a)나 깎은 부스러기의 그림자(12)에 대응하는 흑영역을 제거하는 처리에 상당하고, 결과적으로 구리의 노출 영역(11)을 흑영역으로 하는 프로브 마크 영역(13)의 화상이 얻어지게 된다. 이 화상 데이터를 노출 위치 특정 데이터(15)라고 부르기로 한다. 그리고, 이 노출 위치 특정 데이터(15)는, RAM(42)에 기억된다(단계29). 그리고, 단계 S25~S27을 반복하여, 모든 B 2치화 데이터 D42에 대하여 마스크 처리를 행하고, 마스크 처리 후의 노출 위치 특정 데이터(15)를 취득하여, 그 데이터를 RAM(42)에 기억시킨다.

그 후, RAM(42)으로부터 각 전극 패드(2)에 대응하는 프로브 마크(10)에 관한 정보를 판독하여, 예컨대, 프로브 마크(10)가 없는 전극 패드(2)를 포함하는 IC 칩에 대해서는 재검사의 표시를 덧붙이고, 노출 위치 특정 데이터(15)에 있어서 구 리의 노출 영역으로서 취급하고 있는 「0」의 화소의 수가 미리 설정한 화소수를 넘고 있는 전극 패드(2)를 포함하는 칩(1), 예컨대, 「0」의 화소가 1개라도 존재한 칩(1)에 대해서는 프로브 마크(10)가 깊게 파이는 등의 정보를 그 칩(1)에 덧붙여 RAM(42)에 기억한다. 이러한 정보가 취득된 후의 처리에 대한 일례를 말하면, 깊게 파였다고 판단된 전극 패드(2)에 대하여, 그 전극 패드(2)의, 예컨대, RGB 성분이 혼재하는 본래의 화상을 오퍼레이터가 표시부에 표시시키고, 오퍼레이터에 의해 깊게 파였는지에 대한 판단이 적절한지 여부를 확인하도록 하더라도 좋고, 최종적으로 깊게 파였다고 판단되면 그 전극 패드(2)를 포함하는 칩(1)을 불량품으로서 취급한다. 또한, 이러한 오퍼레이터의 확인을 행하지 않더라도 좋은 것은 물론이다. 프로브 마크 검사의 결과를, 예컨대, 웨이퍼 W상의 칩(1)의 위치에 대응하여 표시부에 표시시키고, 예컨대, 각 칩(1)에 그 결과에 대응한 색 구별 등을 행하도록 하더라도 좋다.

또, 본 실시 형태에서는, 단계 S1, 단계 S2에 대응하는 공정을 RGB 성분 취득부(50)가, 단계 S3으로부터 단계 S7에 대응하는 공정을 프로브 마크 영역 추출부(51)가, 단계 S21로부터 단계 S25, 및 단계 S30에 대응하는 공정을 B 성분 히스토그램 취득부(52)가, 단계 S26에 대응하는 공정을 B 성분 2치화부(53)가, 단계 S27로부터 단계 S29에 대응하는 공정을 마스크 처리부(54)가, 각각 행하고 있다.

이상 상술한 본 실시 형태의 프로브 장치는, 프로브 마크(10)의 검사를 행할 때에 컬러 데이터인 촬상 데이터 D1을 취득하고, 촬상 데이터 D1로부터 추출되는 R 성분 데이터 D2, G 성분 데이터 D3, B 성분 데이터 D4 중, 전극 패드(2)의 재질인 알루미늄에 있어서의 광의 상대 반사율과 베이스층(6)의 재질인 구리의 광의 상대 반사율의 차이가 가장 커지는 B 성분 데이터 D4를 베이스층의 노출 판정용 데이터로서 선택하고 있다. 그리고 B 성분 데이터 D4로부터 프로브 마크 영역(13)을 잘라내어 그레이 레벨과 화소수의 히스토그램을 생성하고, 그 히스토그램으로부터 베이스층(6)의 구리에 대응하는 그레이 레벨의 범위 내에 있어서의 피크 P1을 검출하여 이 피크 P1에 대응하는 그레이 레벨을 임계값의 범위로 하여 B 2치화 데이터 D42를 취득하고 있다. 또한 R 성분 데이터 D2를 이용한 마스크 처리를 행함으로써 깎은 부스러기의 그림자(12) 등에 대응하는 영역을 제거하도록 하고 있다. 따라서 프로브 침(33)에 의해 패드(2)가 깊게 파이는 것(베이스층(6)까지 파여버리는 상태)을 자동으로 빠르고 정밀하고 확실하게 검출할 수 있어, 오퍼레이터의 부담도 대폭 경감할 수 있다. 또한 프로브 장치 내에서 프로브 마크(10)의 검사를 행할 수 있으므로 종래와 같이 오퍼레이터에 의한 금속 현미경의 작업 영역에 웨이퍼 W를 반송하지 않더라도 좋고, 또한 프로브 침의 이상이나 오버드라이브의 이상 등을 빠르게 파악할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 촬상 데이터 D1로부터 R 성분 데이터 D2, G 성분 데이터 D3, B 성분 데이터 D4를 추출하여, R 성분 데이터 D2를 마스크 처리에, G 성분 데이터 D3을 프로브 마크 위치 검출 처리에, B 성분 데이터 D4를 베이스층 노출 판정 처리에 사용하고 있다. 그 때문에 실제의 처리를 행하는 데이터는, 촬상 데이터 D1에 비하여 데이터량이 적어지므로, 각 처리의 효율화를 도모할 수 있다.

상술한 실시 형태에서는, B 2치화 데이터 D42에 대하여 R 성분 데이터 D2를 이용하여 마스크 처리를 행하고 있고, 이 때문에 프로브 마크(10)의 테두리나 알루미늄을 깎은 부스러기의 그림자와 구리의 노출 영역을 분리할 수 있는 이점이 있지만, 본 발명의 실시 형태로서는 마스크 처리를 행하지 않더라도 좋다. 이 경우는, 예컨대, 알루미늄을 깎은 부스러기 등의 그림자의 영역의 면적(화소수)을 실험 데이터에 근거하여 정하여 두고, B 2치화 데이터 D42에 있어서의 흑영역의 화소수로부터 그림자의 영역의 화소수를 뺀 데이터를 이용하여 구리의 노출 영역의 유무를 판정할 수 있다. 또한 상술한 실시 형태에서는 전극 패드(2)를 촬상할 때마다(매회), B 성분 데이터 D4에 대하여 도 7에 나타내는 히스토그램을 구하여 그레이 레벨의 임계값을 구하고 있지만, 예컨대, 웨이퍼 W의 종별마다 미리 상기 임계값을 구하여 RAM(42)에 저장해 두고, 프로브 마크 검사의 대상이 되는 웨이퍼 W의 종별에 따라 임계값을 판독하여 그 임계값을 이용하여 B 성분의 2치화 데이터를 작성하도록 하더라도 좋다. 그리고 이 B 성분의 2치화 데이터로부터, 전극 패드를 깎은 부스러기의 그림자 등의 화소를 제거하여 그 B 성분의 2치화 데이터를 탐색하고, 「0」의 화소를 발견함으로써 노출 영역의 유무를 판정하도록 하더라도 좋다.

그런데, 도 7에 나타내는 히스토그램에 근거하여 구한 임계값은, 그 임계값보다 그레이 레벨이 높은 화소, 다시 말해, 구리의 노출 영역에 대응하는 화소를 추출하기 위한 것이므로, 예컨대, 그 임계값에 근거하여 2치화 데이터를 작성하지 않고서 당해 임계값보다 그레이 레벨이 높은 화소의 수를 카운트하여, 그 카운트값으로부터 프로브 마크(10)의 테두리나 알루미늄의 그림자에 상당하는 영역에 대하여, 미리 설정한 화소수를 빼고, 얻어진 화소수에 근거하여 구리의 노출 영역의 유 무를 판정하도록 하더라도 좋다. 또한 화소수가 아니라, 그레이 레벨이 높은 화소의 영역의 면적을 위치 좌표로부터 구하고, 그 영역의 면적에 따라 구리의 노출 영역의 유무를 판정하도록 하더라도 좋다.

그리고, 또한, 본 발명은, R, G, B의 각 성분 중에서 전극 패드의 재질과 베이스층의 재질의 반사율의 차이에 따라 적절한 성분, 즉, 한쪽의 재질을 특정하는 그레이 레벨의 범위 내에 다른 쪽의 재질을 특정하는 그레이 레벨이 겹치지 않고서 유효하게 양자를 나눌 수 있을 정도의 반사율의 차이가 있는 파장 성분을 선택하여, 기술한 바와 같이 하여 베이스층의 노출 영역을 검출하는 것이므로, 전극 패드의 재질이나 베이스층의 재질은 각각, 구리, 알루미늄에 한정되는 것이 아니라, 사용하는 각 재질에 따라 R, G, B 중 어느 하나의 성분의 화상을 이용하면 좋다. 여기서 본 발명의 프로브 마크 검출 장치는, 프로브 장치에 조합하여 마련하는 것에 한하지 않고, 그 자체만으로 작동하도록 구성하더라도 좋다. 또한 본 실시 형태에서는, 프로브 마크 영역의 검출에 G 성분의 데이터를 사용하고 있었지만, 본 발명의 실시 형태로서는, 패드 영역의 특정, 프로브 마크 영역의 검출, 및 베이스층의 노출 판정이 가능하면, 단일 컬러 성분의 데이터, 예컨대, B 성분의 데이터만을 이용하여 패드 영역의 특정 및 프로브 마크 영역의 검출과, 프로브 마크 영역의 히스토그램의 취득을 행하여, 노출의 유무를 판정하도록 구성하는 것도 가능하다.

[제 2 실시 형태]

본 발명은, 전극 패드의 컬러 화상을 취득하여 그 화상의 R, G, B 성분에 대응하는 화상을 취득하고, 그 각 성분 데이터 중, 전극 패드의 반사율과 베이스층의 반사율의 차이가 그들 성분 중에서 가장 커지는 성분 데이터를 이용하여 노출 영역을 검출하는 프로브 마크 검사 장치이다. 따라서 웨이퍼 W를 촬상하는 수단은, 제 1 실시 형태의 상부 카메라(72)에 한하지 않고, 예컨대, 별도의 전용 카메라를 상부 카메라(72)와는 다른 장소, 예컨대, 헤드 플레이트 등에 마련하더라도 좋다. 또한 촬상 수단으로서도, 상부 카메라(72)와 같은 R, G, B 성분을 포함하는 컬러 화상을 취득 가능한 컬러 카메라에 한하지 않고, 예컨대, R, G, B, 각각의 성분을 전용으로 취득하는 3대의 카메라를 조합하여 촬상 수단을 구성하더라도 좋다.

이상으로부터 본 발명의 실시 형태로서는, 다음 제 2 실시 형태에 나타내는 형태이더라도 좋다. 이 제 2 실시 형태의 프로브 장치에서는, 도 14에 나타내는 바와 같이 상술한 R 성분의 촬상 데이터만을 취득하는 R 카메라(73a), G 성분의 촬상 데이터만 취득하는 G 카메라(73b), B 성분의 촬상 데이터만 취득하는 B 카메라(73c)를 조합한 카메라 유닛(73)을 헤드 플레이트(30)에 마련하고 있고, 이 카메라 유닛(73)에 의해, 프로브 카드(32)의 측방으로부터 프로브 침(33)과 전극 패드(2)가 접촉한 직후의 화상을 촬상한다. 또한 카메라 유닛(73)은 조명 수단(28a)을 구비하고 있다. 그리고 카메라 유닛(73)은, 웨이퍼 W를 촬상할 때에 촬상 데이터 D1을 입수하는 것은 아니고, R 성분 데이터 D2, G 성분 데이터 D3, B 성분 데이터 D4를 각 카메라(73a~73c)에서 취득한다. 이러한 실시 형태에 있어서도, B 성분 데이터 D4를 베이스층의 노출 판정용 데이터로서 선택하여, 예컨대, 제 1 실시 형태와 같은 처리를 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 웨이퍼 W를 촬상할 때에 상부 카메라(72)가 이동하므로 헤드 플레이트(30)를 퇴피시킬 필요가 없고, 프로브 테스트 직후에 카메라 유닛(73)에서 각 성분 데이터 D2~D4를 취득하여, 노출 영역(11)과 그 위치의 검출을 행하는 것이 가능해지므로 검사 효율을 향상시킬 수 있다. 또 본 실시 형태에 있어서는, 카메라 유닛(73)의 각 카메라(73a~73c)에 필터 유닛을 마련하여, 베이스층(6)의 재질에 있어서의 R 성분, G 성분, B 성분의 광의 반사율로부터 설정된 추출용 임계값을 기초로 필터링을 행하여, 베이스층(6)의 재질과 대응하는 각 성분 그레이 레벨의 범위 내의 화소만을 추출하여 데이터 D2~D4를 취득하도록 하더라도 좋다. 또한 카메라 유닛(73)은, RGB 각 성분의 데이터 D2~D4를 각각 별도의 카메라(73a~73c)에서 촬상하는 구성으로 되어 있으므로, 각 카메라(73a~73c)에서 RGB 각 성분 데이터 D2~D4가 선명하게 촬상 가능해지도록, 조명 수단(28)의 광의 각 성분에 있어서의 광도를 조정하여 각 카메라(73a~73c)의 촬상 타이밍을 겹치지 않도록 하더라도 좋다.

[제 3 실시 형태]

또한, 본 발명의 실시 형태로서는, 다음 제 3 실시 형태에 나타내는 형태이더라도 좋다. 이 제 3 실시 형태의 프로브 장치에서는, 제 1 실시 형태에서 구비하고 있었던 상부 카메라(72)와 조명 수단(28) 대신에, 도 15에 나타내는 촬상 데이터 D1을 모노크롬 화상으로서 취득 가능한 상부 카메라(72m)가 구비되고, 또한 웨이퍼 W를 조명하기 위한, 예컨대, 발광 다이오드로 이루어지는, R 조명 수단(28r), G 조명 수단(28g), B 조명 수단(28b)이 구비되어 있다. R 조명 수단(28r)은 적색의 광으로, G 조명 수단(28g)은 녹색의 광으로, B 조명 수단(28b)은 청색의 광으로 웨이퍼 W를 조명한다. 이에 따라 상부 카메라(72m)에서는, 각 조명 수단(28r, 28g, 28b)으로부터 순서대로 조명된 광에 대응하는 성분의 화상 데이터만 취득하는 것이 가능해지므로, 제 2 실시 형태와 같이 R 성분 데이터 D2, G 성분 데이터 D3, B 성분 데이터 D4를 각각 취득하게 된다. 이러한 실시 형태에 있어서도, B 성분 데이터 D4를 베이스층의 노출 판정용 데이터로서 선택하여, 예컨대, 제 1 실시 형태와 같은 처리를 행할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, R 조명 수단(28r), G 조명 수단(28g), B 조명 수단(28b)의 광의 강도를 조정하는 것만으로, RGB 각 성분 데이터 D2~D4가 선명하게 촬상 가능해진다.

이상 본 발명의 각 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 도 16에 나타내는 바와 같이, 노출 위치 특정부(52)는, 히스토그램을 생성했을 때에 미리 정해진 B 그레이 데이터 D41에 있어서의 베이스층(6)에 대응하는 그레이 레벨의 표준 샘플 h1을 기초로, 종래 알려져 있는 최대 유도법 등을 이용하여 히스토그램을 스무딩(smoothing)하여 그레이 레벨의 편차를 흡수하도록 하더라도 좋다. 이에 따라 베이스층(6)의 구리의 산화나, 프로브 마크(10)의 형상의 차이, 상부 카메라(72)와 조명 수단(28)의 각도나 광도 등에 따라 생기는 그레이 레벨의 편차를 흡수하는 것이 가능해진다. 그 때문에 컬러 데이터를 취득 가능한 촬상 수단을 사용한 경우에 발생하는, 예컨대, 베이스의 구리가 산화에 의해 변색되거나, 촬상 데이터가 광원에 의존하여 촬상 데이터 그 자체가 변화되어, 그 결과 색이 보이는 방법이 변화되어 데이터에 차이가 생긴다고 하는 문제에 대하여 대처 가능해진다. 그리고 본 실시 형태의 제어부(4)에 의한, 노출 영역(11)과 그 위치 검출의 정밀도를 보다 한층 향상시키는 것이 가능해진다.

(실시예)

다음으로, 본 발명의 프로브 마크 검사 장치를 구비한 프로브 장치의 구체적인 운용 방법에 대하여, 도 17, 18을 참조하여 설명한다. 우선 제 1 운용 방법으로서, 도 17의 흐름에 나타내는 바와 같이, 프로브 침(33)과 전극 패드(2)를 접촉시켜 최초의 프로브 테스트를 행하고(단계 S31), 프로브 테스트 종료 후에 촬상 수단인 상부 카메라(72), 또는 카메라 유닛(73)(이하, 간단히 촬상 수단이라 함)에서 웨이퍼 W의 검사 영역 전체를 촬상하여 촬상 데이터 D1을 취득한다(단계 S32). 다음으로 촬상 데이터 D1로부터 화상 추출부(50)에서 G 성분 데이터 D3을 추출하여, G 성분 데이터 D3에서 프로브 마크(10)를 검출한다(단계 S33). 프로브 마크 검사 후, 예컨대, 프로브 마크(10)에 있어서의 한 화소의 허용수를 정하여 두고, 그 허용수를 상회하는 한 화소를 갖는 프로브 마크(10)가 형성된 전극 패드(2), 다시 말해, 노출 영역(11)이 형성된 가능성이 있는 전극 패드(2)를 추출한다(단계 S34).

그리고, 추출된 전극 패드(2)만을 촬상 수단으로 촬상하고(단계 S35), B 성분 데이터 D4, R 성분 데이터 D2를 신규 취득하여 노출 위치 특정부(52), 마스크 처리부(53)에서 처리를 행하여, 전극 패드(2)에 노출 영역(11)이 형성되어 있는지 여부를 판정한다(단계 S36). 이 운용 방법에 의하면, 최초에 프로브 침(33)이 전극 패드(2)에 대하여 노출 영역(11)이 형성될 정도로 강하게 접촉한 것을 알 수 있으므로, 그 후의 시험에서 전극 패드(2)에 베이스층(6)의 구리가 부착되는 것을 방 지할 수 있고, 또한 프로브 침(33)과 전극 패드(2)의 접촉 위치의 미조정을 행하는 것도 가능해진다.

다음으로, 제 2 운용 방법으로서, 도 18의 흐름에 나타내는 바와 같이, 프로브 테스트 종료 후에 모든 칩(1)에 대한 프로브 테스트의 결과를 조사한다. 프로브 테스트시에 프로브 침(33)의 선단이 베이스층(6)에 도달한 경우, 프로브 테스트의 결과가 미리 정한 특정 BIN의 범위에 들어가므로, 그 칩(1)의 위치를 검출한다(단계 S41). 그리고, 그 칩(1)의 전극 패드(2)를 촬상 수단에 의해 촬상하고(단계 S42), 프로브 마크 위치 특정부(50)에서 G 성분 데이터 D3으로부터 프로브 마크 위치를 특정한다(단계 S43). 다음으로 단계 S34와 같은 방법에 의해 노출 영역(11)이 형성되어 있을 가능성이 있는 전극 패드(2)를 추출하고(단계 S44), B 성분 데이터 D4, R 성분 데이터 D2로부터, 노출 위치 특정부(52), 마스크 처리부(53)에서 처리를 행하여, 전극 패드(2)에 노출 영역(11)이 형성되어 있는지 여부를 판정한다(단계 S45). 이 운용 방법에 의하면, 프로브 테스트 후의 결과로부터 전극 패드(2)에 노출 영역(11)이 형성된 가능성이 있는 칩(1)만을 검사할 수 있으므로 검사 효율을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 본 발명의 효과를 확인하기 위해 행한 실험에 대하여 설명한다. 우선 제 1 실험으로서 제 1 실시 형태에 따른 프로브 장치를 이용하여, 상부 카메라(72)에서 웨이퍼 W를 촬상하여, 웨이퍼 W의 전면에 대응하는, 예컨대, 39분할된 촬상 데이터 D1을 취득한다. 다음으로 웨이퍼 W를 금속 현미경으로 관찰하여, 노출 영역(11)의 화소를 0, 그 이외의 화소를 1로 치환하여 2치화한 화상, 다시 말 해, 인간이 눈으로 보아 작성한 소위 Ground Truth 화상(이하, 간단히 GT 화상)을 취득하여, 그 중에서, 예컨대, 75개의 전극 패드(2)를 샘플로서 선택한다. 그리고 GT 화상으로부터 검출한 노출 영역(11)이 형성된 전극 패드(2)의 수와, 촬상 데이터 D1을 제어부(4)에서 검출한 결과를 비교하여 노출 영역(11)의 검출 정밀도를 조사했다. 또 실험에서는, 샘플로서 사용한 75개의 전극 패드(2) 중 53개의 전극 패드(2)에 노출 영역(11)이 형성되어 있다. 이 제 1 실험의 결과를 표 1에 나타낸다.

제 1 실험에서는, 이하의 표 1에 나타내는 바와 같이 노출 영역(11)이 형성되어 있는 전극 패드(2)에 대해서는 모두 노출 영역(11)이 형성되어 있는 것을 검출했다. 한편 노출 영역(11)이 검출되고 있지 않은 22개의 전극 패드(2)에 대해서는, 22개 중 4개의 전극 패드(2)에 대하여, 노출 영역(11)이 형성되어 있다고 오검출하고 있다. 이 오검출한 전극 패드(2)에 대하여 실물을 조사한 바, 전극 패드(2)에 화소 단위의 매우 작은 베이스층(6)의 구리가 부착되어 있는 부분이 있어, 이 부분을 노출 영역(11)이라 잘못 인식한 것이 원인이었다. 바꿔 말하면 제어부(4)에서는, 금속 현미경으로 검출할 수 없는 미세한 구리가 부착된 전극 패드(2)에 대해서도 노출 영역(11)이 있다고 검출할 수 있게 된다. 전극 패드(2)에 구리가 부착된 경우, 칩(1)의 전기적 특성에 악영향을 미칠 우려가 있으므로, 그와 같은 칩(1)에 대해서는 불량품이 되고 있고, 이로부터 본 실시 형태의 프로브 마크 검사 장치에서는, 노출 영역(11)의 검출 정밀도가 매우 높고, 또한 금속 현미경 등에 의한 육안으로는 검출 불가능한 불량품이 되는 칩(1)에 대해서도 불량품이라고 판정할 수 있다. 또한, 미세한 구리의 검출을 할 수 있으므로, 프로브 침(33)의 오염 체크를 행하는 것도 가능해진다. 또한, 이 잘못된 인식을 억제하고 노출면만을 검출하는 방법으로서는, 2치화 화상에 의한 노출 위치 검출시에, 일정한 면적 이하의 부분을 배제하는 임계값을 마련함으로써 100%의 정답을 얻는 것이 가능해진다.

다음으로, 제 2 실험으로서, 제 1 실시 형태의 프로브 장치를 이용하여, 웨이퍼 W상의 전극 패드(2)에 대하여 노출 영역(11)의 검출을 1분간 행하여, 몇 개의 전극 패드(2)에 대하여 검사를 행할 수 있었는지를 조사했다. 또한 비교 대상으로서 종래와 같이 금속 현미경 등을 사용하여 같은 웨이퍼 W에 대하여 검사를 행하여, 몇 개의 전극 패드(2)에 대하여 검사를 행할 수 있었는지 조사했다. 프로브 장치의 제어부(4)에서는, 촬상 데이터 D1을 취득하고 나서 1개의 전극 패드(2)에 대하여 노출 영역(11)이 형성되어 있는지 검출하여 판정하는데 평균 약 45㎳를 요한다. 그리고, 본 실시 형태의 제어부(4)에서는, 촬상 데이터 D1의 취득 등에 15초가 필요해지므로, 1분간 약 1000개의 전극 패드(2)에 대하여 노출 영역(11)의 검출을 행할 수 있었다.

한편, 종래의 금속 현미경에 의한 검출에서는, 1개의 전극 패드(2)에 대하여 노출 영역(11)이 형성되어 있는지 검출하여 판정하는데 평균 약 200~500㎳를 요하고, 웨이퍼 W의 위치 결정 등에 걸리는 시간도 필요해지므로, 1분간 약 20개의 전극 패드(2)에 대하여 검출을 행할 수 있을 뿐이었다. 또한, 이 검출 방법에서는, 작업 종사자의 피로나 집중력 저하, 검사 종사자의 개인적 역량의 차이에 따라 검사 시간이 변화되므로, 항상 일정한 페이스로 장시간 연속적으로 검출을 행하는 것은 불가능하다. 이에 대하여, 본 실시 형태의 프로브 장치에서는, 제어부(4)에 의해 검출을 행하므로 장시간 연속적으로 검출을 행하는 것이 가능해지고, 또한 검출 속도도 금속 현미경에 의한 검사에 대하여 약 500배의 속도로 행하는 것이 가능해지므로, 검사 효율을 대폭 향상시킬 수 있다. 상기 두 실험 결과로부터, 본 실시 형태의 프로브 마크 검사 장치에서는, 종래의 금속 현미경 등을 이용하여 행하는 검사와 비교하여, 정밀도, 검사 속도, 모두 우수한 것을 알 수 있다.

다음으로, 제 1 실시 형태의 프로브 마크 검사 장치로 행한 프로브 마크(10)의 검출에 대하여, 실제의 웨이퍼 W의 촬상 데이터를 참조하면서 설명한다. 우선 도 19에 나타내는 바와 같이, 단계 S1, 단계 S2에 대응하는 공정을 행하여, 촬상 데이터 D1을 취득하여 촬상 데이터 D1로부터 R 성분 데이터 D2, G 성분 데이터 D3, B 성분 데이터 D4를 취득하고 있다. 다음으로, 도 20에 나타내는 바와 같이, 단계 S3, 단계 S4, 단계 S5, 단계 S6, 단계 S7에 대응하는 공정을 행하여, 도 20(a)에 나타내는 G 성분 데이터 D3으로부터 G 그레이 데이터 D31을 취득하여 화소의 탐색을 행하고, 도 20(b)에 나타내는 매칭 템플릿 T1을 이용하여 전극 패드(2)의 영역을 검출한다. 그리고, 도 20(c)에 나타내는 바와 같이 모든 전극 패드(2)의 영역을 검출하면, 도 20(d)에 나타내는 전극 패드(2)의 영역을 2치화하여 프로브 마크 영역(13)을 검출하는 공정을 행한다.

그리고, 상술한 단계 S21로부터 단계 S26까지의 공정을 행하여, B 2치화 데이터 D42를 취득하면, 도 21에 나타내는 바와 같이 단계 S27의 공정을 행하여, R 성분 데이터 D2를 2치화하여 마스크 데이터 D21을 취득하고, 이 마스크 데이터 D21을 기초로 상술한 마스크 처리를 행하여 노출 영역(11)의 유무 및 위치를 특정한다. 이상의 공정을 행함으로써 본 실시 형태의 프로브 마크 검사 장치로는, 프로브 마크(10)에 대응하는 프로브 마크 영역(13)의 검출, 노출 영역(11)의 유무의 검출, 노출 영역(11)의 위치 특정을 행한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 프로브 장치의 개략 구성도,

도 2는 본 실시 형태의 웨이퍼 W의 개략 평면도,

도 3은 본 실시 형태의 웨이퍼 W의 개략 단면도,

도 4는 본 실시 형태의 프로브 마크 검사 장치의 검출 순서를 설명하는 제 1 흐름,

도 5는 본 실시 형태의 프로브 마크 검사 장치의 검출 순서를 설명하는 제 2 흐름,

도 6은 본 실시 형태의 프로브 마크 검사 장치의 검출 순서를 설명하는 제 1 설명도,

도 7은 본 실시 형태의 프로브 마크 검사에 사용하는 데이터의 선정 방법을 설명하기 위한 설명도,

도 8은 본 실시 형태의 프로브 마크 검사 장치의 검출 순서를 설명하는 제 2 설명도,

도 9는 본 실시 형태의 프로브 마크 검사 장치의 검출 순서를 설명하기 위한 제 3 설명도,

도 10은 본 실시 형태의 프로브 마크 검사 장치의 검출 순서를 설명하기 위한 제 4 설명도,

도 11은 본 실시 형태의 프로브 마크 검사 장치의 검출 순서를 설명하기 위한 제 5 설명도,

도 12는 본 실시 형태의 프로브 마크 검사 장치의 검출 순서를 설명하기 위한 제 6 설명도,

도 13은 본 실시 형태의 프로브 마크 검사 장치의 검출 순서를 설명하기 위한 제 7 설명도,

도 14는 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 프로브 장치의 개략 구성도,

도 15는 본 발명의 제 3 실시 형태에 따른 프로브 장치의 개략 구성도,

도 16은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 프로브 마크 검사 방법의 설명도,

도 17은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 제 1 흐름,

도 18은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 제 2 흐름,

도 19는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 제 1 설명도,

도 20은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 제 2 설명도,

도 21은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 제 3 설명도,

도 22는 종래의 프로브 마크 검사 장치에 있어서의 과제를 설명하기 위한 제 1 설명도,

도 23은 종래의 프로브 마크 검사 장치에 있어서의 과제를 설명하기 위한 제 2 설명도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 칩 2 : 전극 패드

4 : 제어부 6 : 베이스층

10 : 프로브 마크 10a : 테두리 부분의 그림자

11 : 노출 영역 12 : 깎은 부스러기의 그림자

13 : 프로브 마크 영역 13b : B 프로브 마크 영역

15 : 노출 위치 특정 데이터 21 : 제 1 스테이지

22 : 제 2 스테이지 23 : 제 3 스테이지

24 : 척 탑 28, 28a : 조명 수단

28b : B 조명 수단 28g : G 조명 수단

28r : R 조명 수단 30 : 헤드 플레이트

33 : 프로브 침 34 : 카메라 반송부

41 : RAM 45 : 프로빙용 프로그램

46 : 프로브 마크 검사용 프로그램 50 : RGB 성분 취득부

51 : 프로브 마크 영역 추출부 52 : B 성분 히스토그램 취득부

53 : B 성분 2치화부 54 : 마스크 처리부

72, 72m : 상부 카메라(촬상 수단) 73 : 카메라 유닛(촬상 수단군)

73a : R 카메라(R 성분 촬상 수단) 73b : G 카메라(G 성분 촬상 수단)

73c : B 카메라(B 성분 촬상 수단) D1 : 촬상 데이터

D2 : R 성분 데이터 D3 : G 성분 데이터

D4 : B 성분 데이터 D21 : 마스크 데이터

D31 : G 그레이 데이터 D32 : G 2치화 데이터

D41 : B 그레이 데이터 D42 : B 2치화 데이터

P1 : 피크 W : 웨이퍼

Claims (21)

1. 피검사 기판상의 전극 패드에 프로브 침을 접촉시켜 전기적 측정을 행한 후에 상기 전극 패드상에 형성된 프로브 마크를 촬상하여, 전극 패드의 베이스층의 노출의 유무를 검사하는 프로브 마크 검사 장치로서,

   컬러 성분인 R 성분, G 성분 및 B 성분 중에서, 전극 패드의 재질과 베이스층의 재질의 반사율의 차이에 따라 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하는 수단과,

   이 취득하는 수단에 의해 취득된 화상 데이터로부터, 전극 패드와는 구별하여 베이스층의 화상을 취득하기 위한, 설정된 그레이 레벨과 이 그레이 레벨을 갖는 화소수와의 관계 데이터를 구하는 수단과,

   이 구하는 수단에서 구해진 관계 데이터에 근거하여, 프로브 마크에 있어서의 베이스층의 노출의 유무를 판정하는 수단

   을 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하는 수단은, R 성분, G 성분 및 B 성분을 포함하는 컬러 성분의 화상을 취득하는 컬러 카메라, 선택된 컬러 성분만을 취득하는 카메라, 또는 선택된 컬러 성분만의 광을 조사하는 조사 수단 중 어느 하나를 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 선택된 컬러 성분의 화상 데이터에 근거하여 상기 그레이 레벨을 설정하고 또한, 그 화상 데이터에 2치화 처리를 행하여, 베이스층 노출 영역의 검출을 위한 2치화 화상 데이터를 취득하는 수단을 더 구비하고,

   상기 관계 데이터는 상기 2치화 화상 데이터인 것

   을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 그레이 레벨은, 상기 선택된 컬러 성분의 화상 데이터에 근거하여 사전 결정된 범위에 있어서의 그레이 레벨과 화소수의 관계를 나타내는 히스토그램을 작성하여, 이 히스토그램에 근거하여 설정된 것인 프로브 마크 검사 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 전극 패드의 재질은 알루미늄이며, 상기 베이스층의 재질은 구리이며, 상기 선택된 컬러 성분은 B 성분인 것을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 장치.
6. 제 3 항에 있어서,

   R 성분, G 성분 및 B 성분 중 상기 선택된 컬러 성분을 제외한 것 중에서, 전극 패드를 깎은 부스러기의 그림자와 베이스층의 재질의 반사율의 차이에 따라 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하고, 이 화상 데이터를 2치화한 2치화 화상 데이터를 마스크 데이터로 하여, 베이스층 노출 영역의 검출을 위한 2치화 화상 데이터에 대하여, 전극 패드를 깎은 부스러기의 그림자에 대응하는 화소를 제거하기 위해 마스크 처리를 행하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 전극 패드의 재질은 알루미늄이며, 상기 베이스층의 재질은 구리이며, 상기 마스크 데이터를 위해 선택된 컬러 성분은 R 성분인 것을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 장치.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

   상기 베이스층의 재질은 구리이며, 상기 베이스층 노출 영역의 검출을 위한 2치화 화상 데이터를 위해 선택된 컬러 성분은 B 성분인 것을 특징으로 하는 프로 브 마크 검사 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하는 수단은, R 성분, G 성분 및 B 성분 중 상기 선택된 컬러 성분을 제외한 것 중에서 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하고, 이 화상 데이터 중에서 프로브 마크 영역에 대한 화상 데이터를 잘라내도록 구성되고, 이 잘라낸 화상 데이터에 근거하여 이후의 처리가 행해지는 것을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 전극 패드의 재질은 알루미늄이며, 상기 베이스층의 재질은 구리이며, 상기 프로브 마크 영역에 대한 화상 데이터를 잘라내기 위해 선택된 컬러 성분은 G 성분인 것을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 장치.
11. 프로브 카드와 탑재대에 기판을 탑재하여, 프로브 카드의 프로브 침을 기판상의 칩의 전극 패드에 접촉시켜 칩의 전기적 측정을 행하는 프로브 장치에 있어서,

    청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 프로브 마크 검사 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
12. 피검사 기판상의 전극 패드에 프로브 침을 접촉시켜 전기적 측정을 행한 후에 상기 전극 패드상에 형성된 프로브 마크를 촬상하여, 전극 패드의 베이스층의 노출의 유무를 검사하는 프로브 마크 검사 방법으로서,

    컬러 성분인 R 성분, G 성분 및 B 성분 중에서, 전극 패드의 재질과 베이스층의 재질의 반사율의 차이에 따라 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하는 공정과,

    이 취득하는 공정에서 취득된 화상 데이터에 대하여, 전극 패드의 재질과는 구별하여 베이스층의 재질의 화상을 취득하기 위해 설정된 그레이 레벨과 이 그레이 레벨을 갖는 화소수의 관계 데이터를 구하는 공정과,

    이 구하는 공정에서 구해진 관계 데이터에 근거하여, 프로브 마크에 있어서의 베이스층의 노출의 유무를 판정하는 공정

    을 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 선택된 컬러 성분의 화상 데이터에 근거하여 상기 그레이 레벨을 설정 하고 또한, 그 화상 데이터에 2치화 처리를 행하여, 베이스층 노출 영역의 검출을 위한 2치화 화상 데이터를 취득하는 공정을 더 구비하고,

    상기 관계 데이터는 상기 2치화 화상 데이터인 것

    을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 방법.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

    상기 그레이 레벨은, 상기 선택된 컬러 성분의 화상 데이터에 근거하여 사전 결정된 범위에 있어서의 그레이 레벨과 화소수의 관계를 나타내는 히스토그램을 작성하고, 이 히스토그램에 근거하여 설정된 것인 프로브 마크 검사 방법.
15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전극 패드의 재질은 알루미늄이며, 상기 베이스층의 재질은 구리이며, 상기 선택된 컬러 성분은 B 성분인 것을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 방법.
16. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

    R 성분, G 성분 및 B 성분 중 상기 선택된 컬러 성분을 제외한 것 중에서, 전극 패드를 깎은 부스러기의 그림자와 베이스층의 재질간의 반사율의 차이에 따라 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하고, 이 화상 데이터를 2치화한 2치화 화상 데이터를 마스크 데이터로 하여, 베이스층 노출 영역의 검출을 위한 2치화 화상 데이터에 대하여, 전극 패드를 깎은 부스러기의 그림자에 대응하는 화소를 제거하기 위해 마스크 처리를 행하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 방법.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 전극 패드의 재질은 알루미늄이며, 상기 베이스층의 재질은 구리이며, 상기 마스크 데이터를 위해 선택된 컬러 성분은 R 성분인 것을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 방법.
18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,

    상기 베이스층의 재질은 구리이며, 상기 베이스층 노출 영역의 검출을 위한 2치화 화상 데이터를 위해 선택된 컬러 성분은 B 성분인 것을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 방법.
19. 제 12 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전극 패드의 재질과 베이스층의 재질간의 반사율의 차이에 따라 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하는 공정은, R 성분, G 성분 및 B 성분 중 상기 선택된 컬러 성분을 제외한 것 중에서 선택된 컬러 성분의 화상 데이터를 취득하고, 이 화상 데이터 중에서 프로브 마크 영역에 대한 화상 데이터를 잘라내는 공정을 포함하고, 이 잘라낸 화상 데이터에 근거하여 이후의 처리가 행해지는 것을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 방법.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 전극 패드의 재질은 알루미늄이며, 상기 베이스층의 재질은 구리이며, 상기 프로브 마크 영역에 대한 화상 데이터를 잘라내기 위해 선택된 컬러 성분은 G 성분인 것을 특징으로 하는 프로브 마크 검사 방법.
21. 피검사 기판상의 전극 패드에 프로브 침을 접촉시켜 전기적 측정을 행한 후에 상기 전극 패드상에 형성된 프로브 마크를 촬상하여, 전극 패드의 베이스층의 노출의 유무를 검사하는 프로브 마크 검사 장치에 이용되는 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억 매체로서,

    상기 컴퓨터 프로그램은, 청구항 12 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 기재된 프로브 마크 검사 방법을 실행하도록 복수의 단계로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기억 매체.

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