TW201812286A - 缺陷檢測裝置、缺陷檢測方法、晶圓、半導體晶片、半導體裝置、黏晶機、接合方法、半導體製造方法及半導體裝置製造方法 - Google Patents

Abstract

檢測出在工件的被覆層所形成的缺陷，該工件是具備：有濃淡圖案的濃淡層，及覆蓋此濃淡層的濃淡圖案之被覆層。從照明器照射的照明光是從前述被覆層反射或散亂而射入至攝像裝置的光的強度至少比從濃淡層反射而射入至攝像裝置的光更大的波長。因此，為降低濃淡層的濃淡圖案的影響之光。

Description

缺陷檢測裝置、缺陷檢測方法、晶圓、半導體晶片、半導體裝置、黏晶機、接合方法、半導體製造方法及半導體裝置製造方法

本發明是有關檢測在晶圓或由此晶圓切斷而小片化的晶片等的工件中所形成的龜裂之缺陷檢測裝置，缺陷檢測方法，黏晶機，接合方法，更有關晶圓，半導體晶片，半導體製造方法及半導體裝置製造方法。

作為檢測出在晶片(半導體晶片)發生的龜裂之檢測裝置，以往有各種被提案(專利文獻1~專利文獻3)。專利文獻1是藉由攝像手段來攝取半導體表面的畫像，藉由檢測手段來求取由此攝像手段輸出的複數的彩色訊號的相關係數，依該等相關係數來檢測出半導體表面的缺陷者。因此，可檢測出變色.污穢等的缺陷者。

專利文獻2是從形成有密封主面側的樹脂層之晶圓的背面側，使光軸交叉於前述晶圓的主面而照射紅外光線，一邊接受其反射光，一邊攝像，藉此檢測出在晶圓內部發生的龜裂者。亦即，從藉由切割而小片化的晶圓的背面側照射紅外光線，藉此可使紅外光線透過於晶圓， 一邊接受在產生於晶圓內部的龜裂的界面亂反射後的紅外光線的反射光，一邊予以結像，藉此可使產生於晶圓內部的龜裂顯像化。

專利文獻3是藉由檢測來自半導體晶片的彈性波，檢測半導體晶片的變形及龜裂的發生者。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平6-82377號公報

[專利文獻2]日本特開2008-45965號公報

[專利文獻3]日本特開2015-170746號公報

可是工件，如圖28所示般，有具備配線圖案層1及被覆層2的半導體晶片3的情況，該配線圖案層1是具有配線圖案，該被覆層2是處於配線圖案層上。如此的情況，當照明光被射入至此工件的表面時，照明光是在被覆層2的表面反射，透過被覆層2，在被覆層2吸收，在被覆層2散亂，且從配線圖案層1反射。

因此，在專利文獻1等記載的檢測裝置是難以檢測出在被覆層2的上面所形成的破裂等龜裂。並且，在專利文獻2記載的方法是藉由從晶圓的背面側照射紅外光線，使紅外光線透過至晶圓，而可使在晶圓內部產生的 龜裂顯像化者，無法檢測出晶圓的表面的龜裂。在專利文獻3是檢測出來自半導體晶片的彈性波，檢測出是否產生龜裂者。因此，無法檢測出龜裂的位置。

本發明是有鑑於上述課題，提供一種可安定檢測出在工件所形成的龜裂等的缺陷的有無等之缺陷檢測裝置及檢測方法。並且，提供一種可安定檢測出龜裂等的缺陷的有無等之黏晶機及接合方法。

本發明的第1缺陷檢測裝置，係檢測出在工件的被覆層所形成的缺陷之缺陷檢測裝置，該工件係具備：有來自半導體製造工程的濃淡圖案之濃淡層，及覆蓋此濃淡層的濃淡圖案之被覆層，其特徵為：具備觀察機構，其係具有：對於前述工件進行照明的照明器，及觀察以此照明器所照明的前述工件的觀察部位之攝像裝置，從前述照明器照射的照明光，係從前述被覆層反射或散亂而射入至攝像裝置的光的強度至少比從濃淡層反射而射入至前述攝像裝置的光更大的波長，為降低前述濃淡層的濃淡圖案的影響之光。

在此，所謂來自半導體製造工程的濃淡圖案是藉由半導體製造工程來形成者，例如有藉由配線圖案所產生的圖案、藉由具有氧化或氮化後的Si及與該等Si不同的Si所產生的圖案等。又，所謂降低濃淡圖案的影響是意指將觀 察缺陷時的該等的濃淡圖案消除乃至薄薄地映出而不損缺陷的觀察的情況。亦即，使用於本缺陷檢測裝置的光是藉由濃淡圖案所產生的亮度對比會比使用此光以外的光時更低。

若根據本發明的第1缺陷檢測裝置，則由於從照明器照射的照明光是從前述被覆層反射或散亂而射入至攝像裝置的光的強度至少比從濃淡層反射而射入至前述攝像裝置的光更大的波長，因此可放映出從被覆層反射或散亂的光，藉由濃淡圖案而產生的亮度對比會變低，可降低(減少)濃淡圖案的影響。

本發明的第2缺陷檢測裝置，係檢測出在半導體製品或半導體製品的一部分之工件中至少具有傾斜面部的缺陷之缺陷檢測裝置，其特徵為：具備檢查機構，該檢查機構具有：對於前述工件照射明視野照明光之照明手段、及構成觀察光學系，觀察以前述照明手段所照射的前述工件的觀察部位之攝像裝置，前述檢查機構，係觀察從在光軸方向自合焦位置散焦的非合焦位置射出之來自前述工件的反射光，比藉由來自合焦位置的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷更強調藉由來自前述非合位置的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷。

在此，所謂半導體製品，不只是作為製品完成者，亦包含製造途中段階的未完成者。在此，所謂合焦位置是合焦面(與像面(感測面)共軛的關係的面)的任意的位置，所謂非合焦位置是前述合焦面以外的位置。將物體面 未與合焦位置一致的情況稱為散焦。

若根據本發明的第2缺陷檢測裝置，則在照射明視野照明光，觀察反射光者中，使來自工件的反射光從在光軸方向偏離合焦位置的非合焦位置外觀上射出，進行所謂的散焦。在此，所謂明視野照明光是從觀察光學系的主光線的延長方向照明(大致平行光)。藉此，可強調藉由來自非合焦位置的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷，不易看見的缺陷會變容易看見，可看見在既存的裝置未能看見的缺陷。在此，所謂強調是比藉由來自合焦位置的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷更擴大畫像上的缺陷，或加大觀察畫像上的缺陷與其他的部分的對比。亦即，本發明所謂的強調是意指產生擴大或加大對比的至少一方。

在前述構成中，亦可為從包含合焦位置及非合焦位置的至少非合焦位置的2個的位置射出反射光者。在此位置是包含合焦位置。亦即，所謂至少2個不同的位置是有合焦位置及1個以上的非合焦位置的情況、及2個以上的非合焦位置的情況。又，亦可為進行根據來自至少1個的前述位置的反射光來檢查或檢測出畫像上的工件的位置之定位者。藉此，觀察光學系成為除了檢查機能外，還具有定位機能者。

前述檢查機構是亦可為以前述合焦位置作為境界，根據分別從接近前述攝像裝置的側的非合焦位置及離開前述攝像裝置的側的非合焦位置射出的反射光來檢查 者。藉此，以合焦位置作為境界，接近攝像裝置的側的非合焦位置的觀察畫像上的缺陷的色與離開攝像裝置的側的非合焦位置的觀察畫像上的缺陷的色成為不同者。

前述照明手段側的NA亦可為比觀察光學系側的NA更小者。藉此，在具有相對的一對的傾斜面之缺陷中，即使相對的面的傾斜面彼此間的相對角(在本說明書中稱為龜裂角，將一方的面的傾斜角度設為θ₁(順時針方向)，且將另一方的面的傾斜角度設為θ₂(反時針方向)時，θ₁+θ₂)為小的情況，還是可檢查。

亦可藉由將前述工件配置於非合焦位置，使來自工件的反射光從在光軸方向偏離合焦位置的非合焦位置射出。又，前述檢查機構具備：使來自工件的反射光從在光軸方向偏離合焦位置的非合焦位置射出之散焦手段，前述散焦手段可為：使工件與光學系相對移動於光軸方向者、變更光學系者、使用合焦位置不同的複數的光學系及受光元件者、變更照明或觀察波長者的任一者。

亦可設置可改變照明手段側的NA及觀察光學系側的NA的至少一方之可變手段。

亦可設置按照工件的傾斜或散焦量來設定至少觀察光學系側或照明器側的NA之NA控制部。

亦可為在離觀察光學系的合焦位置100μm以上散焦的位置進行檢查者。

亦可為當檢查對象的工件的缺陷具有彼此方向相異的一對的面部時，從前述工件的位置到前述非合焦 位置的散焦量是比由前述攝像裝置的最小檢測寬ε_min、正交於光軸的線與一方的面部所成的角θ₁、正交於光軸的線與另一方的面部所成的角θ₂、一對的面部的離間寬w，來以ε_min-w/(tan2θ₁+tan2θ₂)的式子所算出的值更大者。藉此，可提高能夠擴大觀察畫像上的缺陷之確實性。

在前述構成中，檢查對象的工件的θ₁及θ₂在以觀察光學系的數值孔徑NA限制時，可設為-sin^-1(NA)≦θ₁≦sin^-1(NA)，且-sin^-1(NA)≦θ₂≦sin^-1(NA)。

亦可設置以成為預定的散焦量之方式控制前述散焦手段的控制部。藉此，缺陷檢測裝置會自動地進行散焦。此情況，控制部亦可具備根據預定的參數來運算散焦量之運算部。藉此，使用者僅設定參數，缺陷檢測裝置便會自動地決定散焦量。

前述照明器亦可具備：檢查用光源、定位用光源、及切換前述光源而電性地切換照明側的NA之NA切替部。

亦可具備由散焦量及離間寬來檢測出面部的傾斜角度及缺陷寬之檢測部。藉此，可進行缺陷的面部的角度計測。

亦可具備：由包含合焦位置及非合焦位置的至少非合焦位置的2個不同的位置來檢查時，根據缺陷的明暗的變化及/或缺陷的大小的變化來判別缺陷之判別手段。亦即，藉由判別缺陷的明暗的變化及擴大的變化的任一方或該等的雙方，例如可進行缺陷的分類(具有傾斜面 的所謂的龜裂、異物等)。

前述工件是由多層構造所成，從檢查對象的層反射或散亂而射入至攝像裝置的光的強度亦可為比來自其他層的強度更大的波長。

在前述構成中，前述工件是具備：有來自半導體製造工程的濃淡圖案之濃淡層，及覆蓋此濃淡層的濃淡圖案之被覆層，從前述照明手段照射的照明光是從前述被覆層反射或散亂而射入至攝像裝置的光的強度至少比從濃淡層反射而射入至前述攝像裝置的光更大的波長，可為降低前述濃淡層的濃淡圖案的影響之光。所謂降低濃淡圖案的影響是意指將觀察缺陷時的該等的濃淡圖案消除乃至薄薄地映出而不損缺陷的觀察的情況。亦即，藉由濃淡圖案所產生的亮度對比會比使用此光以外的光時更低。藉此，可放映出從被覆層的表面反射或散亂的光，藉由濃淡圖案而產生的亮度對比會變低，可降低(減少)濃淡圖案的影響。

被覆層為有機物層，且該有機物層是可設定成為聚醯亞胺樹脂。前述被覆層是膜厚可設定成為1μm~100μm。被覆層是可由單層構成，或由2層以上的複數層所構成。當被覆層為由複數層所構成時，各層為同一材質，各層為相異的材質，或亦可複數層的預定的層為同一材質。

前述照明器的照明光之中被觀察的波長為450nm以下或1000nm以上為理想。如此，若被觀察的波 長為450nm以下或1000nm以上，則被覆層為以聚醯亞胺樹脂所構成，且有濃淡圖案的濃淡層可安定降低配線圖案的影響。

前述攝像裝置是進行由上方來觀察以前述照明器所照明的工件的觀察部位者，前述工件的缺陷是具有開口部及傾斜面部的至少任一方，進行擴大在前述工件所形成的缺陷的觀察畫像上的缺陷之觀察。

藉由如此設定，可縮小濃淡圖案的影響，且擴大在工件所形成的缺陷來觀察，或使能夠看見在既存的裝置是無法看到的缺陷。

在前述暗視野觀察中，亦可沿著周方向以預定間距來配置複數個照明器，亦可為由包圍前述攝像裝置的攝影軸之環狀地至少配置1列以上的複數的發光部所成的環照明。若如此使用環照明，則無關缺陷的傾斜面部的方向(旋轉角)，可擴大缺陷(龜裂)來觀察。

前述照明器的照明方向是被配置成攝影軸與工件正交時，工件與照明軸所成的角可設定成為50°~85°。藉由如此設定於50°~85°，可對應於大部分所產生的缺陷(龜裂)來擴大觀察。

作為工件，有配線圖案構成其濃淡圖案的晶圓，或使晶圓小片化的個片體(半導體晶片)等。亦即，工件亦可為被搭載於導線架或基板的個片體(未被封裝者，亦即個片體未被被覆者)、以複數的個片體所構成者(堆疊單一的個片體者、複數的個片體的集合體)，例如 被層疊的記憶體晶片、SiP(System in Package)。

本發明的第1缺陷檢測方法是檢測出在工件的被覆層所形成的缺陷之缺陷檢測方法，該工件是具備：有濃淡圖案的濃淡層，及覆蓋此濃淡層的濃淡圖案之被覆層，對於前述工件照射從前述被覆層反射或散亂而射入至攝像裝置的光的強度至少比從前述濃淡層反射而射入至前述攝像裝置的光更大的波長之照明光，可使前述濃淡層的濃淡圖案在前述攝像裝置降低影響來觀察工件。亦即，使用於本檢測方法的光是藉由濃淡圖案所產生的亮度對比會比使用此光以外的光時更低，可降低影響來觀察工件。

若根據本發明的第1缺陷檢測方法，則由於照明光是從前述被覆層反射或散亂而射入至攝像裝置的光的強度至少比從濃淡層反射而射入至攝像裝置的光更大的波長，因此可放映出從被覆層反射或散亂的光，可降低(縮小)濃淡圖案的影響。

本發明的第2缺陷檢測方法是檢測出在半導體製品或半導體製品的一部分之至少具有傾斜面部的缺陷之缺陷檢測方法，為對於前述工件照射明視野照明光，使來自工件的反射光從在光軸方向自合焦位置散焦的非合焦位置射出，比藉由來自合焦位置的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷更強調藉由來自前述非合焦位置的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷者。

若根據本發明的第2缺陷檢測方法，則在照射明視野照明光，觀察反射光者中，使來自工件的反射光 從在光軸方向偏離合焦位置的非合焦位置外觀上射出，進行所謂的散焦。在此，所謂明視野照明光是從觀察光學系的主光線的延長方向照明(大致平行光)。藉此，可強調藉由來自非合焦位置的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷，不易看見的缺陷會變容易看見，可看見在既存的裝置未能看見的缺陷。

作為缺陷檢測方法，亦可為使用前述缺陷檢測裝置者。亦可為預先設定以前述缺陷檢測方法所檢測出的缺陷作為製品是否不良的判斷基準，將缺陷畫像依據判斷基準來進行瑕疵品或良品的判斷者。

由包含合焦位置及非合焦位置的至少非合焦位置的2個不同的位置來檢查時，亦可為根據缺陷的明暗的變化及/或缺陷的大小的變化(亦即，根據缺陷的明暗的變化及缺陷的大小的變化的至少任一方)來判別缺陷者。

又，作為晶圓、半導體晶片，可提供在前述缺陷檢測方法未檢測出缺陷或被檢測的缺陷在前述缺陷檢測方法被判斷成良品者。

作為半導體裝置，亦可為在前述缺陷檢測方法未檢測出缺陷或被檢測的缺陷在前述缺陷檢測方法被判斷成良品者。

本發明的黏晶機是在拾取位置拾取工件，將此拾取的工件搬送至接合位置，在該接合位置接合工件之黏晶機，為在從拾取位置到接合位置的任一位置，配置前 述缺陷檢測裝置者。

若根據本發明的黏晶機，則可在從拾取位置到接合位置的任一位置檢測出所接合的工件的龜裂等的缺陷。亦即，在接合動作中等檢測出工件(半導體晶片等)的缺陷(龜裂)，可防止瑕疵品的出貨。並且，在層疊半導體晶片(晶粒)的製品時，可大幅度改善良品率。例如，若在不良晶片上接合晶片，或在層疊良品晶片上層疊不良晶片，則該層疊體會成為不良，或製品的等級下降。

在前述黏晶機中，可使在拾取位置的定位檢測成為可能，且使在接合位置的定位檢測成為可能。

作為黏晶機，亦可為在拾取位置與接合位置之間具有搬送工件的中間台，在此中間台也配置如請求項1~請求項13中的任一項所記載的缺陷檢測裝置者，更亦可在拾取位置、接合位置、拾取位置與接合位置之間的中間台內至少一個的定位檢測為可能。

本發明的第1接合方法是具備接合工程的接合方法，該接合工程是在拾取位置拾取工件，將此拾取的工件搬送至接合位置，在該接合位置接合工件，為在拾取前及拾取後的至少任一方，對於工件以前述缺陷檢測裝置來檢測出缺陷者。

本發明的第2接合方法是具備接合工程的接合方法，該接合工程是在拾取位置拾取工件，將此拾取的工件搬送至接合位置，在該接合位置接合工件，為在拾取位置與接合位置之間具有中間台，在往中間台的工件供給 前及來自中間台的工件排出後的至少任一方，對於工件以前述缺陷檢測裝置來檢測出缺陷者。

本發明的第3接合方法是具備接合工程的接合方法，該接合工程是在拾取位置拾取工件，將此拾取的工件搬送至接合位置，在該接合位置接合工件，為在接合前及接合後至少任一方，對於工件以前述缺陷檢測裝置來檢測出缺陷者。

本發明的第4接合方法是具備接合工程的接合方法，該接合工程是在拾取位置拾取工件，將此拾取的工件搬送至接合位置，在該接合位置接合工件，為在往接合工程的工件供給前及來自接合工程的工件排出後的至少任一方，進行使用前述記載的缺陷檢測方法的檢查工程者。

半導體製造方法是具備使用前述缺陷檢測方法之檢查工程，更具備：切斷晶圓而小片化的切割工程、及以樹脂來密封被小片化的半導體晶片的模製密封工程的至少任一方的工程者。

半導體裝置製造方法是製造具備由複數的個片體所成的個片體集合體的半導體裝置之半導體裝置製造方法，為使用前述缺陷檢測方法來檢查由1個的個片體或預定數的個片體的集合體所成的被對象物、及應集合於此被對象物的其他的個片體的至少任一方者。

第1缺陷檢測裝置是可放映出從被覆層反射或散亂的光(藉由濃淡圖案所產生的亮度對比會變低)，可降低(縮小)濃淡圖案的影響，因此可安定檢測出缺陷(龜裂)。而且，僅設定照明光，便可檢測出缺陷(龜裂)，裝置亦可使用既存的檢測裝置，可謀求低成本化。

又，由於第2缺陷檢測裝置是比藉由來自合焦位置的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷更擴大藉由來自非合焦位置的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷而觀察，可看見在既存的裝置未能看見的缺陷，因此可安定檢測出缺陷(龜裂)。

P‧‧‧拾取位置

Q‧‧‧接合位置

S‧‧‧傾斜面部

θ₁、θ₂‧‧‧最小檢測角

w‧‧‧龜裂寬

ε_min‧‧‧最小檢測寬(參數)

11‧‧‧濃淡層

12‧‧‧被覆層

21‧‧‧半導體晶片

29‧‧‧晶圓

30‧‧‧照明機構

32‧‧‧攝像裝置

35‧‧‧明視野用照明器

36‧‧‧暗視野用照明器

38‧‧‧發光部

40‧‧‧缺陷

50‧‧‧環照明器

51‧‧‧發光部

55‧‧‧檢查機構

61‧‧‧攝像裝置(觀察光學系)

62‧‧‧照明手段

69‧‧‧散焦手段

77‧‧‧NA控制部

圖1是本發明的第1缺陷檢測裝置的簡略圖。

圖2是表示工件與照明器的關係的簡略圖。

圖3是使用於本發明的第1缺陷檢測裝置之環照明的簡略圖。

圖4A是表示使用本發明的黏晶機之接合工程的簡略圖。

圖4B是本發明的黏晶機的簡略立體圖。

圖4C是本發明的黏晶機的全體簡略立體圖。

圖5是表示晶圓的簡略立體圖。

圖6A是被覆層為單層的工件的要部擴大剖面圖。

圖6B是被覆層為2層的工件的要部擴大剖面圖。

圖6C是被覆層為3層的工件的要部擴大剖面圖。

圖7是光的透過率的說明圖。

圖8A是表示在工件產生的缺陷(龜裂)，工件被切斷的狀態的簡略剖面圖。

圖8B是表示在工件產生的缺陷(龜裂)，在一對的切斷端面的上面形成有傾斜面部的狀態的簡略剖面圖。

圖8C是表示在工件產生的缺陷(龜裂)，在一方的切斷端面的上面形成有傾斜面部的狀態的簡略剖面圖。

圖8D是表示在工件產生的缺陷(龜裂)，成為剖面V字形狀的狀態的簡略剖面圖。

圖8E是表示在工件產生的缺陷(龜裂)，成為剖面直角三角形狀的狀態的簡略剖面圖。

圖8F是表示在工件產生的缺陷(龜裂)，工件被切斷成凹折狀，在一對的切斷端面的上面形成有傾斜面部的狀態的簡略剖面圖。

圖8G是表示在工件產生的缺陷(龜裂)，工件被切斷成凸折狀，在一方的切斷端面的上面形成有傾斜面部的狀態的簡略剖面圖。

圖8H是表示在工件產生的缺陷(龜裂)，工件被折彎成凹折狀的狀態的簡略剖面圖。

圖8I是表示在工件產生的缺陷(龜裂)，工件被折彎成凸折狀的狀態的簡略剖面圖。

圖8J是表示在工件產生的缺陷(龜裂)，工件被切斷成凹折狀，形成有從切斷端面的上端平坦地延伸的傾斜 面部的狀態的簡略剖面圖。

圖8K是表示在工件產生的缺陷(龜裂)，工件被切斷成凸折狀，形成有從切斷端面的上端平坦地延伸的傾斜面部的狀態的簡略剖面圖。

圖9A是表示缺陷的傾斜面部的傾斜角、缺陷的傾斜面部的旋轉角及照明器的照明角度的關係，傾斜面部的旋轉角為0°的狀態的簡略立體圖。

圖9B是表示缺陷的傾斜面部的傾斜角、缺陷的傾斜面部的旋轉角及照明器的照明角度的關係，傾斜面部的旋轉角為20°的狀態的簡略立體圖。

圖10是表示缺陷的傾斜面部的旋轉角與外觀的傾斜角的關係之圖表。

圖11是表示明視野的亮度與像素大小的關係之圖表。

圖12是表示暗視野的亮度與像素大小的關係之圖表。

圖13是本發明的第2缺陷檢測裝置的簡略圖。

圖14A是表示光的反射，當照明器側的NA比觀察光學系側的NA更小時的說明圖。

圖14B是表示光的反射，當照明器側的NA比觀察光學系側的NA更大時的說明圖。

圖15是表示具有被切斷成凹折狀的缺陷的工件的合焦位置及非合焦位置的關係的說明圖。

圖16是表示在具有傾斜θ的物體面中，照明光與反 射光的關係的說明圖。

圖17是表示來自合焦位置的反射光之像與來自非合焦位置的反射光之像偏離的說明圖。

圖18是表示來自具有被切斷成凹折狀的缺陷之工件的反射光束、非合焦位置Fa的亮度剖面、及非合焦位置Fb的亮度剖面的圖。

圖19A是表示具有被切斷成凹折狀的缺陷之工件的觀察畫像，上方側的非合焦位置的畫像。

圖19B是表示具有被切斷成凹折狀的缺陷之工件的觀察畫像，上方側的非合焦位置的畫像。

圖19C是表示具有被切斷成凹折狀的缺陷之工件的觀察畫像，上方側的非合焦位置的畫像。

圖19D是表示具有被切斷成凹折狀的缺陷之工件的觀察畫像，上方側的非合焦位置的畫像。

圖19E是表示具有被切斷成凹折狀的缺陷之工件的觀察畫像，下方側的非合焦位置的畫像。

圖19F是表示具有被切斷成凹折狀的缺陷之工件的觀察畫像，下方側的非合焦位置的畫像。

圖19G是表示具有被切斷成凹折狀的缺陷之工件的觀察畫像，下方側的非合焦位置的畫像。

圖20是表示具有被切斷成凸折狀的缺陷之工件的合焦位置及非合焦位置的關係的說明圖。

圖21是表示來自具有被切斷成凸折狀的缺陷之工件的反射光束、非合焦位置Fa的亮度剖面、及非合焦位置 Fb的亮度剖面的圖。

圖22是表示傾斜角與最小散焦量的關係之圖表。

圖23是具備其他的散焦手段的缺陷檢測裝置的簡略圖。

圖24是具備其他的散焦手段的缺陷檢測裝置的簡略圖。

圖25是具備其他的散焦手段的缺陷檢測裝置的簡略圖。

圖26是具備其他的照明手段的缺陷檢測裝置的簡略圖。

圖27是半導體製造方法的工程圖。

圖28是使照明光照射至工件的半導體晶片的狀態的簡略剖面圖。

以下根據圖1~圖27來說明本發明的實施形態。

在圖1中顯示本發明的第1工件的缺陷檢測裝置的簡略圖，此缺陷檢測裝置100(100A)(參照圖4B)是檢測出在半導體晶圓29(參照圖5)或使此半導體晶圓29小片化後的半導體晶片21(參照圖4)或晶粒等的工件所形成的龜裂等的缺陷40(參照圖8)的有無或其位置者。

工件是如圖6A、圖6B、及圖6C所示般，為 具有：濃淡圖案的濃淡層11，及覆蓋此濃淡層11的濃淡圖案的被覆層12者。此情況，被覆層12是在圖6A中由一層所構成，在圖6B及圖6C中由複數的層所成。亦即，在圖6B中，由濃淡層側的第1層13(13a)及此第1層13(13a)的上層的第2層13(13b)的2層所成，在圖6C中，由濃淡層側的第1層13(13a)及此上的第2層13(13b)以及此上的第3層13(13c)所成。另外，濃淡圖案可以配線圖案來構成，以配線圖案構成時，可將濃淡層11稱為配線圖案層。又，被覆層12是亦可超過3層，為4層以上。

在本案發明中，濃淡圖案是來自半導體製造工程者，藉由半導體製造工程而形成者，例如有藉由配線圖案而產生的圖案，藉由具有氧化或氮化後的Si及與該等Si不同的Si而產生的圖案等。如此，工件的濃淡圖案是只要藉由半導體製造工程所形成者即可，其基材是半導體或玻璃或高分子材料。另外，作為半導體製造前工程的製程，有微影技術(離子植入或蝕刻等也包含)及成膜工程等。

被覆層12是例如可用矽樹脂或聚醯亞胺樹脂等來構成。並且，如圖6B及圖6C所示般，具有複數層時，各層可為同一材質或相異的材質。亦即，如圖6A所示般，若被覆層12為1層，則可用矽樹脂或聚醯亞胺樹脂等來構成其材質，如圖6B所示般，若被覆層12為具有2層，則例如可將第1層13a設為聚醯亞胺樹脂，將第2 層13b設為矽樹脂，或將第1層13a設為矽樹脂，將第2層13b設為聚醯亞胺樹脂，或將第1層13a及第2層13b設為聚醯亞胺樹脂，或將第1層13a及第2層13b設為矽樹脂。如圖6C所示般，具有3層以上時，可將全部的層設為矽樹脂或聚醯亞胺樹脂的同一材質，或將全部的層設為相異的材質，或將任意的複數層設為同一的材質，將其他的層設為相異的材質。並且，即使將各層13使用同一種的樹脂時，也可使用特性等相異者。

被覆層12的厚度尺寸，例如無論是圖6A所示的單層，或是圖6B及圖6C所示的複數層，例如可設定成1μm~100μm，更理想是可設為1μm~20μm程度。

缺陷檢測裝置100A是被配設於圖4A~圖4C所示般的黏晶機150。黏晶機150是在拾取位置P拾取從晶圓29(參照圖5)切出的晶片21，移送(搭載)至導線架等的基板22的接合位置Q。晶圓29是如圖1所示般，藉由切割工程來分斷(分割)成多數的晶片21。因此，此晶片21是如圖5所示般配列成矩陣狀。圖4B所示的黏晶機150是如後述般，在拾取位置P與接合位置Q之間配置有中間台101。如此配置中間台101時，在接合工程中，可將從晶圓29拾取的工件一旦載置於中間台101，從此中間台101再度拾取工件，進行接合。因此，本發明的第1缺陷檢測裝置100A是配置於拾取位置P、接合位置Q、中間台101上的至少任一個。

此黏晶機150是如圖4A所示般，具備夾頭 (吸附夾頭)23。此夾頭23是以圖示省略的移動機構，使在拾取位置P上的箭號Z1方向的上昇及箭號Z2方向的下降，及在接合位置Q上的箭號Z3方向的上昇及箭號Z4方向的下降，以及拾取位置P與接合位置Q之間的箭號X1、X2方向的往復移動成為可能。移動機構是例如藉由以微電腦等所構成的控制手段來控制前述箭號Z1、Z2、Z3、Z4、X1、X2的移動。另外，移動機構是可用汽缸機構、滾珠螺桿機構、線性馬達機構等的各種的機構來構成。

吸附夾頭23是具備具有在其下面開口的吸附孔28之頭(吸附的噴嘴)24，經由吸附孔28來真空吸引晶片21，晶片21會吸附於此頭24的下端面(前端面)。若此真空吸引(抽真空)被解除，則從頭24卸下晶片21。

並且，被分斷(分割)成多數的晶片21的晶圓29是例如被配置於XYθ台25(參照圖5)上，在此XYθ台25是配置有具有頂起銷的頂起手段。亦即，藉由頂起手段，由下方頂起所欲拾取的晶片21，容易從黏著片剝離。在此狀態下，此晶片21會吸附於下降而來的吸附夾頭23。

亦即，使夾頭位於此應拾取的晶片21的上方之後，如箭號Z2般使夾頭23下降而拾取此晶片21。然後，如箭號Z1般使夾頭23上昇。

其次，使夾頭往箭號X1方向移動，使位於此 島部的上方之後，使夾頭如箭號Z4般下降移動，供給晶片21至此島部。並且，供給晶片至島部之後，使夾頭如箭號Z3般上昇之後，如箭號X2般，回到拾取位置的上方的待機位置。

亦即，使夾頭23依序如箭號Z1、X1、Z4、Z3、X2、Z2般移動，藉此在拾取位置以夾頭23拾取晶片21，在接合位置將此晶片21安裝於晶片21。

可是，在拾取位置是進行應拾取的晶片的位置確認(位置檢測)，在接合位置也須進行應接合的導線架的島部的位置確認(位置檢測)。因此，一般是以被配設在拾取位置的上方位置之確認用攝影機來觀察應拾取的晶片，使夾頭23位於此應拾取的晶片的上方，且以被配設在接合位置的上方位置之確認用攝影機來觀察導線架的島部，使夾頭23位於此島部的上方。

因此，此黏晶機150是在拾取位置配置有如圖1所示般的定位裝置。在此定位裝置是含有本發明的第1缺陷檢測裝置100。定位裝置是具備照明機構30。照明機構30是具備：用以觀察晶片21的攝像裝置32，及照明此晶片21的照明手段33。並且，攝像裝置32或照明手段33是以控制部34來控制。另外，攝像裝置32是具有攝影機及透鏡者。此情況的攝影機是可由CCD或CMOS圖像感測器等所構成。亦即，只要是可使照明波長的光畫像化者即可。因此，亦可使用對可視光、紫外、紅外線持有感度者。並且，透鏡可用遠心透鏡或非遠心透鏡 等來構成。

照明手段33是如圖1所示般，具備明視野用照明器35及暗視野用照明器36。所謂明視野照明是意指將照射測定對象物的光線予以沿著光軸中心來垂直照明的情形。所謂暗視野照明是意指將照射測定對象物的光線，不是光軸中心，而是傾斜照射。亦即，一般明視野是觀察直接光，該情況的照明方法是稱直接光照明法。若根據本實施形態，則工件表面(例如半導體晶片表面：晶片表面)的正常部分會被明亮觀察，缺陷部分會被暗觀察。又，暗視野是觀察散亂光者，該情況的照明方法是稱為散亂光照明法。若為本實施形態，則晶片表面的正常部分是被暗觀察，缺陷部分會被明亮觀察。但，由於在本實施形態是觀察龜裂開口部的反射光(直接光)，因此與嚴格的暗視野的定義不同。取暗視野觀察的構成這個成為正確的表現。因此，以主要觀察在晶片表面的大部分(正常部分)反射的直接光的方法作為明視野，以不觀察在晶片表面的大部分(正常部分)反射的直接光，而觀察在缺陷部(異常部)散亂或反射的光者作為暗視野。因此，暗視野照明是可觀察在明視野照明是模糊未能看見的微細的構造、傷痕等的缺陷。

亦即，在本發明中，明視野照明是觀察照明的光會反射或透過的直接光的型式的照明，所欲觀察相對於背景的明暗變化者，一般是觀察試料(工件)的明亮的背景部分及暗的部分的情況者。相對於此，暗視野照明是 觀察散亂或反射的光的型式的照明，所欲觀察相對於背景的明暗變化者，觀察試料(工件)的暗的背景部分及明亮的部分的情況者。

另外，作為此暗視野用照明器36，如圖2所示般，為具有照射平行光的發光部38者，只要至少具有1台此發光部38即可，但亦可在周方向預定間距(可為等間距或不定間距)配設複數個。如此，在此實施形態是記載成使用平行光(與光軸平行的光線)，但照明光是不限於平行光，亦可為能稱為平行光的範圍的大致平行光，或甚至不能稱為平行光的範圍之放射角度為30°程度者。

控制部34是可以微電腦所構成，例如以CPU(Central Processing Unit)為中心，ROM(Read Only Memory)或RAM(Random Access Memory)等經由匯流排來互相連接的微電腦。在微電腦是連接記憶裝置。在記憶裝置中記憶有成為前述判斷手段的判斷基準之判斷基準等。記憶裝置是可由HDD(Hard Disc Drive)或DVD(Digital Versatile Disk)驅動器、CD-R(Compact Disc-Recordable)驅動器、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)等所構成。另外，在ROM中儲存有CPU所實行的程式或資料。

可是，在工件的缺陷40是例如有圖8A~圖8K所示般的各種的形狀者。在圖8A是工件的被覆層12被切斷者，圖8B是在一對的切斷端面41，42的上端形成有傾斜面部S，S者，圖8C是在一方的切斷端面的上端 形成有傾斜面部S者。並且，圖8D是形成有剖面V字形狀的溝43者，形成有一對的傾斜面部S。圖8E是形成有成為剖面直角三角形狀的溝44者，形成有傾斜面部S。圖8F是工件的被覆層12被切斷成凹折狀，在一對的切斷端面41，42的上端形成有傾斜面部S，S者，圖8G是工件的被覆層12被切斷成凸折狀，在一方的切斷端面41的上端形成有傾斜面部S者。圖8H是工件的被覆層12被折彎成凹折狀者，經由折彎線來形成有傾斜面部S、S者，圖8I是工件的被覆層12為凸折狀地折彎者，經由折彎線來形成有傾斜面部S、S者。圖8J是工件的被覆層12被切斷成凹折狀，形成有從切斷端面41，42的上端平坦地延伸的傾斜面部S，S者，圖8K是工件的被覆層12被切斷成凸折狀，從切斷端面41，42的上端平坦地延伸的傾斜面部S，S者。另外，在此發明是檢測圖8所示般的被覆層12的缺陷40(破裂、折彎及切斷等)作為工件(晶圓或個片體等)的缺陷。

前述缺陷40的說明是被覆層12為單層的情況，但當被覆層12為複數層的情況時，可為複數層之中，只任1層有缺陷40時，或在複數層的全部的層有缺陷40時，或在複數的任意的層(例如若被覆層12為3層，則任一的2層)有缺陷時。並且，缺陷40是在各層中，形成於濃淡層對應面(背面)及濃淡層反對應面(表面)以及內部的任一處，有從濃淡層對應面(背面)到達濃淡層反對應面(表面)者、從濃淡層對應面(背面)至 內部(未到達濃淡層反對應面(表面)的部位)、從濃淡層反對應面(表面)至內部(未到達濃淡層對應面(背面)的部位)者等。

本發明的第1缺陷檢測裝置100(100A)是暗視野照明，如圖8B~圖8K所示般，至少檢測出具有傾斜面部S的缺陷者。又，暗視野用照明是如圖2所示般，例如照明器36的照明方向是當攝影軸L與工件被配置成正交時，工件與照明軸L1所成的角(仰角)可設定成為預定角度。另外，在圖例中，仰角為顯示60°、70°及80°的情況，但並非限於此，可設定於50°~85°的範圍。

此情況，圖1所示的缺陷檢測裝置100A是例如被配置於拾取位置P。因此，此情況，工件為晶圓29。工件是成為被載置於旋轉台25的狀態，如圖2所示般，形成繞著其軸心旋轉。並且，可使明視野照明進行應拾取的晶片的位置確認(位置檢測)。

可是，若對工件照射照明光，則如圖6A，圖6B，及圖6C所示般，在被覆層12的各層13(13a、13b、13c)反射、透過、被吸收、散亂。而且，以濃淡圖案(配線圖案)反射。

然而，為了檢測出被覆層12的缺陷40，只要反射光從具有被覆層12的缺陷40之層射入攝像裝置32即可。因此，照明光是從前述被覆層12之具有缺陷40的層反射或散亂而射入至攝像裝置的光的強度至少比從濃淡層反射而射入至前述攝像裝置32的光更大的波長，降低 前述濃淡層11的濃淡圖案的影響之光為理想。在此，所謂降低濃淡圖案的影響是意指觀察缺陷時將該等的濃淡圖案消除乃至薄薄映出而不損缺陷的觀察的情況。亦即，藉由濃淡圖案而產生的亮度對比會比使用此光以外的光時更低。

此情況，可根據被覆層12之光的透過率來設定照明光的波長。透過率是在光學及分光法中，以特定的波長的入射光通過試料的比例來表示，如圖7所示般，將入射光的放射發散度設為I₀，將通過試料(被覆層12)的光的放射發散度設為I時，透過率T是以其次的數學式1來表示。

T：透過率

作為降低濃淡圖案的影響之光，只要被覆層12之光的透過率為50%以下即可。具體而言，照明器的照明光之中被觀察的波長，若前述被覆層12為聚醯亞胺樹脂，則為450nm以下或1000nm以上為理想。

因此，在照明光，如前述般，可降低(縮小)濃淡圖案的影響，可放映出從被覆層12反射或散亂的光，因此可安定檢測出缺陷(龜裂)40。而且，僅設定照明光，便可檢測出缺陷(龜裂)40，裝置亦可使用既存的檢測裝置，可謀求低成本化。

因此，若為縮小濃淡圖案的影響之目的，則可用明視野照明來縮小濃淡圖案的影響，可檢測形成於被覆層12(在實施形態是被覆層12的表面)的缺陷。因此，作為缺陷40，即使是不具傾斜面部S者也可檢測。

然而，在缺陷小的情況等，即使縮小濃淡圖案的影響，也難以檢測出缺陷。因此，照射測定對象物(工件)的光線，不是光軸中心，而使用由斜向照射的暗視野照明。

在暗視野照明是如圖9A及圖9B所示般，只要照明光設定成可從比攝像裝置32的攝影軸L更靠前述傾斜面部的下傾側照射，便比和攝影軸L平行照射的情況還能夠擴大被形成於前述工件的缺陷40的觀察畫像上的缺陷畫像來觀察。

此情況，可藉由傾斜面部S的傾斜(傾斜角)來決定照明光的照明角度。亦即，當傾斜面部S的傾斜角與仰角的面相同時(如圖9A所示般，傾斜面部S的旋轉角為0°時)，必須以在傾斜面部S反射的照明光能夠進入觀測側NA的範圍之方式照射照明。當傾斜面部S旋轉時，反射光的角度是按照外觀的傾斜角而變化。另外，傾斜角與反射光的關係是若傾斜為傾斜θ，則反射光是傾斜2θ。

將傾斜角設為α，將旋轉角設為β時，且將外觀的傾斜角設為γ時，此外觀的傾斜角γ是可用其次的數學式2來表示。

[數學式2]γ=atan(tan α×cos β)

因此，例如圖9A所示般，α=10°，β=0°時，γ與α相同成為10°。又，如圖9B所示般，α=10°，β=20°時，如數學式3所示般，γ成為9.4°。另外，在圖10中顯示將傾斜面部的傾斜角設為10°時的旋轉角與外觀的傾斜角的關係。

[數學式3]atan(tan10°×cos20°)=9.4°

如此，形成具有傾斜面部S的缺陷40時，只要與進行暗視野照明一起使工件旋轉，傾斜面部S的旋轉角為任一的角度，皆可擴大被形成於前述工件的缺陷40的觀察畫像上的缺陷畫像來觀察。

說明有關可藉由進行暗視野照明來擴大缺陷(使變胖)而觀察的理由。在明視野是必須使正常部分(晶片表面)的明亮度收於感測器的動態範圍。並且，依賴缺陷部分的形狀而反射的散亂光或直接光的一部分會射入至攝影機。為此，與缺陷部的對比是變小。然而，暗視野的情況，即使異常部(缺陷部)被設定成超越動態範圍般的明亮度，來自正常部分(晶片表面)的直接光也不射入至攝影機，因此正常部不變明亮(若正常部與缺陷部作比較，則為平坦，散亂小)。因此，異常部的明亮度是作 為動態範圍上限(或充分地大)被觀察，正常部的明亮度是成為動態範圍下限(或充分地小)，可以高對比來檢測出缺陷。在此，想像缺陷比物體上的分解能(像素大小)更小的情況。當缺陷比像素大小還小時，像素的亮度是依缺陷部與正常部的面積比及各亮度值而定。

並且，在明視野是如圖11所示般，由於正常部與異常部的亮度差是必須設定成收於動態範圍，所以正常部的亮度會形成支配性。因此，與周圍的正常部的對比變小。然而，在暗視野是如圖12所示般，可將缺陷部的亮度設定成大幅度超過動態範圍。為此，可擴大設定缺陷部的亮度。因此，與周圍的正常部的對比會變大。而且，當明暗的像相鄰時，若有模糊，則明亮的像的模糊會比暗的像的模糊還大幅度擴大而被觀察。為此，在明視野是缺陷會變小。亦即(由於周圍的正常部分的明像擴大，因此被埋沒的)對比會變低。相反的，在暗視野是缺陷部會變大。藉由(缺陷部擴大的)模糊，雖對比降低，但如上述般，由於缺陷部是可設定成超過動態範圍的明亮度，因此對比是維持一定，缺陷變胖。

可是，比起缺陷大小，若觀察裝置(照明機構30)的分解能更大，則在此觀察裝置(照明機構30)無法看見缺陷。相對於此，比起缺陷大小，若觀察裝置(照明機構30)的分解能更小，則在此觀察裝置(照明機構30)可見缺陷。因此，如本發明般，由於缺陷變胖，因此即使利用分解能比缺陷大小更大的觀察裝置(照 明機構30)，還是可藉由使以往無法看見(觀察)的缺陷變胖來得以看見。並且，使用分解能比缺陷大小更小的觀察裝置(照明機構30)時，可藉由使缺陷變胖來謀求觀察性能的提升。

可是，在缺陷是有如圖8A所示般具有開口部的情況。如此的情況也可藉由光的散亂來觀察。有關此理由在以下說明。開口部是形成微細的構造，產生光的散亂。由於散亂後的光是擴散於全周方向，因此一部分的光是射入至透鏡。相對於此，正常部是被視為鏡面的平坦的面，暗視野照明之光的大致全部會前進至藉由反射而不射入至透鏡的方向。因此，即使有如圖8A所示般具有開口部的情況，還是可觀察由此開口部所成的缺陷。

其次，說明本發明的第2缺陷檢測裝置100(100B)。此第2缺陷檢測裝置100(100B)是具備如圖13所示般的檢查機構55。檢查機構55是具備：用以觀察晶片21的攝像裝置61，照明晶片21的照明手段62，將從照明手段62照射的光反射的半透明反射鏡63，及使來自晶片21的反射光在光軸方向從偏離合焦位置(被散焦)的非合焦位置射出的散焦手段69。在此，合焦位置是在將平行光束放入透鏡時在光軸上光線交叉的位置，所謂非合焦位置是前述的合焦位置以外的位置，意指從合焦位置被散焦的位置。

構成觀察光學系的攝像裝置61是具有攝影機64及透鏡65。作為此情況的攝影機64是可由CCD或 CMOS圖像感測器等所構成。亦即，只要可使照明波長的光畫像化者即可。因此，亦可使用對可視光、紫外、紅外線持有感度者。並且，透鏡65可用遠心透鏡或非遠心透鏡等來構成。攝像裝置61是以控制手段73來控制。控制手段73是具備：進行缺陷檢查的檢查用處理器74，及用以檢測出畫像上的工件的位置(例如畫像匹配)之定位用處理器75。

照明手段62是如圖13所示般，為具備光源66及透鏡67的明視野用照明器。所謂明視野照明是意指從觀察光學系的主光線的延長方向照明(平行光)。亦即，一般明視野是觀察照明後的光反射或透過後的直接光者，該情況的照明方法是稱為直接光照明法。若為本實施形態，則工件表面(晶片21表面)的正常部分會明亮地被觀察，主要觀察在晶片21表面的大部分(正常部分)被反射的直接光。所謂「從觀察光學系的主光線的延長方向照明」是例如日本特開2002-39956般包含，設為藉由透鏡使來自發光手段的射出光折射而接近平行聚集的方向的光，且藉由半透明反射鏡來使在此透鏡折射的光反射，照射至檢查對象面的大致全面，將在檢查對象面反射的光引導至設在該光聚集的部位的攝像手段的情況等。

在本實施形態中，照明手段側的NA(數值孔徑)設為比觀察光學系側的NA更小。亦即，以在工件(晶片21)的傾斜的面的反射(透過)，如圖14A及圖14B所示般，光線傾斜。此情況，如圖14B般，當照明手 段側的NA比觀察光學系側的NA更大時，主光線以外是被觀察光學系的光圈所遮蔽而不結像。因此，即使散焦，像的位置也不變化(不擴大)。另一方面，如圖14A般，當照明手段側的NA比觀察光學系側的NA更小時，不被觀察光學系的光圈所遮蔽，一旦散焦，則像的位置變化(被擴大)。因此，即使工件傾斜時或龜裂角小時，還是可擴大像。

設置可改變照明手段側的NA及觀察光學系側的NA的至少一方之可變手段(圖示省略)。可變手段是例如可設為限制光圈機構，此限制光圈機構是設在攝像裝置61及照明手段62的任一方或雙方。限制光圈機構是被控制成按照工件的傾斜或散焦量來成為預定的NA。例如，本實施形態是將限制光圈機構分別設在攝像裝置61及照明手段62，一旦在後述的運算部71中，散焦量被決定，則由此散焦量，在NA控制部77中，NA藉由運算來決定，而控制限制光圈機構。

本實施形態的散焦手段69是設在攝像裝置61的下方，以載置晶片21的台68及使此台68往復移動於上下的驅動手段(圖示省略)所構成。驅動手段是例如以汽缸機構、滾珠螺桿機構、線性馬達機構等，周知公用的各種的機構(高精度為理想)所構成。藉此，晶片21是如圖13的箭號般成為可上下移動者，接近或離開攝像裝置61。亦即，散焦手段69是使晶片21上下移動，使晶片21位於合焦位置，或位於非合焦位置，而使來自晶片 21表面的反射光在光軸方向從偏離合焦位置的非合焦位置射出，進行所謂的散焦。

散焦手段69(驅動手段)是根據控制部70的控制來驅動。控制部70是可以微電腦所構成，例如以CPU(Central Processing Unit)為中心，ROM(Read Only Memory)或RAM(Random Access Memory)等經由匯流排來互相連接的微電腦。控制部70是具備運算部71，例如以後述的方法，使用者只設定預定的參數，運算部71便會自動地決定散焦量。

圖13所示的缺陷檢測裝置100B是例如被配置於拾取位置P。此情況，工件為晶圓29。並且，在攝像裝置61的下方具備別的明視野照明手段72，以此明視野照明手段72來檢測出應拾取的晶片21的畫像上的位置，以定位用處理器75來進行畫像匹配處理等，而可進行工件的定位。

可是，在工件表面的缺陷40是例如前述般，有如圖8所示般的各種的形狀者。在此第2實施形態的缺陷檢測裝置是檢測被覆層12的缺陷40(破裂、折彎及切斷等，在任一個的位置具有傾斜面部S者)作為工件(晶圓或個片體等)的缺陷，因此難以檢測圖8A所示般具有傾斜面部S者的缺陷。

藉由前述本實施形態的缺陷檢測裝置100B，可將形成於工件的缺陷40的觀察畫像上的缺陷畫像予以強調而觀察。所謂強調是比藉由來自合焦位置的反射光所 形成的觀察畫像上的缺陷更擴大畫像上的缺陷，或加大觀察畫像上的缺陷與其他的部分的對比。亦即，本發明所謂的強調是意指產生擴大或加大對比的至少一方。有關其理由，例如針對圖8J及圖15所般的缺陷(以凹折狀具有切斷部者)時進行說明。在圖15中，將一方(圖7的右側)的傾斜面部S1與另一方(圖15的左側)的傾斜面部S2的離間寬(龜裂寬)設為w，將正交於光軸的線與一方的傾斜面部S1所成的角(傾斜角)設為θ₁，將正交於光軸的線與另一方的傾斜面部S2所成的角(傾斜角)設為θ₂，將龜裂角θ設為θ₁+θ₂。另外，在圖15中以點線作為照明光，以實線作為反射光。

如圖16所示般，從具有傾斜角θ的傾斜之工件表面(傾斜面部S)發射平行光。此情況，反射光L2b的光線是從照射光L1a的光軸傾斜2θ。當工件處於圖17所示的合焦位置F時，通過對焦面與照射光L1a的主交線之交點，且進入±NA(照明側數值孔徑)的範圍之反射光是連結像IA。藉此，可取得焦點符合的像(物體面與合焦位置F一致時的象)(參照圖11)。

如圖17所示般，使工件從合焦位置F移動至下方的非合焦位置Fb而散焦，藉此反射光的發射位置會在光軸上移動(偏移至下方)，若由觀察側透鏡來看，則可看成從僅合焦位置F上的位移量移動至圖面上的左側的點P1發射。藉此，在像面是像IB相對於像IA被觀測為平行方向的偏移。此情況，像的位移量是可作為對焦移動 量×tan(2θ)算出。另外，在檢查缺陷40之前，縮小照明側數值孔徑NA，擴大景深(可容許模糊的範圍)為理想。藉此，即使是散焦的情況，還是可使像不會模糊。

如此，凹折狀的情況，若將工件從物體面(合焦位置F)散焦至下方的非合焦位置Fb，則如圖18所示般，反射光束A與反射光束B的外觀上的位置偏移而擴展。藉此，包含非合焦位置Fb的面之亮度剖面是反射光束A與反射光束B的像的間隔會擴大，缺陷40是黑(暗)擴大(胖)。亦即，越從物體面散焦至下方，如圖19E~圖19G所示般，畫像上的缺陷是越黑擴大。另外，圖19G是表示最遠離物體面的下方的非合焦位置的畫像，缺陷40是最被擴大(胖)。圖19E是接近物體面的畫像。

又，凹折狀的情況，若將工件從物體面(合焦位置F)散焦至上方的非合焦位置Fa，則如圖18所示般，反射光束A與反射光束B的外觀上的位置會偏移而接近。此情況，從物體面到非合焦位置Fc，由於反射光束A與反射光束B不會重疊，因此對比是不會變大，畫像上的缺陷是越散焦至上方越變小。而且，若比此非合焦位置Fc更散焦至上方，則因為反射光束A與反射光束B會重疊，所以畫像上的缺陷變亮，重疊的部分會擴大，因此畫像上的缺陷是越散焦至上方越被擴大。包含非合焦位置Fa的面之亮度剖面是因為反射光束A與反射光束B會重疊，所以畫像上的缺陷是變白而對比變大，成為龜裂寬 w的大小。然後，越從非合焦位置Fa散焦至上方，如圖19A~圖19D所示般，畫像上的缺陷是越白色擴大。另外，圖19A是表示最遠離物體面的上方的非合焦位置的畫像，缺陷40是最被擴大(變胖)。圖19D是接近非合焦位置Fc的畫像。

另外，如圖8H般，龜裂寬w不存在的缺陷的情況，是從物體面不存在非合焦位置Fc的領域(對比不會變大，畫像上的缺陷比w小的領域)。因此，越從物體面散焦至下方，畫像上的缺陷是越黑擴大，越從物體面散焦至上方，畫像上的缺陷是越白擴大。

如圖8K所示般的缺陷(以凸折狀具有切斷部者)的情況，若使工件從物體面(合焦位置F)散焦至下方的非合焦位置Fb，則如圖20所示般，反射光束A與反射光束B的外觀上的位置會偏移而接近。此情況，從物體面到非合焦位置Fc，由於反射光束A與反射光束B不會重疊，因此對比是不變大，畫像上的缺陷是越散焦至下方越變小。而且，若散焦至比此非合焦位置Fc更下方，則由於反射光束A與反射光束B會重疊，因此畫像上的缺陷是變明亮，且重疊部分會擴大，所以畫像上的缺陷是越散焦至下方越被擴大。包含非合焦位置Fb的面的亮度剖面，因為反射光束A與反射光束B會重疊，所以畫像上的缺陷是變白，對比會變大，成為龜裂寬w的大小。而且，越從非合焦位置Fb散焦至下方，畫像上的缺陷越白色擴大。

又，凸折狀的情況，若使工件從物體面(合焦位置F)散焦至上方的非合焦位置Fa，則如圖21所示般，反射光束A與反射光束B的外觀上的位置會偏移而擴大。藉此，包含非合焦位置Fa的面之亮度剖面是反射光束A與反射光束B的像的間隔會擴大，缺陷40是黑擴大(胖)。亦即，越從物體面散焦至上方，畫像上的缺陷越黑擴大。

另外，如圖8I般為龜裂寬w不存在的缺陷時，從物體面不存在非合焦位置Fc的領域(對比不會變大，畫像上的缺陷比w小的領域)。因此，越從物體面散焦至上方，畫像上的缺陷越黑擴大，越從物體面散焦至下方，畫像上的缺陷越白擴大。

藉由如此從至少2個的不同的位置射出反射光，可使強調觀察畫像上的缺陷(使擴大或加大與其他的部分的對比或產生擴大及對比大的雙方)來進行缺陷檢查。而且，可進行根據來自至少1個的前述位置的反射光來檢查或檢測出畫像上的工件的位置之定位。此情況，在離觀察光學系的合焦位置100μm以上散焦的位置進行檢查為理想。並且，以合焦位置F作為境界，藉由在接近攝像裝置51的側(上方側)的非合焦位置Fa及離開攝像裝置51的側(下方側)的非合焦位置Fb的各者散焦，可以各不同的色來檢查缺陷40。

最小散焦量z是如圖18所示般，當缺陷變黑(暗)時，如數學式4、數學式5，數學式6般，利用正 交於光軸的線L5與一方的面部所成的角θ₁、正交於光軸的線L5與另一方的面部所成的角θ₂、龜裂寬w、最小檢測寬ε_min來算出。另外，所謂△x₁是一方的面部側的擴大量，所謂△x₂是另一方的面部側的擴大量，所謂△Xd是擴大後的缺陷的尺寸。又，當缺陷變白(明亮)時，如數學式7、數學式8、數學式9般，利用θ₁、θ₂、w、ε_min來算出。另外，所謂△x_1’(=△x₁)是一方的面部側的擴大量，所謂△x_2’(=△x₂)是另一方的面部側的擴大量，所謂△X1是擴大後的缺陷的尺寸。

[數學式4]△x₁=z‧tan2θ ₁ △x₂=z‧tan2θ ₂ △X_d=△x₁+△x₂+w檢測條件△X_d≧ε _min

[數學式5]△X_d≧ε _min △x₁+△x₂+w≧ε _min z‧tan2θ ₁+z‧tan2θ ₂≧ε _min-w z(tan2θ ₁+tan2θ ₂)≧ε _min-w

[數學式7]△x_1'=z‧tan2θ ₁ △x_2'=z‧tan2θ ₂ △X₁=△x_1'+△x_2'-2w檢測條件△X₁≧ε _min

[數學式8]△X₁≧ε _min △x_1'+△x_2'-2w≧ε _min z‧tan2θ ₁+z‧tan2θ ₂-2w≧ε _min z(tan2θ ₁+tan2θ ₂)≧ε _min+2w

在圖22中以圖表來表示最小檢測寬ε_min=10μm、龜裂寬w=0μm的龜裂角θ與最小散焦量z的關係。並且，若將觀察光學系的數值孔徑設為NA，則-sin^-1(NA)≦θ₁≦sin^-1(NA)，且-sin^-1(NA)≦θ₂≦sin^-1(NA)為理想。在此，ε_min是例如設為攝像裝置的分解能的1/5程度。這是龜裂為通常線狀連續發生，可在畫像處理安定檢測出動態範圍(DR)的10%程度的亮度變動者，藉由散焦，將周圍的亮度設為DR的中央值時，在暗側變化至0，在明側變化至DR，亮度變動與中央值相等，及符合中央值×1/5=DR×10%的條件時。

在控制部70是具備運算部71，根據預定的參數來運算散焦量。例如，運算部71根據前述數學式4來運算散焦量時，若參數ε_min、θ₁、θ₂、w被設定，則運算 部71會根據數學式4來運算最小散焦量z。另外，使用者設定參數時，亦可將θ₁與θ₂獨立來設定2個的參數，或設定1個參數作為龜裂角θ(θ₁+θ₂)。作為1個的參數θ設定時，運算部71是例如作為θ₁=θ/2及θ₂=θ/2運算，或作為θ₁=0及θ₂=θ運算等，將θ分配成θ₁及θ₂而運算。控制部70是根據在運算部71所被運算的散焦量來控制散焦手段69(驅動機構)的驅動。

作為在圖13所示的缺陷檢測裝置100(100B)中使用的光，也為降低濃淡圖案的影響之光，被覆層12的光的透過率是只要為50%以下即可。具體而言，照明手段的照明光之中被觀察的波長是若前述被覆層12為聚醯亞胺樹脂，則為450nm以下或1000nm以上為理想。

因此，在照明光，如前述般，可降低(減少)濃淡圖案的影響，可放映出從被覆層12反射或散亂的光，因此可安定檢測出缺陷(龜裂)40。

即使是本發明的第2缺陷檢測裝置100B，也可配置於拾取位置P、接合位置Q、中間台101上的至少任一個。亦即，可在拾取位置P、接合位置Q及中間台101上的至少任一個進行晶片21的表面的缺陷40的檢測。

可是，在接合位置Q，有在工件(半導體晶片或晶粒)側未配設旋轉機構的情況。如此的情況，使用圖3所示的環照明器50作為第1缺陷檢測裝置100A的暗視野用照明器36為理想。所謂環照明器50是具有複數的 發光部51之照明器，該複數的發光部51是包圍攝像裝置32的攝影軸L環狀地至少配置1列以上。

因此，只要將具有圖3所示般的環照明器50之缺陷檢測裝置100(100A)配置於接合位置Q，便可在此接合位置縮小濃淡圖案(配線圖案)的影響，且缺陷40的傾斜面部的旋轉角為任一情況皆可擴大形成於工件的缺陷40的觀察畫像上的缺陷畫像來觀察，可安定檢測出缺陷(龜裂)40。另外，亦可在接合位置Q配置未使用環照明器50之圖1所示的缺陷檢測裝置100(100A)。

並且，只要將第1缺陷檢測裝置100A或第2缺陷檢測裝置100B配置於接合位置Q，便可使用在藉由明視野照明來觀察導線架的島部的位置之位置確認(定位)。

在圖4等所示的黏晶機150是將半導體晶片21等的工件從拾取位置P搬送至接合位置Q者，但在如此的接合工程中，也有將從晶圓29拾取後的工件予以一旦載置於中間台101，由此中間台101再度拾取工件，接合的情況。

因此，可在中間台101上配置圖1所示的缺陷檢測裝置100A或使用圖3所示的環照明器之缺陷檢測裝置100A，甚至圖13所示的缺陷檢測裝置100B。如此，只要將缺陷檢測裝置100(100A，100B)配置於中間台101上，便可對於此中間台上的工件(半導體晶片21或晶粒等)縮小濃淡圖案(配線圖案)的影響，且可擴大 形成於工件的缺陷40的觀察畫像上的缺陷畫像來觀察，可安定檢測出缺陷(龜裂)。若使用此缺陷檢測裝置100(100A，100B)，則在此中間台也可進行定位。

可是，前述黏晶機150是在拾取位置、接合位置、中間台101上等進行缺陷檢測，但可在拾取前及拾取後的至少任一方，亦即拾取前及拾取後的任一方或拾取前及拾取後的雙方進行缺陷檢測。

並且，在接合前及接合後的至少任一方，亦即接合前及接合後的任一方或接合前及接合後的兩者，可進行缺陷檢測。

而且，往中間台101的工件供給前及來自中間台的工件排出後的至少任一方，亦即往中間台101的工件供給前及來自中間台的工件排出後的任一方或往中間台101的工件供給前及來自中間台101的工件排出後的雙方，可進行缺陷檢測。

如此，在使用圖1所示的缺陷檢測裝置100A或圖3所示的環照明器50之缺陷檢測裝置100A中，亦可設置被檢測出的缺陷40作為製品是否不良的判斷手段。亦即，在以缺陷檢測裝置100A進行的缺陷檢測方法中，預先設定被檢測出的缺陷作為製品是否不良的判斷基準，比較此判斷基準與觀察畫像上的缺陷畫像，使進行瑕疵品或良品的判斷。作為如此的判斷手段是可用前述控制部34、70來構成。

因此，在本發明是可將在缺陷檢測方法未被 檢測出缺陷或被檢測出的缺陷在前述判斷手段被判斷成良品者設為製品(例如晶圓29、半導體晶片21或晶粒)。

如此，在第1缺陷檢測裝置100(100A)是可縮小濃淡圖案的影響，可放映出從被覆層12反射或散亂的光，因此可安定檢測出缺陷(龜裂)40。而且，僅設定照明光，便可檢測出缺陷(龜裂)40，裝置亦可使用既存的檢測裝置，可謀求低成本化。

在第1缺陷檢測裝置100(100A)中，若使用圖3所示般的環照明器50，則無關於缺陷40的傾斜面部S的方向，可擴大缺陷(龜裂)來觀察。藉由將照明器36的照明方向設定於50°~85°，可對應於大部分發生的缺陷(龜裂)40來擴大觀察。

在第2缺陷檢測裝置100(100B)是比藉由來自合焦位置F的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷40更擴大藉由來自非合焦位置Fa、Fb的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷40而觀察，使可看見在既存的裝置未能看見的缺陷40，因此可安定檢測出缺陷40。

此第2缺陷檢測裝置100(100B)也是從照明手段62照射的照明光為從被覆層12反射或散亂而射入攝像裝置61的光的強度至少比從濃淡層11反射而射入攝像裝置61的光更大的波長，只要設為降低濃淡層11的濃淡圖案的影響之光，便可放映出從被覆層12反射或散亂的光，因此可安定檢測出缺陷40。

若根據搭載第1缺陷檢測裝置100A或第2缺 陷檢測裝置100B的黏晶機150，則可在從拾取位置到接合位置的任一位置檢測出接合的工件之表面的龜裂等的缺陷40。

並且，只要是在使用第1缺陷檢測裝置100A來檢測出缺陷40的缺陷檢測方法(第1缺陷檢測方法)或使用第2缺陷檢測裝置100B來檢測出缺陷40的缺陷檢測方法(第2缺陷檢測方法)預先設定被檢測出的缺陷作為製品是否不良的判斷基準，進行瑕疵品或良品的判斷者，便可在接合動作中等檢測出工件(半導體晶片等)的缺陷(龜裂)40，可防止瑕疵品的出貨。在前述黏晶機150中，定位檢測為可能，可進行安定的高精度的接合工程。

可是，在半導體製造方法中，有時如在圖27是具備：切斷晶圓而小片化的切割工程105、將在切割工程被小片化的半導體晶片接合的工程(晶粒接合工程106)、以樹脂密封個片體的半導體晶片的模製密封工程(模製工程108)，且在圖27是有接合金屬線的打線接合工程107等。

因此，在具備如此的工程的半導體製造方法中，亦可為具備使用接合動作中的前述缺陷檢測方法之檢查工程者。另外，作為半導體製造方法，亦可為具備切割工程105及檢查工程者，或具備檢查工程及模製密封工程108者，或具備切割工程105、檢查工程及模製密封工程108者。

又，工件亦可為以在前述第1缺陷檢測方法或第2缺陷檢測方法未檢測出缺陷或被檢測出的缺陷在第1缺陷檢測方法或第2缺陷檢測方法被判斷成良品的個片體所構成之半導體裝置。

又，作為第1缺陷檢測裝置、第2缺陷檢測裝置、第1缺陷檢測方法、及第2缺陷檢測方法的工件，亦可為使複數的個片體集合的個片體集合體。作為個片體集合體，亦可為上下層疊而成者，或橫方向並設而成者，甚至層疊者與並設者的組合。製造由如此的個片體集合體所成的半導體裝置時，可構成利用前述缺陷檢測方法來檢查由1個的個片體或預定數的個片體的集合體所成的被對象物、及應集合於此被對象物的其他個片體的至少任一方。亦即，以前述檢查方法來只檢查由1個的個片體或預定數的個片體的集合體所成的被對象物側，或以前述檢查方法來只檢查應集合於對象物的其他個片體側，或檢查被對象物側及其他個片體側的兩者。

並且，在黏晶機150等中，可設定成在任一的檢測位置，只要在該工件發現缺陷，便於該檢測位置停止工件的搬送，以警報音及警報光的點亮之至少任一方來通知作業者。又，亦可設定成設置瑕疵品排出機構，只要在工件發現缺陷，便由該檢測位置來將其瑕疵品排出至裝置外。

可是，在圖13等所示的缺陷檢測裝置100(100B)中，作為散焦手段是在實施形態只使工件上下移 動的機構，但亦可為只使攝像裝置61上下移動，或使工件及攝像裝置61上下移動者。

又，亦可為變更光學系者，作為散焦手段69。其一例，例如圖23所示般，設為在攝像裝置61與工件之間插入具有與大氣中不同的折射率的物體(例如厚板玻璃)76之構成。又，作為光學系的變更是亦可使用能變更合焦位置的透鏡及反射鏡(可變焦點透鏡、可變焦點反射鏡)，或能變更光學性的厚度的視窗。

又，亦可為使用合焦位置不同的複數的光學系及受光元件者，作為散焦手段69。例如圖24所示般，具備第1攝像裝置61a及第2攝像裝置61b，第1攝像裝置61a為在比合焦位置更上方散焦的側，第2攝像裝置61b為在比合焦位置更下方散焦的側。

此情況，在第1攝像裝置61a與散焦手段69之間配置有一對的半透明反射鏡90、63。而且，在對應於第1攝像裝置61a的半透明反射鏡90之位置配置有第2攝像裝置61b。

又，亦可為變更照明或觀察波長者，作為散焦手段69。例如圖25所示般，照明手段62是具有第1光源66a及第2光源66b，變更來自第1光源66a的光的波長、及來自第2光源66b的光的波長。此情況，在第1光源66a與照明手段62之間配置有半透明反射鏡91。

而且，亦可不具備散焦手段69。亦即，藉由預先將工件配置於非合焦位置，可使來自工件的反射光從 在光軸方向偏離合焦位置的非合焦位置射出。

如圖26所示般，照明手段62是亦可具備：檢查用光源80、定位用光源81、切換該等的光源而電性地切換照明側的NA之NA切替部82、及半透明反射鏡91者。

並且，在前述實施形態是可擴大相對於在工件所形成的缺陷之觀察畫像上的缺陷來觀察，且縮小濃淡圖案(配線圖案)的影響，但亦可只為能擴大相對於在工件所形成的缺陷之觀察上的缺陷之構成，作為缺陷檢測裝置。

在圖13等所示的第2缺陷檢測裝置是可由散焦量及離間寬來檢測出面部的傾斜角度及缺陷寬。亦即，由至少包含非合焦位置的2個不同的位置來檢查時，若將缺陷變明亮時的缺陷檢測寬設為△X1，將缺陷變暗時的缺陷檢測寬設為△Xd，且將相對的面部彼此間的相對角(龜裂角)設為θ=θ₁+θ₂，則作為θ₂=0，θ₁=θ，可由數學式10，藉由缺陷檢測寬△X1及△Xd的檢測來檢測出θ及w。此情況，可將進行如此的運算之檢測部例如設於控制手段73。藉此，可進行傾斜面部的角度計測。

[數學式10]△X₁=z‧tan2θ ₁-2w △X_d=z‧tan2θ ₁+w

並且，在圖13等所示的缺陷檢測裝置中，由至少包含非合焦位置的2個的不同的位置來檢查時，亦可 將判別變化成明暗的缺陷及除此以外的缺陷之判別手段(圖示省略)例如設於控制手段73。亦即，判別手段是判別成變化成明暗的雙方者是有傾斜的缺陷(龜裂)及除此以外者(未變化成明暗者)是無傾斜的缺陷(異物等)，可進行缺陷的分類(龜裂、異物等)。藉此，例如，可只將具有變化至明暗的缺陷之工件去除，可使良品率提升。並且，判別手段是亦可根據缺陷40的大小的變化，亦即是否擴大，來判別是怎樣的缺陷，又，亦可根據缺陷的明暗的變化及擴大的變化的雙方，來判別是怎樣的缺陷。

另外，在圖13等所示的缺陷檢測裝置是可對應於散焦狀態來適當設定攝像條件(曝光時間或照明光量等)。並且，在同一的散焦狀態中也可以複數的攝像條件來攝取複數的畫像。例如，對於可知缺陷形成黑色的工件，是若將周圍(正常部)的平均值設定明亮，則容易取得對比。

本發明是不限於前述實施形態，可為各種的變形，例如，在前述實施形態是可縮小濃淡圖案(配線圖案)的影響，且擴大相對於在工件所形成的缺陷之觀察畫像上的缺陷來觀察者，但作為缺陷檢測裝置100亦可為只可縮小濃淡圖案(配線圖案)的影響之構成。

在圖1所示的缺陷檢測裝置100A是主要將明視野用照明器使用於定位(對位)用，將暗視野用照明器使用於縮小濃淡圖案(配線圖案)的影響，且擴大相對於 在工件所形成的缺陷之觀察畫像上的缺陷來觀察的照明，但亦可為持明視野用照明器，使用於縮小濃淡圖案(配線圖案)的影響之觀察，將暗視野用照明器只使用於擴大在工件所形成的缺陷的觀察畫像上的缺陷來觀察時。

在圖1所示的缺陷檢測裝置100A中，作為擴大觀察畫像上的缺陷來觀察的方法，亦可使用光學性的模糊手段來擴大(使變胖)的方法。作為光學性的模糊手段，例如，只要使用低通濾波器便可構成。亦即，藉由在感測器面之前設置低通濾波器，像會不清楚或產生模糊。又，為了使引起模糊，只要使訊號劣化即可，因此藉由降低透鏡的性能，也可構成模糊手段。又，亦可利用依賴所謂軸上色差的波長而對焦位置變化之像差來使散焦而使產生模糊。

在第1缺陷檢測裝置100A的暗視野觀察中，照明光的傾斜角(仰角)是按照被形成的缺陷40的傾斜面部S的傾斜角來選擇最佳者，因此若被形成的缺陷40的傾斜面部S為一定，則會設定成對應彼之仰角。然而，被形成的缺陷40的傾斜面部S的傾斜角有各種的情況，如此的情況，無法將仰角設為一定。因此，設置可任意變更照明光的仰角之機構(照明器的角度變位機構)，作為對應於傾斜面部S的傾斜角之仰角為理想。

另外，使用於觀察之波長的選擇是可利用波長選擇濾波器等來進行。在此，波長選擇濾波器是只使特定的波長的光透過之光學濾波器，有在基材(玻璃)的表 面蒸鍍光學薄膜(介電質或金屬)者、使用吸收特定的波長之基材者等。依據透過波長的設計，有各種名稱(短通濾波器，長通濾波器，帶通濾波器，陷波濾波器，熱鏡、冷鏡等)。亦即，藉由限定此波長選擇濾波器或照明光的波長，在特定的波長的觀察成為可能。

可是，沿著周方向來以預定間距將發光部配設成環狀，作為照明器時，可任意地設定成間距能沿著其周方向，按照被形成的缺陷的大小、形狀、傾斜面的傾斜角度、缺陷的方向等來從全周觀察在工件所形成的缺陷。

並且，在將發光部配設成環狀時的「環狀」是包含無缺損的環及有缺損的環等。而且，不限於環狀，亦可配置成C型及半圓等。

可是，在實施形態是主要說明缺陷40被形成於被覆層12的表面的情況，但缺陷40除了表面以外，亦有如在圖6B中，形成於第1層13a，或在圖6C中，形成於第1層13a或第2層13b等的情況。因此，缺陷40亦有形成於被覆層12的內部的情況。即使如此缺陷40形成於被覆層12的內部，還是可持本發明的缺陷檢測裝置100A及缺陷檢測方法來檢測出此缺陷40。另外，如圖6A所示般，即使被覆層12為以單層構成的情況，也會有缺陷40形成於被覆層12的內部或濃淡層對應面的情況，即使為如此者，還是可持本發明的缺陷檢測裝置100A及缺陷檢測方法來檢測出此缺陷40。

作為工件W的被覆層的膜厚是不限於 1μm~100μm，且作為被覆層的材質也不限於聚醯亞胺樹脂或矽樹脂。亦即，對應於被覆層的材質或被覆層的膜厚來觀察被覆層的表面時，只要是能降低濃淡圖案(配線圖案)的影響之照明光的選擇即可。

可是，在使用450nm以下或1000nm以上的範圍以外的波長的光(可視光)的照明光的暗視野觀察時，當照明光未到達配線圖案層時，若配線圖案層的圖案間距為光的波長水準，則產生繞射，濃淡圖案會射入至攝像裝置(攝影機)。然而，藉由使用可視光以外，可使引起繞射的照明光衰減到達配線圖案層，且也使繞射光本身衰減。

檢查缺陷時，在本發明是有利用第1缺陷檢測裝置100A來檢測出缺陷40的第1缺陷檢測方法、及利用第2缺陷檢測裝置100B來檢測出缺陷40的第2缺陷檢測方法。因此，在本發明是只要實行第1缺陷檢測方法及第2缺陷檢測方法的至少任一方的方法即可。亦即，亦可首先進行任一方的方法之後(無論缺陷40在此一方的方法被檢測出或未被檢測出)進行其他的方法，或只在進行任一方的方法而未檢測出缺陷時進行另一方的方法。並且，作為先行的方法，可為第1缺陷檢測方法或第2缺陷檢測方法。

[產業上的利用可能性]

本發明的缺陷檢測裝置是可使用在以焊錫、 鍍金、樹脂作為接合材料，將晶粒(製入電路的矽基板的晶片)接著於導線架或基板等的裝置之黏晶機。

Claims (47)

1. 一種缺陷檢測裝置，係檢測出在工件的被覆層所形成的缺陷之缺陷檢測裝置，該工件係具備：有來自半導體製造工程的濃淡圖案之濃淡層，及覆蓋此濃淡層的濃淡圖案之被覆層，其特徵為：具備觀察機構，其係具有：對於前述工件進行照明的照明器，及觀察以此照明器所照明的前述工件的觀察部位之攝像裝置，從前述照明器照射的照明光，係從前述被覆層反射或散亂而射入至攝像裝置的光的強度至少比從濃淡層反射而射入至前述攝像裝置的光更大的波長，為降低前述濃淡層的濃淡圖案的影響之光。
2. 如申請專利範圍第1項之缺陷檢測裝置，其中，前述攝像裝置，係進行由上方來觀察以前述照明器所照明的工件的觀察部位的暗視野觀察者，前述工件的缺陷，係具有開口部及傾斜面部的至少任一方，進行擴大在前述工件所形成的缺陷的觀察畫像上的缺陷之觀察。
3. 如申請專利範圍第2項之缺陷檢測裝置，其中，前述照明器，係具備：沿著周方向來以預定間距配設之複數個的發光部。
4. 如申請專利範圍第2項之缺陷檢測裝置，其中，前述照明器，係由包圍前述攝像裝置的攝影軸之環狀地至少配置1列以上的複數的發光部所成的環照明器。
5. 如申請專利範圍第2~4項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置，其中，前述照明器的照明方向，係被配置成攝影軸與工件正交時，工件與照明軸所成的角為50°~85°。
6. 一種缺陷檢測裝置，係檢測出在半導體製品或半導體製品的一部分之工件中至少具有傾斜面部的缺陷之缺陷檢測裝置，其特徵為：具備檢查機構，該檢查機構具有：對於前述工件照射明視野照明光之照明手段、及構成觀察光學系，觀察以前述照明手段所照射的前述工件的觀察部位之攝像裝置，前述檢查機構，係觀察從在光軸方向自合焦位置散焦的非合焦位置射出之來自前述工件的反射光，比藉由來自合焦位置的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷更強調藉由來自前述非合位置的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷。
7. 如申請專利範圍第6項之缺陷檢測裝置，其中，從包含合焦位置及非合焦位置的至少非合焦位置的2個的位置射出反射光。
8. 如申請專利範圍第7項之缺陷檢測裝置，其中，進行 根據至少來自1個的前述位置的反射光來檢查或檢測出畫像上的工件的位置之定位。
9. 如申請專利範圍第7或8項之缺陷檢測裝置，其中，前述檢查機構，係以前述合焦位置作為境界，根據分別從接近前述攝像裝置的側的非合焦位置及離開前述攝像裝置的側的非合焦位置射出的反射光來檢查。
10. 如申請專利範圍第6~9項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置，其中，前述照明手段側的NA比觀察光學系側的NA更小。
11. 如申請專利範圍第6~10項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置，其中，藉由將前述工件配置於非合焦位置，使來自工件的反射光從在光軸方向偏離合焦位置的非合焦位置射出。
12. 如申請專利範圍第6~10項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置，其中，前述檢查機構具備：使來自工件的反射光從在光軸方向偏離合焦位置的非合焦位置射出之散焦手段，前述散焦手段為：使工件與光學系相對移動於光軸方向者、變更光學系者、使用合焦位置不同的複數的光學系及受光元件者、變更照明或觀察波長者的任一者。
13. 如申請專利範圍第6~12項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置，其中，設置可改變照明手段側的NA及觀察光學系側的NA的至少一方之可變手段。
14. 如申請專利範圍第6~13項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置，其中，設置按照工件的傾斜或散焦量來設定至少觀察光學系側或照明手段側的NA之NA控制部。
15. 如申請專利範圍第6~14項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置，其中，在離觀察光學系的合焦位置100μm以上散焦的位置進行檢查。
16. 如申請專利範圍第6~15項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置，其中，當檢查對象的工件的缺陷具有彼此方向相異的一對的面部時，從前述工件的位置到前述非合焦位置的散焦量z，係比由前述攝像裝置的最小檢測寬ε _min、正交於光軸的線與一方的面部所成的角θ ₁、正交於光軸的線與另一方的面部所成的角θ ₂、一對的面部的離間寬w，來以ε _min-w/(tan2θ ₁+tan2θ ₂)的式子所算出的值更大。
17. 如申請專利範圍第16項之缺陷檢測裝置，其中，檢查對象的工件的θ ₁及θ ₂在以觀察光學系的數值孔徑NA限制時，為-sin ^-1(NA)≦θ ₁≦sin ^-1(NA)，且-sin ^-1(NA)≦θ ₂≦sin ^-1(NA)。
18. 如申請專利範圍第12~17項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置，其中，設置以成為預定的散焦量之方式控制前述散焦手段的控制部。
19. 如申請專利範圍第18項之缺陷檢測裝置，其中，前述控制部，係具備根據預定的參數來運算散焦量之運算部。
20. 如申請專利範圍第6~19項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置，其中，前述照明手段，係具備：檢查用光源、定位用光源、及切換前述光源而電性地切換照明側的NA之NA切替部。
21. 如申請專利範圍第6~20項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置，其中，具備由散焦量及離間寬來檢測出面部的傾斜角度及缺陷寬之檢測部。
22. 如申請專利範圍第6~21項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置，其中，具備：由包含合焦位置及非合焦位置的至少非合焦位置的2個不同的位置來檢查時，根據缺陷的明暗的變化及/或缺陷的大小的變化來判別缺陷之判別手段。
23. 如申請專利範圍第6~22項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置，其中，前述工件係由多層構造所成，從檢查對象的層反射或散亂而射入至攝像裝置的光的強度比來自其他層的強度更大的波長。
24. 如申請專利範圍第6~23項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置，其中，前述工件，係具備：有來自半導體製造工程的濃淡圖案之濃淡層，及覆蓋此濃淡層的濃淡圖案之被覆層，從前述照明手段照射的照明光，係從前述被覆層反射或散亂而射入至攝像裝置的光的強度至少比從濃淡層反射而射入至前述攝像裝置的光更大的波長，為降低前述濃淡層的濃淡圖案的影響之光。
25. 如申請專利範圍第1或6項之缺陷檢測裝置，其中，前述被覆層為有機物層。
26. 如申請專利範圍第25項之缺陷檢測裝置，其中，前述有機物層為聚醯亞胺樹脂。
27. 如申請專利範圍第1或6項之缺陷檢測裝置，其中，前述被覆層的膜厚為1μm~100μm。
28. 如申請專利範圍第1項之缺陷檢測裝置，其中，前述 被覆層係由單層所成。
29. 如申請專利範圍第1或6項之缺陷檢測裝置，其中，前述被覆層係由2層以上的複數層所成，各層為同一材質，各層為相異的材質，或複數層的預定的層為同一材質。
30. 如申請專利範圍第1或6項之缺陷檢測裝置，其中，前述照明器的照明光之中所被觀察的波長為450nm以下或1000nm以上。
31. 一種缺陷檢測方法，係檢測出在工件的被覆層所形成的缺陷之缺陷檢測方法，該工件係具備：有濃淡圖案的濃淡層，及覆蓋此濃淡層的濃淡圖案之被覆層，其特徵為：對於前述工件照射從前述被覆層反射或散亂而射入至攝像裝置的光的強度至少比從前述濃淡層反射而射入至前述攝像裝置的光更大的波長之照明光，降低前述濃淡層的濃淡圖案的影響來觀察。
32. 一種缺陷檢測方法，係檢測出在半導體製品或半導體製品的一部分之工件中至少具有傾斜面部的缺陷之缺陷檢測方法，其特徵為：對於前述工件照射明視野照明光，使來自工件的反射光從在光軸方向自合焦位置散焦的非合焦位置射出，比藉 由來自合焦位置的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷更強調藉由來自前述非合焦位置的反射光所形成的觀察畫像上的缺陷。
33. 一種缺陷檢測方法，其特徵係使用前述申請專利範圍第1~30項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置。
34. 一種缺陷檢測方法，其特徵為：預先設定以前述申請專利範圍第31~33項中的任一項所記載之缺陷檢測方法所檢測出的缺陷作為製品是否不良的判斷基準，將缺陷畫像依據判斷基準來進行瑕疵品或良品的判斷。
35. 如申請專利範圍第32~34項中的任一項所記載之缺陷檢測方法，其中，由包含合焦位置及非合焦位置的至少非合焦位置的2個不同的位置來檢查時，根據缺陷的明暗的變化及/或缺陷的大小的變化來判別缺陷。
36. 一種晶圓，其特徵為：在前述申請專利範圍第31~33項中的任一項所記載之缺陷檢測方法未檢測出缺陷或被檢測的缺陷在申請專利範圍第34項所記載的缺陷檢測方法被判斷成良品。
37. 一種半導體晶片，其特徵為：在前述申請專利範圍第31~33項中的任一項所記載之缺陷檢測方法未檢測出缺陷 或被檢測的缺陷在申請專利範圍第34項所記載的缺陷檢測方法被判斷成良品。
38. 一種半導體裝置，其特徵為：以在前述申請專利範圍第31~33項中的任一項所記載之缺陷檢測方法未檢測出缺陷或被檢測的缺陷在申請專利範圍第34項所記載的缺陷檢測方法被判斷成良品的個片體所構成。
39. 一種黏晶機，係於拾取位置拾取作為工件的個片體，將此拾取的個片體搬送至接合位置，在該接合位置接合工件之黏晶機，其特徵為：在從拾取位置到接合位置的任一位置，配置前述申請專利範圍第1~30項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置。
40. 一種黏晶機，係於拾取位置與接合位置之間具有搬送工件的中間台，在此中間台配置前述申請專利範圍第1~30項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置。
41. 如申請專利範圍第39或40項之黏晶機，其中，在拾取位置、接合位置、拾取位置與接合位置之間的中間台內至少一個的定位檢測為可能。
42. 一種接合方法，係具備接合工程的接合方法，該接合工程係於拾取位置拾取工件，將此拾取的工件搬送至接合 位置，在該接合位置接合工件，其特徵為：在拾取前及拾取後的至少任一方，對於工件以前述申請專利範圍第1~30項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置來檢測出缺陷。
43. 一種接合方法，係具備接合工程的接合方法，該接合工程係於拾取位置拾取工件，將此拾取的工件搬送至接合位置，在該接合位置接合工件，其特徵為：在拾取位置與接合位置之間具有中間台，在往中間台的工件供給前及來自中間台的工件排出後的至少任一方，對於工件以前述申請專利範圍第1~30項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置來檢測出缺陷。
44. 一種接合方法，係具備接合工程的接合方法，該接合工程係於拾取位置拾取工件，將此拾取的工件搬送至接合位置，在該接合位置接合工件，其特徵為：在接合前及接合後至少任一方，對於工件以前述申請專利範圍第1~30項中的任一項所記載之缺陷檢測裝置來檢測出缺陷。
45. 一種接合方法，係具備接合工程的接合方法，該接合工程係於拾取位置拾取工件，將此拾取的工件搬送至接合位置，在該接合位置接合工件，其特徵為：在往接合工程的工件供給前及來自接合工程的工件排 出後的至少任一方，進行使用前述申請專利範圍第31~35項中的任一項所記載之缺陷檢測方法的檢查工程。
46. 一種半導體製造方法，其特徵為：具備使用前述申請專利範圍第31~35項中的任一項所記載的缺陷檢測方法之檢查工程，更具備：切斷晶圓而小片化的切割工程、及以樹脂來密封被小片化的半導體晶片的模製密封工程的至少任一方的工程。
47. 一種半導體裝置製造方法，係製造具備由複數的個片體所成的個片體集合體的半導體裝置之半導體裝置製造方法，其特徵為：使用前述申請專利範圍第31~35項中的任一項所記載的缺陷檢測方法來檢查由1個的個片體或預定數的個片體的集合體所成的被對象物、及應集合於此被對象物的其他的個片體的至少任一方。