WO2023234048A1 - 検査装置及び検査方法 - Google Patents

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WO2023234048A1
WO2023234048A1 PCT/JP2023/018575 JP2023018575W WO2023234048A1 WO 2023234048 A1 WO2023234048 A1 WO 2023234048A1 JP 2023018575 W JP2023018575 W JP 2023018575W WO 2023234048 A1 WO2023234048 A1 WO 2023234048A1
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WO
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light
inspected
guide plate
inspection
imaging device
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/018575
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English (en)
French (fr)
Inventor
博之 中山
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor

Definitions

  • the present disclosure relates to an inspection device and an inspection method.
  • the inspection apparatus of Patent Document 1 inspects an imaging device by electrically contacting a contact terminal with a wiring layer of the imaging device while allowing light to enter the imaging device formed on the object to be inspected.
  • light is incident on the imaging device from the back surface, which is the opposite surface where the wiring layer is provided.
  • the inspection apparatus of Patent Document 1 includes a mounting table formed of a light-transmitting member on which an object to be inspected is placed facing the back surface of an imaging device, and a mounting table that faces the object to be inspected with the mounting table in between. and a light irradiation mechanism having a plurality of LEDs arranged as shown in FIG.
  • the technology according to the present disclosure makes it possible to irradiate an object to be inspected with planar light that is uniform in the plane when a side-incidence type irradiation unit is used to inspect a back-illuminated imaging device. .
  • One aspect of the present disclosure is an inspection apparatus that inspects a device to be inspected, wherein the device to be inspected is a back-illuminated type in which light is incident from a back surface that is a surface opposite to a side where a wiring layer is provided.
  • an imaging device formed on an object to be inspected the inspection apparatus includes a mounting table that supports the object to be inspected in a form facing the back surface of the imaging device; It has a transparent placement surface on which the object is placed, and an irradiation section that is arranged below the placement surface and irradiates light toward the inspection object placed on the placement surface.
  • the irradiation unit is provided in a light guide plate having a facing surface facing the object to be inspected with the placement surface therebetween, and in a region outside the side of the light guide plate, and is provided on a side end surface of the light guide plate.
  • a light source section that emits light toward the light guide plate, and the light guide plate emits light that is emitted from the light source section and enters from a side end surface of the light guide plate from the opposing surface toward the mounting surface.
  • the mounting table further includes an optical member that transmits light directed from the opposing surface of the light guide plate toward the object to be inspected placed on the mounting surface, and the optical member is divided into a plurality of regions.
  • the light transmittance is configured to be variable for each region.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of a substrate as an object to be inspected on which a back-illuminated imaging device is formed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a back-illuminated imaging device.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of a prober as an inspection device according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a front view schematically showing the configuration of a prober as an inspection device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the internal structure of a storage chamber.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a stage.
  • FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of a liquid crystal panel.
  • FIG. 7 is a partially enlarged sectional view of another example of a liquid crystal panel.
  • FIG. 7 is a diagram showing another example of the position of the liquid crystal panel within the stage.
  • a large number of semiconductor devices having a predetermined circuit pattern are formed on a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a "wafer").
  • the formed semiconductor devices are inspected for electrical characteristics and the like, and are sorted into non-defective products and defective products. Inspection of semiconductor devices is performed, for example, on a substrate before each semiconductor device is divided using an inspection apparatus called a prober or the like.
  • a probe card having a plurality of probes that are needle-shaped contact terminals is provided above a mounting table that supports a substrate.
  • the probe card and the wafer on the mounting table are brought close to each other and brought into contact with each probe of the probe card and each electrode of the semiconductor device formed on the substrate.
  • electrical signals are supplied from the test head provided on the top of the probe card to the semiconductor device via each probe. Then, based on the electrical signals that the test head receives from the semiconductor device via each probe, it is determined whether the semiconductor device is defective or not.
  • the semiconductor device to be inspected is an imaging device such as a CMOS sensor
  • the inspection is performed while irradiating the imaging device with light.
  • back-illuminated imaging devices have been developed that receive light incident from the back side opposite to the front side on which the wiring layer is formed.
  • the mounting table supports the substrate in a form facing the back surface of the imaging device. Furthermore, in an inspection apparatus for a back-illuminated imaging device, the mounting table includes a transparent mounting surface on which a substrate is mounted, and a mounting table disposed below the mounting surface, so that the mounting table is placed on the substrate mounted on the mounting surface. It has an irradiation part that irradiates light toward the target.
  • the irradiation unit is provided, for example, in a light guide plate having a facing surface facing the substrate with a mounting surface therebetween, and in a region outside the side of the light guide plate, and emits light toward the side end surface of the light guide plate. It has a light source section.
  • the light guide plate reflects the light emitted from the light source section and incident from the side end surface of the light guide plate toward the opposing surface using reflective dots, etc., and generates planar light from the opposing surface. Emits light.
  • the planar light is then irradiated onto the substrate placed on the placement surface.
  • the irradiation section into which light is incident from the side end surface of the light guide plate as described above will be referred to as a side-incidence type irradiation section.
  • planar light when irradiating a substrate with planar light during inspection, it is preferable that the planar light be uniform within the plane.
  • methods for making the above-mentioned planar light uniform within the plane include a method of adjusting the intensity of the light incident on the side end surface of the light guide plate, and a method of adjusting the intensity of the light incident on the side end surface of the light guide plate, and a method of adjusting the intensity of the light incident on the side end surface of the light guide plate. Possible methods include adjusting the size and arrangement of the dots. However, with these methods, it is difficult to derive conditions under which the planar light becomes uniform within the plane, that is, it is difficult to make the planar light uniform within the plane.
  • the technology according to the present disclosure makes it possible to irradiate an object to be inspected with planar light that is uniform within the plane when a side-incidence irradiation section is used to inspect a back-illuminated imaging device. Make it.
  • the device to be inspected is a back-illuminated imaging device, so the back-illuminated imaging device will be described first.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing the structure of a substrate as an object to be inspected on which a back-illuminated imaging device is formed
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the back-illuminated imaging device. be.
  • a plurality of back-illuminated imaging devices D are formed on a substantially disk-shaped wafer W, which is an example of a substrate.
  • the back-illuminated imaging device D is a solid-state imaging element, and includes, for example, as shown in FIG. 2, a photoelectric conversion section PD that is a photodiode, and a wiring layer PL that includes a plurality of wirings PLa. Further, in the back-illuminated imaging device D, light is incident from the back surface of the wafer W, which is the surface opposite to the front side, which is the side on which the wiring layer PL is provided. The back-illuminated imaging device D receives light incident from the back surface of the wafer W via the on-chip lens L and the color filter F at the photoelectric conversion unit PD.
  • the color filter F consists of a red color filter FR, a blue color filter FB, and a green color filter FG.
  • an electrode E is formed on the front surface Da of the back-illuminated imaging device D, that is, on the front surface of the wafer W, and the electrode E is connected to the wiring PLa of the wiring layer PL. electrically connected.
  • the wiring PLa is for inputting electrical signals to circuit elements inside the back-illuminated imaging device D and for outputting electrical signals from the circuit elements to the outside of the back-illuminated imaging device D.
  • the wiring layer PL may include pixel transistors that control signals related to the photoelectric conversion section.
  • 3 and 4 are a perspective view and a front view, respectively, showing the outline of the configuration of the prober 1 as an inspection device according to this embodiment.
  • a part of the prober 1 of FIG. 3 is shown in cross section to show the later-described storage chamber and components included in the loader.
  • the prober 1 inspects the electrical characteristics of each of a plurality of back-illuminated imaging devices D (hereinafter sometimes abbreviated as imaging devices D) formed on the wafer W. As shown in FIGS. 3 and 4, the prober 1 includes a storage chamber 2, a loader 3 placed adjacent to the storage chamber 2, and a tester 4 placed so as to cover the storage chamber.
  • imaging devices D back-illuminated imaging devices
  • the storage chamber 2 is a hollow housing and has a stage 10 as a mounting table.
  • the stage 10 supports the wafer W in such a manner that the back surface of the imaging device D faces the stage 10, as will be described later.
  • stage 10 is configured to be movable in the horizontal and vertical directions, and adjusts the relative position of the probe card 11 and the wafer W, which will be described later, to move the electrode E on the surface of the wafer W to the probe of the probe card 11, which will be described later. 11a.
  • a probe card 11 is arranged above the stage 10 in the accommodation chamber 2 so as to face the stage 10 .
  • the probe card 11 has a large number of needle-shaped probes 11a as contact terminals. Each probe 11a is formed so as to be able to contact the corresponding electrode E on the surface of the wafer W.
  • the probe card 11 is connected to the tester 4 via an interface 12. During testing of the imaging device D, each probe 11a contacts the corresponding electrode E and supplies power input from the tester 4 via the interface 12 to the imaging device D, or receives a signal from the imaging device D. It is transmitted to the tester 4 via the interface 12.
  • the sensor bridge 30 and advancing/retracting mechanism 33 disposed within the storage chamber 2 will be described later.
  • the loader 3 takes out the wafer W contained in a FOUP (not shown), which is a transport container, and transports it to the stage 10 of the storage chamber 2. Further, the loader 3 receives the wafer W on which the electrical characteristics of the imaging device D have been inspected from the stage 10, and stores it in the FOUP.
  • a FOUP not shown
  • the loader 3 has a control section 13 that performs various controls.
  • the control unit 13 is configured by a computer including a processor such as a CPU, a memory, etc., and has a program storage unit.
  • the program storage unit stores a program that controls the operation of each component of the prober 1 during electrical characteristic testing and illuminance distribution acquisition processing to be described later.
  • the above program also performs calculations necessary for electrical characteristic inspection and illuminance distribution acquisition processing.
  • the program may be one that has been recorded on a computer-readable storage medium, and may have been installed in the control unit 13 from the storage medium.
  • the storage medium may be one for temporary storage or one for non-temporary storage.
  • control unit 13 is connected to the stage 10 via wiring 14 and to the tester computer 16 via wiring 15.
  • the control unit 13 controls the operation of a light source unit 52 of the stage 10, which will be described later, based on an input signal from the tester computer 16.
  • the control unit 13 may be provided in the storage chamber 2.
  • the tester 4 has a test board (not shown) that reproduces part of the circuit configuration of the motherboard on which the imaging device D is mounted.
  • the test board is connected to tester computer 16.
  • the tester computer 16 determines the quality of the imaging device D based on the signal from the imaging device D.
  • the tester 4 can reproduce the circuit configurations of multiple types of motherboards by replacing the test boards.
  • the prober 1 includes a user interface section 17.
  • the user interface unit 17 is for displaying information for the user and allowing the user to input instructions, and is made up of, for example, a display panel having a touch panel, a keyboard, and the like.
  • the tester computer 16 when testing the electrical characteristics of the imaging device D, the tester computer 16 transmits data to the test board connected to the imaging device D via each probe 11a. Then, the tester computer 16 determines whether the transmitted data has been correctly processed by the test board based on the electrical signal from the test board.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing the internal structure of the storage chamber 2. As shown in FIG.
  • the stage 10 is arranged on a base 20, and includes an X-direction moving unit 21 that moves along the X direction in the figure, and a Y-direction moving unit 21 that moves along the Y direction in the figure. It has a moving unit 22 and a Z direction moving unit 23 that moves along the Z direction in the figure.
  • These X-direction moving unit 21, Y-direction moving unit 22, and Z-direction moving unit 23 constitute a moving mechanism that relatively moves the stage 10 and an illuminance sensor 32, which will be described later.
  • the X-direction moving unit 21 moves the stage 10 in the X-direction by rotation of the ball screw 21b along the guide rail 21a extending in the X-direction.
  • the ball screw 21b is rotated by a motor (not shown).
  • the amount of movement of the stage 10 can be detected by an encoder (not shown) combined with this motor.
  • the Y-direction moving unit 22 moves the stage 10 in the Y-direction along a guide rail 22a extending in the Y-direction by rotation of a ball screw 22b. Ball screw 22b is rotated by motor 22c. Furthermore, the amount of movement of the stage 10 can be detected by an encoder 22d combined with the motor 22c.
  • the X-direction moving unit 21 and the Y-direction moving unit 22 move the stage 10 along the horizontal plane in the X-direction and the Y-direction that are orthogonal to each other.
  • the Z-direction moving unit 23 has a motor and an encoder (not shown), and is capable of moving the stage 10 up and down along the Z-direction and detecting the amount of movement.
  • the Z-direction moving unit 23 moves the stage 10 toward the probe card 11 to bring the electrodes of the imaging device D formed on the wafer W into contact with the probes.
  • the stage 10 is arranged on the Z-direction moving unit 23 so as to be rotatable in the ⁇ direction in the figure by a motor (not shown).
  • a lower imaging unit 24 is arranged inside the storage chamber 2.
  • the lower imaging unit 24 images the probes 11a formed on the probe card 11.
  • the lower imaging unit 24 includes a lower camera (not shown) configured of, for example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) camera or the like, and an optical system (not shown) that guides light from the object to be imaged to the lower camera.
  • the lower imaging unit 24 uses a lower camera to image the probes 11a formed on the probe card 11, and outputs the imaging results to the control unit 13, for example, for positioning the electrodes on the wafer W and the probes 11a. used.
  • the lower imaging unit 24 is fixed to the stage 10 and moves together with the stage 10 in the X direction, Y direction, and Z direction.
  • a sensor bridge 30 as a mounting section is disposed at a position between the stage 10 and the probe card 11 in the vertical direction.
  • the sensor bridge 30 is provided with an upper camera 31 as an imaging section and an illuminance sensor 32 as an illuminance measuring section.
  • the upper camera 31 is for capturing images of the wafer W and the like, and is composed of, for example, a CMOS camera or the like. An optical system may be provided for the upper camera 31 similarly to the lower camera.
  • the illuminance sensor 32 is for acquiring the in-plane distribution of the illuminance of light from a mounting surface 40a (see reference numeral 40a in FIG. 6, which will be described later) of the wafer W on the stage 10.
  • the illuminance sensor 32 measures the illuminance of light from a part of the mounting surface.
  • the area on the mounting surface where the illuminance sensor 32 measures the illuminance in one measurement (hereinafter referred to as "unit sensor area”) is an area corresponding to one imaging device D. do.
  • the imaging results from the upper camera 31 and the measurement results from the illuminance sensor 32 are output to the control unit 13.
  • the sensor bridge 30 is provided with an advancing/retracting mechanism 33 (see FIG. 4).
  • the advancing/retracting mechanism 33 includes a guide rail 33a that guides the sensor bridge 30 to move forward and backward, and a drive section 33b that is made of a combination of a motor and a ball screw, etc. that drives the sensor bridge 30 to move along the guide rail 33a.
  • the sensor bridge 30, that is, the illuminance sensor 32 is moved relative to the area facing the mounting surface of the stage 10 by the advancing/retracting mechanism 33. Specifically, the illuminance sensor 32 is moved by the advancing/retracting mechanism 33 between a region outside the mounting surface of the stage 10 in a plan view and a predetermined region facing the mounting surface.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the stage 10.
  • FIG. 7 is a partially enlarged sectional view of a liquid crystal panel, which will be described later.
  • the stage 10 supports the wafer W with the back surface of the imaging device D facing the stage 10, and includes, for example, a top plate 40, an irradiation section 50, and a liquid crystal panel 60, as shown in FIG. and a base 70.
  • the top plate 40 is a flat member made of a light-transmitting material, and its upper surface 40a serves as a mounting surface on which the wafer W is mounted.
  • the top plate 40 transmits the light emitted from the irradiation unit 50 toward the wafer W and transmitted through the liquid crystal panel 60 while diffusing the light. That is, the top plate 40 is formed to also function as a diffuser, for example. Further, the top plate 40 is formed, for example, in a square shape in which the length of one side is larger than the diameter of the wafer W when viewed from above.
  • the above-mentioned "light-transmitting material” is a material that transmits light having a wavelength within the inspection range (that is, light from the irradiation unit 50), and is, for example, glass.
  • the irradiation unit 50 is placed below the mounting surface of the stage 10, and irradiates light toward the wafer W placed on the mounting surface.
  • the irradiation unit 50 is disposed below the top plate 40 whose upper surface 40a serves as a mounting surface, and irradiates light toward the wafer W placed on the upper surface 40a.
  • the upper surface 40a of the top plate 40 may be called the mounting surface 40a.
  • the irradiation unit 50 includes, for example, a light guide plate 51 and a light source unit 52.
  • the light guide plate 51 is a member that has a facing surface 51a facing the wafer W with the mounting surface 40a therebetween, and is formed, for example, in a flat plate shape.
  • the shape and dimensions of the light guide plate 51 in plan view are the same as, for example, the top plate 40.
  • the light guide plate 51 reflects and diffuses the light emitted from the light source section 52 and incident from the side end surface of the light guide plate 51, and outputs the light as a planar light from the opposing surface 51a.
  • the light guide plate 51 is arranged so that the imaging device formation region of the wafer W is included in the region from which planar light is emitted when viewed in plan.
  • the light source section 52 is provided in a lateral outer region of the light guide plate 51 and emits light toward the side end surface of the light guide plate 51.
  • the light source section 52 includes, for example, a plurality of LEDs (not shown) provided along each side of the light guide plate 51.
  • a heat sink 53 is provided on the back surface of a substrate (not shown) that supports the LED.
  • the heat sink 53 is made of, for example, a metal material. A path may be formed in the heat sink 53 through which a coolant such as water for cooling the LED of the light source section 52 flows.
  • the liquid crystal panel 60 is an example of an optical member that transmits light directed from the opposing surface 51a of the light guide plate 51 toward the wafer W placed on the mounting surface 40a, and is partitioned into a plurality of regions.
  • the light transmittance is configured to be variable for each element region (referred to as an element region).
  • the liquid crystal panel 60 includes a liquid crystal layer 61 and glass substrates 62 and 63 that sandwich and seal the liquid crystal layer 61.
  • Polarizing plates 64 and 65 are provided on the opposite side of each liquid crystal layer 61.
  • transparent electrodes (not shown) are formed on each of the glass substrates 62 and 63 for each of the above-mentioned element regions.
  • a circuit (not shown) including a power source and the like that applies voltage to the transparent electrode is controlled by a control section 13. That is, the light transmittance of the liquid crystal panel 60 is controlled by the control section 13.
  • the LED of the light source section 52 of the irradiation section 50 and incident from the side end surface of the light guide plate 51 is reflected and diffused inside the light guide plate 51, and is emitted from the opposing surface 51a facing the wafer W. It is emitted as planar light. Then, the planar light is transmitted through, for example, the liquid crystal panel 60 and the top plate 40, and is incident on the imaging device D of the wafer W.
  • the LED of the light source section 52 emits light including light having a wavelength within the inspection range.
  • the light having a wavelength within the inspection range is, for example, light having a wavelength in the visible light range, and depending on the type of imaging device D, it may also be light outside the visible light range such as infrared light.
  • the base 70 is disposed at a position facing the wafer W on the mounting surface 40a with the top plate 40, the liquid crystal panel 60, and the light guide plate 51 in between, that is, below the light guide plate 51. and supports the irradiation section 50.
  • the top plate 40 is held to the liquid crystal panel 60 by adhesion using a transparent adhesive material
  • the liquid crystal panel 60 is held to the irradiation section 50 by adhesion using a transparent adhesive material
  • the irradiation section 50 is held to the base 70 by adhesion using an adhesive material. Retained.
  • the base 70 may be provided with a temperature controller (not shown) that adjusts the temperature of the imaging device D of the wafer W placed on the mounting surface 40a.
  • the temperature control section may be provided with at least one of a heater that heats the wafer W (for example, a resistance heating type heater) or a heater that cools the wafer W (for example, a flow path for cooling refrigerant).
  • the illuminance distribution acquisition/transmittance determination process is a process of acquiring the in-plane distribution of illuminance of light irradiated via the mounting surface 40a of the stage 10 and determining the transmittance of the liquid crystal panel 60. This is done at the time of startup, maintenance, quality control (QC), etc.
  • the stage 10 is moved to a predetermined position and a predetermined height in a horizontal plane by the X-direction moving unit 21, the Y-direction moving unit 22, and the Z-direction moving unit 23.
  • the predetermined position is, for example, a position corresponding to one of the plurality of imaging devices formed on the wafer W, that is, a position corresponding to one unit sensor area of the mounting surface 40a.
  • the sensor bridge 30 is moved by the advancing/retracting mechanism 33 so that the sensor bridge 30 is located in the area above the moved stage 10.
  • the irradiation unit 50 of the stage 10 is controlled, and the light guide plate 51 is directed from the above-mentioned opposing surface 51a to Light is emitted.
  • the irradiation section 50 of the stage 10 irradiates the wafer W with light close to the desired illuminance under the same conditions as during the inspection, that is, with each element region of the liquid crystal panel 60 having the above-described predetermined light transmittance. controlled to operate under favorable conditions. Thereby, light is irradiated upward from the mounting surface 40a of the stage 10.
  • the control unit 13 acquires the in-plane distribution of the illuminance of the light irradiated via the mounting surface 40a.
  • control unit 13 determines the light transmittance of each element region of the liquid crystal panel 60. Specifically, the control unit 13 causes the in-plane uniformity of the acquired light illuminance distribution to be eliminated or relaxed, that is, the illuminance plane of the light irradiated via the mounting surface 40a. The light transmittance of each element region of the liquid crystal panel 60 is determined so that the internal distribution is uniform within the plane.
  • the light transmittance of each element area of the liquid crystal panel 60 is changed to the determined value, measurement etc. are performed again by the illuminance sensor 32, and the illuminance surface of the light irradiated via the mounting surface 40a is determined. An internal distribution may be obtained. If the obtained result is not the desired result, the light transmittance of each determined element region of the liquid crystal panel 60 may be adjusted based on the obtained result. These acquisition of the in-plane distribution of the illuminance of the light irradiated via the mounting surface 40a and the adjustment of the light transmittance of the liquid crystal panel 60 may be repeated until the desired in-plane distribution is obtained.
  • Example 1 of inspection processing Next, an example of an inspection process for the wafer W using the prober 1 will be described. In the following description, it is assumed that one imaging device D is inspected in one inspection. However, a plurality of imaging devices D may be tested at once using the prober 1. Further, the following inspection processing is performed under the control of the control unit 13.
  • the wafer W is taken out from the FOUP of the loader 3 and transported into the storage chamber 2.
  • the wafer W is placed on the mounting surface 40a of the stage 10 such that the back surface of the imaging device D formed on the wafer W faces the stage 10 and the back surface of the wafer W contacts the stage 10. be done.
  • the stage 10 is moved by a moving mechanism including the X-direction moving unit 21 and the like, and the probe 11a provided above the stage 10 comes into contact with the electrode E of the imaging device D to be inspected.
  • irradiation of light from the irradiation unit 50 is performed under predetermined conditions.
  • all the LEDs of the light source section 52 are turned on, and light is incident on the side end surface of the light guide plate 51 from each LED.
  • the incident light is reflected and diffused toward the mounting surface 40a inside the light guide plate 51, and is emitted planarly from the opposing surface 51a of the light guide plate 51 that faces the wafer W.
  • the light emitted planarly from the opposing surface 51a passes through the liquid crystal panel 60 whose light transmittance is adjusted to the light transmittance determined by the illuminance distribution acquisition/transmittance determination process, and is diffused by the top plate 40 while being diffused by the top plate 40. 40 and enters the wafer W, that is, the imaging device D to be inspected.
  • an inspection signal is input to the probe 11a.
  • the imaging device D is inspected.
  • the temperature of the wafer W is measured by a temperature measurement mechanism (not shown), and based on the result, a temperature control unit (not shown) provided on the base 70 is controlled to control the temperature of the wafer W.
  • a temperature control unit (not shown) provided on the base 70 is controlled to control the temperature of the wafer W.
  • the temperature of the imaging device D is adjusted to the desired value. Thereafter, the same process as described above is repeated until the inspection of all the imaging devices D is completed.
  • the prober 1 includes the stage 10 that supports the wafer W in a form facing the back surface of the back-illuminated imaging device D, and the stage 10 has the stage 10 on which the wafer W is placed. It has a transparent mounting surface 40a and an irradiation unit 50 that is arranged below the mounting surface 40a and irradiates light toward the wafer W placed on the mounting surface 40a. Further, the irradiation section 50 is provided with a light guide plate 51 having a facing surface 51a facing the wafer W with the mounting surface 40a in between, and a light guide plate 51 provided in a lateral outer region of the light guide plate 51 and directed toward the side end surface of the light guide plate 51.
  • the stage 10 further includes a liquid crystal panel 60 that transmits light from the opposing surface 51a of the light guide plate 51 toward the wafer W placed on the mounting surface 40a.
  • This liquid crystal panel 60 is divided into a plurality of element regions, and the light transmittance is configured to be variable for each element region.
  • the mounting surface 40a by acquiring the in-plane distribution of the illuminance of light from the mounting surface 40a and adjusting the light transmittance in the liquid crystal panel 60 for each element region based on the obtained result, the mounting surface
  • the in-plane distribution of the illuminance of the light from the mounting surface 40a can be made uniform within the plane, and specifically, the in-plane distribution of the illuminance of the light from the mounting surface 40a can be made uniform within the plane at a desired illuminance. can. That is, according to the present embodiment, when the side-incidence type irradiation unit 50 is used to inspect the back-illuminated imaging device D, the wafer W can be irradiated with planar light that is uniform within the surface.
  • the wafer W can be irradiated with planar light that is uniform within the surface and has a desired intensity.
  • the irradiation intensity of the light to the imaging device D can be adjusted for each imaging device D. , deviation from the desired strength can be suppressed. As a result, each imaging device D can be inspected accurately.
  • a side-incidence type irradiation section 50 is used, and the light source section 52 of the irradiation section 50 does not overlap the light guide plate 51 in a plan view. Therefore, even if a heater is provided on the base 70, the light source section 52 (specifically, the LED included in the light source section 52) is not easily affected by the heat generated by the heater.
  • the intensity of light irradiated onto the imaging device D is roughly adjusted by the power supplied to the light source section 52 (specifically, the current supplied to the LED of the light source section 52), Fine adjustment can be made by adjusting the light transmittance of the liquid crystal panel 60. Therefore, according to this embodiment, the intensity of light irradiated onto the imaging device D can be adjusted over a wide range (for example, 0.01 lx to 10000 lx) and with high resolution (for example, 0.1%).
  • the wafer W is placed on the mounting surface 40a of the stage 10, and then the probe 11a and the electrode E of the imaging device D to be inspected come into contact.
  • Example 1 of the inspection process light irradiation from the irradiation unit 50 is performed under predetermined conditions. Thereby, light is emitted planarly from the opposing surface 51a of the light guide plate 51 that faces the wafer W.
  • the light transmittance of the liquid crystal panel 60 is adjusted so that only a specific element area among the plurality of element areas in the liquid crystal panel 60 passes through the light. Specifically, in the liquid crystal panel 60, only the element region corresponding to the imaging device D to be inspected is adjusted to the light transmittance determined by the illuminance distribution acquisition/transmittance determination process, and the light transmittance of the other element regions is adjusted.
  • the ratio is set to 0%, that is, the other device regions are in a light-shielded state. Therefore, among the light emitted planarly from the opposing surface 51a, the light that is transmitted through the liquid crystal panel 60 and the top plate 40 is that which is incident on the element region of the liquid crystal panel 60 corresponding to the imaging device D to be inspected. Only. Therefore, the wafer W can be irradiated with light only from the area corresponding to the imaging device D to be inspected on the mounting surface 40a. That is, only the imaging device D to be inspected on the wafer W can be locally irradiated with light.
  • an inspection signal is input to the probe 11a.
  • the imaging device D is inspected.
  • the prober 1 it is also possible to locally irradiate light only to the imaging device D to be inspected on the wafer W.
  • FIG. 8 is a partially enlarged sectional view of another example of a liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel 60A in FIG. 8 differs from the liquid crystal panel 60 in FIG. 7 in that it has a filter substrate (an example of a filter member) in which a plurality of filters F1, F2, and F3 that transmit different wavelengths are formed in a form corresponding to the element area. ) 100 between the glass substrate 62 and the liquid crystal layer 61.
  • filter F1 transmits only red (R) wavelengths
  • filter F2 transmits only green (G) wavelengths
  • filter F3 transmits only blue (B) wavelengths.
  • this liquid crystal panel 60A it is possible to irradiate the imaging device D with light of a plurality of mutually different wavelengths using a single light source, without using a plurality of light sources that emit light of mutually different wavelengths. .
  • FIG. 9 is a diagram showing another example of the position of the liquid crystal panel 60 within the stage.
  • the liquid crystal panel 60 was provided below the top plate 40 functioning as a diffuser.
  • a liquid crystal panel 60 may be provided above the diffusion plate 110 on the stage 10A.
  • the upper surface 60a of the liquid crystal panel 60 becomes a mounting surface on which the wafer W is mounted.
  • the liquid crystal panel 60 is provided below the top plate 40 that functions as a diffusion plate, the gap between the element areas of the liquid crystal panel 60 will affect the light irradiated to the imaging device D and the inspection results. It is possible to reduce the
  • the diffuser plate may be omitted from the stage.
  • An inspection device that inspects a device to be inspected
  • the device to be inspected is a back-illuminated imaging device into which light enters from the back surface that is the opposite side to the side where the wiring layer is provided, and is formed on the object to be inspected;
  • the inspection apparatus includes a mounting table that supports the inspection object in a form facing the back surface of the imaging device,
  • the above-mentioned mounting stand is a transparent placement surface on which the inspection object is placed; an irradiation unit disposed below the placement surface and irradiating light toward the inspection object placed on the placement surface;
  • the irradiation section is a light guide plate having an opposing surface that faces the object to be inspected with the placement surface therebetween; a light source section that is provided in a lateral outer region of the light guide plate and emits light toward a side end surface of the light guide plate;
  • the light guide plate emits light emitted from the light source section and incident from a side end surface of
  • the inspection device is a liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel has a plurality of filters each transmitting different wavelengths in a form corresponding to the area.
  • the control unit includes: The method according to any one of (1) to (3) above, wherein the in-plane distribution of the illuminance of light from the mounting surface is obtained, and the light transmittance in the optical member is adjusted based on the obtained result. Inspection equipment. (5) further comprising a control section; The test according to any one of (1) to (4), wherein the control unit adjusts the light transmittance of the optical member so that only a specific region among the plurality of regions transmits light. Device.
  • An inspection method for inspecting a device to be inspected comprising: The device to be inspected is a back-illuminated imaging device into which light enters from the back surface that is the opposite side to the side where the wiring layer is provided, and is formed on the object to be inspected; a step of placing the object to be inspected on the placement surface in such a manner that the back surface of the imaging device and the transparent placement surface face each other; Light is emitted toward a side end surface of a light guide plate, and light is emitted from an opposing surface of the light guide plate facing the object to be inspected.
  • An inspection method comprising: adjusting the light transmittance of the optical member based on the obtained results.

Abstract

検査対象デバイスを検査する検査装置であって、前記検査対象デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、検査対象体に形成されており、当該検査装置は、前記撮像デバイスの前記裏面と対向する形態で前記検査対象体を支持する載置台を備え、前記載置台は、前記検査対象体が載置される透明な載置面と、前記載置面の下方に配置され、当該載置面に載置された前記検査対象体に向けて光を照射する照射部と、を有し、前記照射部は、前記載置面を間に挟み前記検査対象体と対向する対向面を有する導光板と、前記導光板の側方外側の領域に設けられ、前記導光板の側端面に向けて光を出射する光源部と、を有し、前記導光板は、前記光源部から出射され当該導光板の側端面から入射された光を前記対向面から前記載置面に向けて出射し、前記載置台は、前記導光板の前記対向面から前記載置面に載置された前記検査対象体に向かう光を透過する光学部材をさらに有し、前記光学部材は、複数の領域に区画され光透過率が前記領域毎に可変に構成されている。

Description

検査装置及び検査方法
　本開示は、検査装置及び検査方法に関する。
　特許文献１の検査装置は、被検査体に形成された撮像デバイスに光を入射させながら、該撮像デバイスの配線層に接触端子を電気的に接触させて、撮像デバイスを検査する。特許文献１において、撮像デバイスは、配線層が設けられた反対側の面である裏面から光が入射されるものである。特許文献１の検査装置は、撮像デバイスの裏面と対向する形態で被検査体が載置される、光透過部材で形成された載置台と、載置台を間に挟んで被検査体に対向するように配置され、被検査体を指向する複数のＬＥＤを有する光照射機構と、を備える。
特開２０１９－１０６４９１号公報
　本開示にかかる技術は、裏面照射型の撮像デバイスの検査に、側方入射型の照射部を用いる場合において、面内均一な面状の光を検査対象体に照射することができるようにする。
　本開示の一態様は、検査対象デバイスを検査する検査装置であって、前記検査対象デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、検査対象体に形成されており、当該検査装置は、前記撮像デバイスの前記裏面と対向する形態で前記検査対象体を支持する載置台を備え、前記載置台は、前記検査対象体が載置される透明な載置面と、前記載置面の下方に配置され、当該載置面に載置された前記検査対象体に向けて光を照射する照射部と、を有し、前記照射部は、前記載置面を間に挟み前記検査対象体と対向する対向面を有する導光板と、前記導光板の側方外側の領域に設けられ、前記導光板の側端面に向けて光を出射する光源部と、を有し、前記導光板は、前記光源部から出射され当該導光板の側端面から入射された光を前記対向面から前記載置面に向けて出射し、前記載置台は、前記導光板の前記対向面から前記載置面に載置された前記検査対象体に向かう光を透過する光学部材をさらに有し、前記光学部材は、複数の領域に区画され光透過率が前記領域毎に可変に構成されている。
　本開示によれば、裏面照射型の撮像デバイスの検査に、側方入射型の照射部を用いる場合において、面内均一な面状の光を検査対象体に照射することができる。
裏面照射型撮像デバイスが形成された検査対象体としての基板の構成を概略的に示す平面図である。 裏面照射型撮像デバイスの構成を概略的に示す断面図である。 本実施形態にかかる検査装置としてのプローバの構成の概略を示す斜視図である。 本実施形態にかかる検査装置としてのプローバの構成の概略を示す正面図である。 収容室の内部構造の概略を示す斜視図である。 ステージの構成を概略的に示す断面図である。 液晶パネルの部分拡大断面図である。 液晶パネルの他の例の部分拡大断面図である。 ステージ内における液晶パネルの位置の別の例を示す図である。
　半導体製造プロセスでは、例えば、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）等の基板上に所定の回路パターンを持つ多数の半導体デバイスが形成される。形成された半導体デバイスは、電気的特性等の検査が行われ、良品と不良品とに選別される。半導体デバイスの検査は、例えば、各半導体デバイスが分割される前の基板の状態で、プローバ等と称される検査装置を用いて行われる。
　検査装置は、針状の接触端子であるプローブを複数有するプローブカードが、基板を支持する載置台の上方に設けられている。検査の際は、プローブカードと載置台上のウェハとが近づけられ、プローブカードの各プローブと基板に形成された半導体デバイスの各電極に接触される。この状態で、プローブカードの上部に設けられたテストヘッドから各プローブを介して半導体デバイスに電気信号が供給される。そして、各プローブを介して半導体デバイスからテストヘッドが受信した電気信号に基づいて、当該半導体デバイスが不良品か否か選別される。
　検査対象の半導体デバイスがＣＭＯＳセンサ等の撮像デバイスである場合は、他の一般的な半導体デバイスとは異なり、撮像デバイスに光を照射しながら検査が行われる。
　また、近年では、撮像デバイスとして、配線層が形成された表面側とは反対側の裏面側から入射した光を受光する裏面照射型のものが開発されている。
　裏面照射型の撮像デバイスに対する検査装置において、載置台は、上記撮像デバイスの裏面と対向する形態で基板を支持する。また、裏面照射型の撮像デバイスに対する検査装置において、載置台は、基板が載置される透明な載置面と、載置面の下方に配置され、当該載置面に載置された基板に向けて光を照射する照射部と、を有する。
　照射部は、例えば、載置面を間に挟み基板と対向する対向面を有する導光板と、該導光板の側方外側の領域に設けられ、導光板の側端面に向けて光を出射する光源部と、を有する。また、照射部において、導光板は、光源部から出射され当該導光板の側端面から入射された光を、反射ドット等により上記対向面へ向けて反射し、当該対向面から面状の光で出射する。そして、載置面に載置された基板にはこの面状の光が照射される。なお、以下では、上述のように導光板の側端面から光が入射される照射部を側方入射型の照射部という。
　ところで、検査の際に基板に面状の光を照射する場合、上記面状の光は面内均一であることが好ましい。側方入射型の照射部を用いる場合において、上記面状の光を面内均一にする手法としては、導光板の側端面に入射させる光の強度を調整する手法や、導光板の上述の反射ドットの寸法や配列を調整する手法等が考えられる。しかし、これらの手法では、上記面状の光が面内均一となる条件を導き出すのは困難であり、すなわち、上記面状の光を面内で均一にすることは難しい。
　そこで、本開示にかかる技術は、裏面照射型の撮像デバイスの検査に、側方入射型の照射部を用いる場合において、面内均一な面状の光を検査対象体に照射することができるようにする。
　以下、本実施形態にかかる検査装置及び検査方法を、図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　本実施形態にかかる技術において、検査対象デバイスは、裏面照射型撮像デバイスであるため、まず、裏面照射型撮像デバイスについて説明する。
［裏面照射型撮像デバイス］
　図１は、裏面照射型撮像デバイスが形成された検査対象体としての基板の構成を概略的に示す平面図であり、図２は、裏面照射型撮像デバイスの構成を概略的に示す断面図である。
　図１に示すように、裏面照射型撮像デバイスＤは、基板の一例である、略円板状のウェハＷに、複数形成されている。
　裏面照射型撮像デバイスＤは、固体撮像素子であり、例えば、図２に示すように、フォトダイオードである光電変換部ＰＤと、複数の配線ＰＬａを含む配線層ＰＬと、を有する。また、裏面照射型撮像デバイスＤは、配線層ＰＬが設けられた側である表側とは反対側の面であるウェハＷの裏面から光が入射される。そして、裏面照射型撮像デバイスＤは、ウェハＷの裏面から入射された光を、オンチップレンズＬ及びカラーフィルタＦを介して光電変換部ＰＤで、受光する。カラーフィルタＦは、赤色カラーフィルタＦＲ、青色カラーフィルタＦＢ及び緑色カラーフィルタＦＧからなる。
　また、裏面照射型撮像デバイスＤの表（おもて）面ＤａすなわちウェハＷの表（おもて）面には、電極Ｅが形成されており、該電極Ｅは配線層ＰＬの配線ＰＬａに電気的に接続されている。配線ＰＬａは、裏面照射型撮像デバイスＤの内部の回路素子に電気信号を入力したり、同回路素子からの電気信号を裏面照射型撮像デバイスＤの外部に出力したりするためのものである。配線層ＰＬは、光電変換部に関する信号を制御する画素トランジスタを含んでもよい。
［検査装置］
　続いて、本実施形態にかかる検査装置について説明する。
　図３及び図４はそれぞれ、本実施形態にかかる検査装置としてのプローバ１の構成の概略を示す斜視図及び正面図である。図４では、図３のプローバ１の後述の収容室とローダが内蔵する構成要素を示すため、その一部が断面で示されている。
　プローバ１は、ウェハＷに形成された複数の裏面照射型撮像デバイスＤ（以下、撮像デバイスＤと省略することがある。）それぞれの電気的特性の検査を行うものである。プローバ１は、図３及び図４に示すように、収容室２と、収容室２に隣接して配置されるローダ３と、収容室を覆うように配置されるテスタ４とを備える。
　収容室２は、内部が空洞の筐体であり、載置台としてのステージ１０を有する。ステージ１０は、後述するように、撮像デバイスＤの裏面と当該ステージ１０とが対向する形態でウェハＷを支持する。
　なお、ステージ１０は、水平方向及び鉛直方向に移動自在に構成されており、後述のプローブカード１１とウェハＷの相対位置を調整してウェハＷの表面の電極Ｅを後述のプローブカード１１のプローブ１１ａと接触させることができる。
　また、収容室２におけるステージ１０の上方には、当該ステージ１０に対向するようにプローブカード１１が配置される。プローブカード１１は、接触端子としての針状のプローブ１１ａを多数有する。各プローブ１１ａは、ウェハＷの表面の対応する電極Ｅに接触しうるように形成されている。
　プローブカード１１は、インターフェース１２を介してテスタ４へ接続されている。撮像デバイスＤの検査の際、各プローブ１１ａは、対応する電極Ｅに接触し、テスタ４からインターフェース１２を介して入力された電力を撮像デバイスＤへ供給し、または、撮像デバイスＤからの信号をインターフェース１２を介してテスタ４へ伝達する。
　収容室２内に配設されるセンサブリッジ３０、進退機構３３については後述する。
　ローダ３は、搬送容器であるＦＯＵＰ（図示せず）に収容されているウェハＷを取り出して収容室２のステージ１０へ搬送する。また、ローダ３は、撮像デバイスＤの電気的特性の検査が終了したウェハＷをステージ１０から受け取り、ＦＯＵＰへ収容する。
　ローダ３は、各種制御等を行う制御部１３を有する。制御部１３は、例えばＣＰＵ等のプロセッサやメモリ等を備えたコンピュータにより構成され、プログラム格納部を有する。プログラム格納部には、電気的特性検査時や後述する照度分布取得処理時のプローバ１の各構成部の動作を制御するプログラムが格納されている。上記プログラムは、電気的特性検査や照度分布取得処理に必要な演算も行う。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御部１３にインストールされたものであってもよい。上記記憶媒体は一時的に記憶するものでも非一時的に記憶するものであってもよい。
　また、制御部１３は、配線１４を介してステージ１０へ接続され、配線１５を介してテスタコンピュータ１６に接続されている。制御部１３は、テスタコンピュータ１６からの入力信号に基づいて、ステージ１０の後述の光源部５２の動作を制御する。なお、制御部１３は収容室２に設けられてもよい。
　テスタ４は、撮像デバイスＤが搭載されるマザーボードの回路構成の一部を再現するテストボード（図示せず）を有する。テストボードは、テスタコンピュータ１６に接続される。テスタコンピュータ１６は、撮像デバイスＤからの信号に基づいて当該撮像デバイスＤの良否を判断する。テスタ４では、上記テストボードを取り替えることにより、複数種のマザーボードの回路構成を再現することができる。
　さらに、プローバ１は、ユーザインターフェース部１７を備える。ユーザインターフェース部１７は、ユーザ向けに情報を表示したりユーザが指示を入力したりするためのものであり、例えば、タッチパネルやキーボード等を有する表示パネルからなる。
　上述の各部を有するプローバ１では、撮像デバイスＤの電気的特性の検査の際、テスタコンピュータ１６が、撮像デバイスＤと各プローブ１１ａを介して接続されたテストボードへデータを送信する。そして、テスタコンピュータ１６が、送信されたデータが当該テストボードによって正しく処理されたか否かを当該テストボードからの電気信号に基づいて判定する。
［収容室２の内部構造］
　続いて、収容室２の内部構造について図５を用いてさらに説明する。図５は、収容室２の内部構造の概略を示す斜視図である。
　図示するように、収容室２内において、ステージ１０は、基台２０上に配置され、図中Ｘ方向に沿って移動するＸ方向移動ユニット２１と、図中Ｙ方向に沿って移動するＹ方向移動ユニット２２と、図中Ｚ方向に沿って移動するＺ方向移動ユニット２３とを有する。これらＸ方向移動ユニット２１、Ｙ方向移動ユニット２２及びＺ方向移動ユニット２３は、ステージ１０と後述の照度センサ３２とを相対的に移動させる移動機構を構成する。
　Ｘ方向移動ユニット２１は、Ｘ方向に延伸するガイドレール２１ａに沿って、ボールねじ２１ｂの回動によってステージ１０をＸ方向に移動させる。ボールねじ２１ｂは、モータ（図示せず）によって回動される。また、このモータに組み合わされたエンコーダ（図示せず）によってステージ１０の移動量の検出が可能となっている。
　Ｙ方向移動ユニット２２は、Ｙ方向に延伸するガイドレール２２ａに沿って、ボールねじ２２ｂの回動によってステージ１０をＹ方向に移動させる。ボールねじ２２ｂは、モータ２２ｃによって回動される。また、このモータ２２ｃに組み合わされたエンコーダ２２ｄによってステージ１０の移動量の検出が可能となっている。
　以上の構成によって、Ｘ方向移動ユニット２１とＹ方向移動ユニット２２は、ステージ１０を、水平面に沿い、互いに直交するＸ方向とＹ方向に移動させる。
　Ｚ方向移動ユニット２３は、図示しないモータ及びエンコーダを有し、ステージ１０をＺ方向に沿って上下に移動させるとともに、その移動量を検出できるようになっている。Ｚ方向移動ユニット２３は、ステージ１０をプローブカード１１へ向けて移動させて、ウェハＷに形成されている撮像デバイスＤの電極とプローブとを当接させる。また、ステージ１０は、図示しないモータによって、Ｚ方向移動ユニット２３の上において、図中のθ方向に回転自在に配置されている。
　また、収容室２の内部には、下部撮像ユニット２４が配置されている。
　下部撮像ユニット２４は、プローブカード１１に形成されたプローブ１１ａを撮像する。この下部撮像ユニット２４は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラ等から構成される下部カメラ（図示せず）と、撮像対象から下部カメラに光を導く光学系（図示せず）とを有する。下部撮像ユニット２４は、下部カメラによって、プローブカード１１に形成されたプローブ１１ａを撮像し、その撮像結果は、制御部１３に出力され、例えば、ウェハＷ上の電極とプローブ１１ａとの位置合わせに用いられる。
　下部撮像ユニット２４は、ステージ１０に固定されており、ステージ１０とともにＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動する。
　また、収容室２の内部には、鉛直方向に関するステージ１０とプローブカード１１との間の位置に、搭載部としてのセンサブリッジ３０が配設されている。センサブリッジ３０には、撮像部としての上部カメラ３１と、照度測定部としての照度センサ３２とが設けられている。
　上部カメラ３１は、ウェハＷ等を撮像するものであり、例えばＣＭＯＳカメラ等から構成される。上部カメラ３１に対して下部カメラと同様に光学系を設けてもよい。
　照度センサ３２は、ステージ１０におけるウェハＷの載置面４０ａ（後述の図６の符号４０ａ参照）からの光の照度の面内分布を取得するためのものである。照度センサ３２は、上記載置面の一部の領域からの光の照度を測定する。なお、以下の説明では、照度センサ３２が１回の測定で照度を測定する載置面における領域（以下、「単位センサ領域」という）は、１つの撮像デバイスＤに対応する領域であるものとする。
　上部カメラ３１での撮像結果や、照度センサ３２での測定結果は制御部１３に出力される。
　センサブリッジ３０には、進退機構３３（図４参照）が設けられている。進退機構３３はセンサブリッジ３０の進退をガイドするガイドレール３３ａと、センサブリッジ３０がガイドレール３３ａに沿って移動するよう駆動するモータとボールねじの組み合わせ等からなる駆動部３３ｂとを有する。進退機構３３によって、センサブリッジ３０が、つまりは照度センサ３２が、ステージ１０の載置面と対向する領域に相対的に進退される。具体的には、進退機構３３によって、照度センサ３２が、ステージ１０の載置面より平面視外側の領域と、上記載置面と対向する所定の領域との間を移動する。
［ステージ１０］
　次に、ステージ１０の構成について説明する。図６は、ステージ１０の構成を概略的に示す断面図である。図７は、後述の液晶パネルの部分拡大断面図である。
　ステージ１０は、撮像デバイスＤの裏面と当該ステージ１０とが対向する形態でウェハＷを支持するものであり、例えば、図６に示すように、天板４０と、照射部５０と、液晶パネル６０と、基台７０と、を有する。
　天板４０は、光透過材料からなる平板状の部材であり、その上面４０ａが、ウェハＷが載置される載置面となる。天板４０は、例えば、照射部５０からウェハＷの方向に向けて出射され液晶パネル６０を透過した光を、拡散させながら透過する。すなわち、天板４０は例えば拡散板としても機能するように形成されている。また、天板４０は、例えば平面視でウェハＷの直径より一辺の長さが大きい正方形状に形成されている。
　なお、上述の「光透過材料」とは、検査範囲の波長の光（すなわち照射部５０からの光）を透過する材料であり、例えばガラスである。
　照射部５０は、ステージ１０における載置面の下方に載置され、当該載置面に載置されたウェハＷに向けて光を照射する。本例では、照射部５０は、その上面４０ａが載置面となる天板４０の下方に配置され、当該上面４０ａに載置されたウェハＷに向けて光を照射する。なお、以下では、天板４０の上面４０ａを載置面４０ａということがある。
　照射部５０は、例えば導光板５１と光源部５２とを有する。
　導光板５１は、載置面４０ａを間に挟み、ウェハＷと対向する対向面５１ａを有し、例えば平板状に形成されている部材である。導光板５１の平面視における形状及び寸法は、例えば天板４０と同様である。この導光板５１は、光源部５２から出射され当該導光板５１の側端面から入射された光を、その内部で反射及び拡散し、上記対向面５１ａから面状の光として出射する。また、導光板５１は、平面視において、面状の光を出射する領域内に、ウェハＷの撮像デバイス形成領域が含まれるように配置される。
　光源部５２は、導光板５１の側方外側の領域に設けられており、導光板５１の側端面に向けて光を出射する。光源部５２は、例えば、導光板５１の辺毎に、当該辺に沿って設けられた複数のＬＥＤ（図示せず）を有する。
　また、本実施形態では、光源部５２のＬＥＤの熱をステージ１０の外部に放出するため、ＬＥＤを支持する基板（図示せず）の背面には放熱板５３が設けられている。放熱板５３は、例えば、金属材料から形成される。放熱板５３には、光源部５２のＬＥＤを冷却するための水等の冷媒が通流する経路が形成されていてもよい。
　液晶パネル６０は、導光板５１の上記対向面５１ａから載置面４０ａに載置されたウェハＷに向かう光を透過する光学部材の一例であり、複数の領域に区画され、その領域（以下、素子領域という。）毎に光透過率が可変に構成されている。液晶パネル６０は、具体的には、例えば、図７に示すように、液晶層６１と、当該液晶層６１を挟み込んで封止するガラス基板６２、６３と、を有し、ガラス基板６２、６３それぞれの液晶層６１と反対側の部分には偏光板６４、６５が設けられている。また、液晶パネル６０では、上述の素子領域毎に、ガラス基板６２、６３それぞれに透明電極（図示せず）が形成されている。この透明電極間に印加する電圧を素子領域毎に変化させることで、各素子領域の光透過率を調整することができる。上記透明電極に電圧を印加する電源等を含む回路（図示せず）は制御部１３により制御される。すなわち、液晶パネル６０の光透過率は制御部１３により制御される。
　プローバ１では、照射部５０の光源部５２のＬＥＤから出射され導光板５１の側端面から入射された光が、当該導光板５１の内部で反射及び拡散され、ウェハＷと対向する対向面５１ａから面状の光として出射される。そして、その面状の光は、例えば、液晶パネル６０及び天板４０を透過され、ウェハＷの撮像デバイスＤに入射される。
　なお、光源部５２のＬＥＤは、検査範囲の波長の光を含む光を出射する。検査範囲の波長の光とは、例えば、可視光領域の波長の光であり、撮像デバイスＤの種類によっては、赤外線等の可視光領域外の光である場合もある。
　基台７０は、天板４０、液晶パネル６０及び導光板５１を間に挟んで載置面４０ａ上のウェハＷと対向する位置すなわち導光板５１の下方に配置され、天板４０、液晶パネル６０及び照射部５０を支持する。例えば、天板４０が透明接着材料による接着により液晶パネル６０に保持され、液晶パネル６０が透明接着材料による接着により、照射部５０に保持され、照射部５０が接着材料による接着により基台７０に保持される。
　基台７０は、載置面４０ａに載置されたウェハＷの撮像デバイスＤの温度を調整する温調部（図示せず）が設けられていてもよい。温調部は、ウェハＷを加熱するヒータ（例えば抵抗加熱式のヒータ）またはウェハＷを冷却するもの（例えば冷却用冷媒の流路）の少なくともいずれか一方が設けられていてもよい。
［照度分布取得・透過率決定処理］
　次に、プローバ１にて行われる照度分布取得・透過率決定処理について説明する。照度分布取得・透過率決定処理は、ステージ１０の載置面４０ａを介して照射される光の照度の面内分布を取得すると共に液晶パネル６０の透過率を決定する処理であり、例えば、プローバ１の立ち上げ時やメンテナンス時、品質管理（ＱＣ：Quality Control）時等に行われる。
　照度分布取得・透過率決定処理ではまず、ステージ１０が、Ｘ方向移動ユニット２１、Ｙ方向移動ユニット２２及びＺ方向移動ユニット２３によって、水平面内における所定の位置且つ所定の高さに移動される。なお、上記所定の位置は、例えば、ウェハＷに形成された複数の撮像デバイスのうちの１つに対応する位置、つまり、載置面４０ａの１つの単位センサ領域に対応する位置である。
　上述のステージ１０の移動と並行して、または、この移動前後に、移動後のステージ１０の上方の領域にセンサブリッジ３０が位置するよう、当該センサブリッジ３０が進退機構３３によって移動される。
　次いで、液晶パネル６０（の各素子領域）が所定の光透過率（例えば５０％）に調整された状態で、ステージ１０の照射部５０が制御され、導光板５１の前述の対向面５１ａから面状の光が出射される。なお、このとき、ステージ１０の照射部５０は、検査時と同じ条件、すなわち液晶パネル６０の各素子領域が上記所定の光透過率の状態で、所望の照度に近い光がウェハＷに照射されうる条件で動作するよう、制御される。これにより、ステージ１０の載置面４０ａから上方へ光が照射される。そして、載置面４０ａのある単位センサ領域から照射された光の照度が、照度センサ３２によって測定される。その後、Ｘ方向移動ユニット２１及びＹ方向移動ユニット２２によるステージ１０の移動、並びに、照度センサ３２による照度の測定が繰り返される。その結果、載置面４０ａの少なくともウェハＷの撮像デバイス形成領域に対応する部分全てについて、各単位センサ領域からの光の照度が測定される。この測定結果に基づいて、載置面４０ａを介して照射される光の照度の面内分布が、制御部１３によって取得される。
　次いで、制御部１３によって、液晶パネル６０の各素子領域の光透過率が決定される。具体的には、制御部１３によって、取得された光の照度の面内分布の面内均一性が解消または緩和されるよう、すなわち、載置面４０ａを介して照射される光の照度の面内分布が面内均一になるよう、液晶パネル６０の各素子領域の光透過率が決定される。
　液晶パネル６０の各素子領域の光透過率が、決定された値に変更された後、再度、照度センサ３２による測定等が行われ、載置面４０ａを介して照射される光の照度の面内分布が取得されてもよい。そして、取得結果が所望の結果にならなかった場合は、取得結果に基づいて、決定された液晶パネル６０の各素子領域の光透過率が調整されてもよい。これら、載置面４０ａを介して照射される光の照度の面内分布の取得と、液晶パネル６０の光透過率の調整は、所望の上記面内分布が得られるまで繰り返されてもよい。
［検査処理の例１］
　次に、プローバ１を用いたウェハＷに対する検査処理の一例について説明する。以下の説明では、１回の検査で１つの撮像デバイスＤが検査されるものとする。ただし、プローバ１を用いた１回の検査で、複数の撮像デバイスＤを一括して検査してもよい。また、以下の検査処理は、制御部１３の制御の下、行われる。
　例えば、まず、ローダ３のＦＯＵＰからウェハＷが取り出されて収容室２内に搬送される。そして、ウェハＷは、当該ウェハＷに形成された撮像デバイスＤの裏面とステージ１０とが対向すると共に当該ウェハＷの裏面がステージ１０と当接するように、ステージ１０の載置面４０ａに載置される。
　次いで、ステージ１０がＸ方向移動ユニット２１等から構成される移動機構により移動され、ステージ１０の上方に設けられているプローブ１１ａと検査対象の撮像デバイスＤの電極Ｅとが接触する。
　そして、照射部５０からの光の照射が所定の条件で行われる。これにより、例えば、光源部５２の全ＬＥＤが点灯され、各ＬＥＤから導光板５１の側端面に光が入射される。入射された光は、導光板５１の内部で載置面４０ａに向けて反射されると共に拡散され、導光板５１におけるウェハＷと対向する対向面５１ａから面状に出射される。
　上記対向面５１ａから面状に出射された光は、照度分布取得・透過率決定処理で決定された光透過率に調整された液晶パネル６０を通過し、天板４０で拡散されつつ当該天板４０を透過し、ウェハＷに入射し、すなわち、検査対象の撮像デバイスＤに入射する。
　この光の照射と共に、プローブ１１ａへの検査用の信号の入力が行われる。これにより、撮像デバイスＤの検査が行われる。
　上記検査中、不図示の温度測定機構により、ウェハＷの温度が測定され、その結果に基づいて、基台７０に設けられた温調部（図示せず）が制御され、ウェハＷの温度が所望の値に調整されることにより、撮像デバイスＤの温度が所望の値に調整される。
　以後、全ての撮像デバイスＤの検査が完了するまで上述と同様な処理が繰り返される。
［本実施形態の主な効果］
　以上のように、本実施形態では、プローバ１が、裏面照射型の撮像デバイスＤの裏面と対向する形態でウェハＷを支持するステージ１０を有し、ステージ１０が、ウェハＷが載置される透明な載置面４０ａと、載置面４０ａの下方に配置され、当該載置面４０ａに載置されたウェハＷに向けて光を照射する照射部５０と、を有する。また、照射部５０が、載置面４０ａを間に挟みウェハＷと対向する対向面５１ａを有する導光板５１と、導光板５１の側方外側の領域に設けられ導光板５１の側端面に向けて光を出射する光源部５２と、を有する。さらに、導光板５１は、光源部５２から出射され当該導光板５１の側端面から入射された光を対向面５１ａから載置面４０ａに向けて面状に出射する。そして、ステージ１０が、導光板５１の対向面５１ａから載置面４０ａに載置されたウェハＷに向かう光を透過する液晶パネル６０をさらに有する。この液晶パネル６０は、複数の素子領域に区画され光透過率が素子領域毎に可変に構成されている。そのため、本実施形態では、載置面４０ａからの光の照度の面内分布を取得し、取得結果に基づいて、液晶パネル６０における光透過率を素子領域毎に調整することで、載置面４０ａからの光の照度の面内分布を面内均一にすることができ、具体的には、載置面４０ａからの光の照度の面内分布を所望の照度で面内均一にすることができる。すなわち、本実施形態によれば、裏面照射型の撮像デバイスＤの検査に、側方入射型の照射部５０を用いる場合において、面内均一な面状の光をウェハＷに照射することができ、具体的には、所望の強度で面内均一な面状の光をウェハＷに照射することができる。ウェハＷに形成されている撮像デバイスＤの検査時に、所望の強度で面内均一な面状の光をウェハＷに照射すれば、各撮像デバイスＤについて、当該撮像デバイスＤに対する光の照射強度の、所望の強度からのズレを抑えることができる。その結果、各撮像デバイスＤの検査を正確に行うことができる。
　また、本実施形態では、側方入射型の照射部５０が用いられており、照射部５０の光源部５２が導光板５１と平面視で重なっていない。そのため、基台７０にヒータを設けても、ヒータが発生する熱の影響を、光源部５２（具体的には光源部５２が有するＬＥＤ）が受けにくい。
　さらに、本実施形態にかかるプローバ１の構成では、撮像デバイスＤに対する光の照射強度を、光源部５２に供給する電力（具体的には光源部５２のＬＥＤに供給する電流）により粗調整し、液晶パネル６０の光透過率により微調整することができる。したがって、本実施形態によれば、撮像デバイスＤに対する光の照射強度を、広範囲（例えば０．０１ｌｘ～１００００ｌｘ）且つ高分解能（例えば０．１％）で調整することができる。
　また、撮像デバイスＤに対する光の照射強度を、光源部５２のＬＥＤに供給する電流のみで調整する場合、載置面４０ａからの光の照度の面内分布を面内均一にすることがそもそも難しいが、広範囲且つ高分解能で調整可能とするためには、多数の電源が必要となる。それに対し、本実施形態にかかる上述の液晶パネル６０の光透過率も利用する手法では、撮像デバイスＤに対する光の照射強度を広範囲且つ高分解能で調整可能とするために、多数の電源が必要とならないので、コストの面で優位性がある。
［検査処理の他の例］
　次に、プローバ１を用いたウェハＷに対する検査処理の他の例について説明する。なお、前述の検査処理の例１と同様な部分についてはその説明を省略する。また、以下の説明では、１回の検査で１つの撮像デバイスＤが検査されるものとする。ただし、プローバ１を用いた１回の検査で、複数の撮像デバイスＤを一括して検査してもよい。さらに、以下の検査処理は、制御部１３の制御の下、行われる。
　例えば、検査処理の例１と同様に、ウェハＷが、ステージ１０の載置面４０ａに載置され、その後、プローブ１１ａと検査対象の撮像デバイスＤの電極Ｅとが接触する。
　そして、検査処理の例１と同様に、照射部５０からの光の照射が所定の条件で行われる。これにより、導光板５１におけるウェハＷと対向する対向面５１ａから面状に光が出射される。ただし、検査処理の例１と異なり、液晶パネル６０における複数の素子領域のうち、特定の素子領域のみが光を通過するよう、液晶パネル６０の光透過率が調整される。具体的には、液晶パネル６０における、検査対象の撮像デバイスＤに対応する素子領域のみ、照度分布取得・透過率決定処理で決定された光透過率に調整され、それ以外の素子領域の光透過率は０％とされ、すなわち、それ以外の素子領域は遮光状態とされる。そのため、上記対向面５１ａから面状に出射された光のうち、液晶パネル６０及び天板４０を透過するのは、液晶パネル６０における検査対象の撮像デバイスＤに対応する素子領域に入射されたもののみである。したがって、載置面４０ａにおける検査対象の撮像デバイスＤに対応する領域のみからウェハＷに光を照射することができる。すなわち、ウェハＷにおける検査対象の撮像デバイスＤにのみ局所的に光を照射することができる。
　この光の照射と共に、プローブ１１ａへの検査用の信号の入力が行われる。これにより、撮像デバイスＤの検査が行われる。
　このように、プローバ１によれば、ウェハＷにおける検査対象の撮像デバイスＤにのみ局所的に光を照射することもできる。
［液晶パネルの他の例］
　図８は、液晶パネルの他の例の部分拡大断面図である。
　図８の液晶パネル６０Ａは、図７の液晶パネル６０と異なり、それぞれ互いに異なる波長を透過する複数のフィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３が素子領域に対応する形態で形成されたフィルタ基板（フィルタ部材の一例）１００を、ガラス基板６２と液晶層６１との間に有する。例えば、フィルタＦ１は、赤色（Ｒ）の波長のみ透過し、フィルタＦ２は、緑色（Ｇ）の波長のみ透過し、フィルタＦ３は、青色（Ｂ）の波長のみ透過する。
　この液晶パネル６０Ａを用いることにより、互いに異なる波長の光を出射する複数の光源を用いずに、単一の光源で互いに異なる複数の波長のいずれかの光を撮像デバイスＤに照射することができる。
（変形例）
　図９は、ステージ内における液晶パネル６０の位置の別の例を示す図である。
　以上の例では、拡散板として機能する天板４０の下方に液晶パネル６０が設けられていた。これに代えて、図９に示すように、ステージ１０Ａにおいて、拡散板１１０の上方に液晶パネル６０が設けられていてもよい。この場合、例えば、液晶パネル６０の上面６０ａが、ウェハＷが載置される載置面となる。
　ただし、拡散板として機能する天板４０の下方に液晶パネル６０が設けられていた方が、液晶パネル６０の素子領域間の隙間が、撮像デバイスＤに照射される光及び検査結果に影響を及ぼすのを軽減することができる。
　また、拡散板はステージから省略してもよい。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲、後述の付記項及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。例えば、上記実施形態の構成要件は任意に組み合わせることができる。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は、上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）検査対象デバイスを検査する検査装置であって、
前記検査対象デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、検査対象体に形成されており、
当該検査装置は、前記撮像デバイスの前記裏面と対向する形態で前記検査対象体を支持する載置台を備え、
前記載置台は、
　前記検査対象体が載置される透明な載置面と、
　前記載置面の下方に配置され、当該載置面に載置された前記検査対象体に向けて光を照射する照射部と、を有し、
前記照射部は、
　前記載置面を間に挟み前記検査対象体と対向する対向面を有する導光板と、
　前記導光板の側方外側の領域に設けられ、前記導光板の側端面に向けて光を出射する光源部と、を有し、
前記導光板は、前記光源部から出射され当該導光板の側端面から入射された光を前記対向面から前記載置面に向けて出射し、
前記載置台は、前記導光板の前記対向面から前記載置面に載置された前記検査対象体に向かう光を透過する光学部材をさらに有し、
前記光学部材は、複数の領域に区画され光透過率が前記領域毎に可変に構成されている、検査装置。
（２）前記光学部材は、液晶パネルである、前記（１）に記載の検査装置。
（３）前記液晶パネルは、それぞれ異なる波長を透過する複数のフィルタを、前記領域に対応する形態で有する、前記（２）に記載の検査装置。
（４）制御部をさらに備え、
前記制御部は、
前記載置面からの光の照度の面内分布を取得し、取得結果に基づいて、前記光学部材における光透過率を調整する、前記（１）～（３）のいずれか１つに記載の検査装置。
（５）制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記複数の領域のうち特定の領域のみが光を透過するよう、前記光学部材における光透過率を調整する、前記（１）～（４）のいずれか１つに記載の検査装置。
（６）検査対象デバイスを検査する検査方法であって、
前記検査対象デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、検査対象体に形成されており、
前記撮像デバイスの前記裏面と透明な載置面とが対向する形態で、当該載置面に前記検査対象体を載置する工程と、
導光板の側端面に向けて光を出射し、当該導光板の前記検査対象体と対向する対向面から光を出射させ、複数の領域に区画され光透過率が前記領域毎に可変に構成された光学部材を透過させ、前記載置面から出射させる工程と、
前記載置面からの光の照度の面内分布を取得する工程と、
取得結果に基づいて、前記光学部材における光透過率を調整する工程と、を含む、検査方法。
１　プローバ
１０、１０Ａ　ステージ
４０ａ　載置面
５０　照射部
５１　導光板
５１ａ　対向面
５２　光源部
６０、６０Ａ　液晶パネル
６０ａ　上面
Ｄ　裏面照射型撮像デバイス
Ｗ　ウェハ

Claims (6)

  1. 検査対象デバイスを検査する検査装置であって、
    前記検査対象デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、検査対象体に形成されており、
    当該検査装置は、前記撮像デバイスの前記裏面と対向する形態で前記検査対象体を支持する載置台を備え、
    前記載置台は、
    　前記検査対象体が載置される透明な載置面と、
    　前記載置面の下方に配置され、当該載置面に載置された前記検査対象体に向けて光を照射する照射部と、を有し、
    前記照射部は、
    　前記載置面を間に挟み前記検査対象体と対向する対向面を有する導光板と、
    　前記導光板の側方外側の領域に設けられ、前記導光板の側端面に向けて光を出射する光源部と、を有し、
    前記導光板は、前記光源部から出射され当該導光板の側端面から入射された光を前記対向面から前記載置面に向けて出射し、
    前記載置台は、前記導光板の前記対向面から前記載置面に載置された前記検査対象体に向かう光を透過する光学部材をさらに有し、
    前記光学部材は、複数の領域に区画され光透過率が前記領域毎に可変に構成されている、検査装置。
  2. 前記光学部材は、液晶パネルである、請求項１に記載の検査装置。
  3. 前記液晶パネルは、それぞれ異なる波長を透過する複数のフィルタを、前記領域に対応する形態で有する、請求項２に記載の検査装置。
  4. 制御部をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記載置面からの光の照度の面内分布を取得し、取得結果に基づいて、前記光学部材における光透過率を調整する、請求項１～３のいずれか１項に記載の検査装置。
  5. 制御部をさらに備え、
    前記制御部は、前記複数の領域のうち特定の領域のみが光を透過するよう、前記光学部材における光透過率を調整する、請求項１～３のいずれか１項に記載の検査装置。
  6. 検査対象デバイスを検査する検査方法であって、
    前記検査対象デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、検査対象体に形成されており、
    前記撮像デバイスの前記裏面と透明な載置面とが対向する形態で、当該載置面に前記検査対象体を載置する工程と、
    導光板の側端面に向けて光を出射し、当該導光板の前記検査対象体と対向する対向面から光を出射させ、複数の領域に区画され光透過率が前記領域毎に可変に構成された光学部材を透過させ、前記載置面から出射させる工程と、
    前記載置面からの光の照度の面内分布を取得する工程と、
    取得結果に基づいて、前記光学部材における光透過率を調整する工程と、を含む、検査方法。
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