(57)【要約】【課題】裏面照射型の撮像デバイスの検査を、当該撮像デバイスに光を照射する光照射機構の検査時の状態によらず、短時間で適切に行うことができるようにする。【解決手段】被検査デバイスを検査する検査装置であって、被検査体に形成された被検査デバイスは、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、当該検査装置は、前記被検査体が載置される透明な載置面を有する載置台と、前記載置台に設けられ、前記載置面に載置された前記被検査体に対し当該載置面を介して光を照射する光照射機構と、前記載置面からの光の照度の面内分布を取得する取得部と、を有する。【選択図】図７
2020077716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査デバイスを検査する検査装置であって、
被検査体に形成された被検査デバイスは、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、
当該検査装置は、
前記被検査体が載置される透明な載置面を有する載置台と、
前記載置台に設けられ、前記載置面に載置された前記被検査体に対し当該載置面を介して光を照射する光照射機構と、
前記載置面からの光の照度の面内分布を取得する取得部と、を有する、検査装置。
【請求項２】
前記載置面の一部の領域からの光の照度を測定する照度測定部と、
前記照度測定部と前記載置台とを相対的に移動させる移動機構と、を有し、
前記取得部は、前記移動機構によって水平面内で前記載置台と相対的に移動する前記照度測定部が、前記載置面における各領域からの光の照度を測定した結果に基づいて、当該載置面からの光の照度の面内分布を取得する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記照度測定部を前記載置台の前記載置面と対向する領域に相対的に進退させる進退機構を有する、請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記進退機構により前記載置台の前記載置面と対向する領域に相対的に進退され且つ前記照度測定部が搭載された搭載部に、撮像部が設けられている、請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記照度測定部は、当該照度測定部へ入射する、前記載置面からの光の入射角を制限する制限部材を有する、請求項２〜４のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項６】
前記取得部によって取得された前記照度の面内分布に基づいて、前記光照射機構から照射される光の照度を調整する光照射機構制御部を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項７】
前記取得部によって取得された前記照度の面内分布の情報を、前記被検査デバイスへの電力の供給及び前記被検査デバイスからの信号の受信を行うテスト装置へ送信する通信部を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項８】
検査装置を用いて被検査デバイスを検査する検査方法であって、
被検査体に形成された被検査デバイスは、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、
前記検査装置は、
前記被検査体が載置される透明な載置面を有する載置台と、
前記載置台に設けられ、前記載置面に載置された前記被検査体に対し当該載置面を介して光を照射する光照射機構と、を有し、
当該検査方法は、
前記載置面からの光の照度の面内分布を取得する工程を有する、検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の検査装置は、検査対象の固体撮像素子の上方に設けられ当該固体撮像素子に接続可能なプローブ針が形成されたプローブカードと、上記固体撮像素子への電源や各種信号を供給するテストヘッドと、検査対象に光を照射する光源部とを有する。この検査装置では、固体撮像素子の上方に位置するプローブカードがテストヘッドの下方に位置し、光源部がテストヘッドの上方に位置する。言い換えれば、プローブカードの下方に固体撮像素子が位置し、プローブカードの上方に光源部が位置する。また、この検査装置では、プローブカードの上方に位置する光源部からの光が、プローブカードの下方に位置する固体撮像素子に照射されるように、プローブカードには開口部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−４４８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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を、当該撮像デバイスに光を照射する光照射機構の検査時の状態によらず、短時間で適切に行うことができるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、被検査デバイスを検査する検査装置であって、被検査体に形成された被検査デバイスは、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、当該検査装置は、前記被検査体が載置される透明な載置面を有する載置台と、前記載置台に設けられ、前記載置面に載置された前記被検査体に対し当該載置面を介して光を照射する光照射機構と、前記載置面からの光の照度の面内分布を取得する取得部と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、裏面照射型の撮像デバイスの検査を、当該撮像デバイスに光を照射する光照射機構の検査時の状態によらず、短時間で適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】裏面照射型撮像デバイスが形成されたウェハの構成を概略的に示す平面図である。
【図２】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３】第１の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。
【図４】第１の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。
【図５】収容室の内部構造の概略を示す斜視図である。
【図６】ステージの構成を概略的に示す断面図である。
【図７】ベースユニットの光照射処理にかかる構成の概略を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態にかかる検査装置としてのプローバが有する、ベースユニットの光照射処理にかかる構成の概略を示すブロック図である。
【図９】照度センサの他の例を説明するための正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
半導体製造プロセスでは、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）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ウェハの状態で、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、多数のプローブ針を有するプローブカードがウェハの上方すなわち半導体デバイスの上方に設けられており、検査の際は、プローブカードと半導体デバイスとが近づけられる。次いで、半導体デバイスの各電極にプローブ針が接触した状態で、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針を介して当該半導体デバイスに電気信号が供給される。そして、各プローブ針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。
【０００９】
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（特許文献１参照）。
特許文献１の検査装置は、前述のように、プローブカードの下方に固体撮像素子が位置し、プローブカードの上方に光源部が位置する。また、この検査装置では、プローブカードの上方に位置する光源部からの光が、プローブカードの下方に位置する固体撮像素子に照射されるように、プローブカードには開口部が形成されている。
【００１０】
特許文献１のように光源部がプローブカードの上方に位置する場合、プローブカードに開口部を形成する必要があり、開口部を形成しない場合に比べて、プローブカードに形成し得るプローブ針の数が制限されてしまい、その結果、検査時間が長期化してしまう。特に、撮像デバイスにメモリが搭載される等してプローブ針を接触させるべき電極の数が増えた場合は、さらに検査時間が長期化する。
【００１１】
さらに、近年、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。しかし、プローブ針が撮像デバイスの上方に位置する検査装置では、特許文献１のように、光源部がプローブカードの上方に位置する場合、すなわち、検査時に撮像デバイスの上方から光が照射される場合、裏面照射型の撮像デバイスを検査することができない。
【００１２】
さらにまた、裏面照射型の撮像デバイスの検査装置としては、撮像デバイスが形成されたウェハが載置される透明な載置面を有する載置台に、光照射機構を設け、当該光照射機構によって載置面から撮像デバイスに向けて光を照射する形態が考えられる。しかし、この形態では、適切な検査を行うことができない場合がある。例えば、光照射機構が有する光源が劣化し、劣化前後で当該光源の駆動電圧が同じである場合、劣化後は適切な照度の光を撮像デバイスに照射することができないため、適切な検査を行うことができないことがある。また、光照射機構が複数の光源を有し当該複数の光源間で駆動電圧が共通であるが光源によっては同じ駆動電圧で同じ強度の光を出射できない場合、検査対象の撮像デバイスの位置によって照射される光の照度が異なり適切な検査を行うことができないことがある。
【００１３】
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を、当該撮像デバイスに光を照射する光照射機構の検査時の状態によらず、短時間で適切に行うことができるようにする。
【００１４】
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。
【００１５】
本実施形態にかかる技術は、裏面照射型撮像デバイスの検査にかかるものであるため、まず、裏面照射型撮像デバイスについて説明する。
【００１６】
図１は、裏面照射型撮像デバイスが形成された被検査体としてのウェハ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、略円板状のウェハＷに複数形成されている。
【００１７】
裏面照射型撮像デバイスＤは、固体撮像素子であり、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側をウェハＷの表面側としたときに、ウェハＷの裏面側から入射し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。
【００１８】
また、裏面照射型撮像デバイスＤの表面ＤａすなわちウェハＷの表面には、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。
なお、図１に示すように、ウェハＷの外周部分には、裏面照射型撮像デバイスＤが形成されていない非デバイス形成領域Ｒが存在する。
【００１９】
（第１の実施形態）
続いて、第１の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、第１の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。
【００２０】
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。
【００２１】
収容室２は、内部が空洞の筐体であり、ウェハＷが載置される載置台としてのステージ１０を有する。ステージ１０は、該ステージ１０に対するウェハＷの位置がずれないように、ウェハＷの外周部分の非デバイス形成領域Ｒ（図１参照）を挟持することにより、当該ウェハＷを保持する。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。
【００２２】
また、収容室２における該ステージ１０の上方には、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、ウェハＷの表面の電極Ｅに対応するように形成された多数の針状のプローブ１１ａを有する。
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。各プローブ１１ａがウェハＷの各撮像デバイスＤの電極Ｅに接触する際、各プローブ１１ａは、テスタ４からインターフェース１２を介して撮像デバイスＤへ電力を供給し、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。
【００２３】
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。
【００２４】
ローダ３は、電源等を制御するコントローラとしてのベースユニット１３を有する。ベースユニット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。ベースユニット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の後述の光出射部４１の動作を制御する。また、ベースユニット１３は、ステージ１０の不図示の温度測定機構に基づいて、ステージ１０の後述のヒータ４２ｂへの通電動作等を制御する。なお、ベースユニット１３は収容室２に設けられてもよい。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
続いて、収容室２の内部構造について更に図５を用いて説明する。図５は、収容室２の内部構造の概略を示す斜視図である。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、ベースユニット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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、後述のようにステージ１０におけるウェハＷの載置面１０ａから光が照射されるところ、載置面１０ａ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、載置面１０ａ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１０ａにおける領域（以下、「単位領域」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。
【００３７】
上部カメラ３１での撮像結果や、照度センサ３２での測定結果はベースユニット１３に出力される。
【００３８】
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１０ａ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１０ａより平面視外側の領域と、載置面１０ａと対向する所定の領域との間を移動する。
【００３９】
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。
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が載置されるものであり、図６に示すように、その上面が、ウェハＷの載置面１０ａとなっており、また、載置面１０ａは検査用の光に対し透明である。このステージ１０には、透明な載置面１０ａに載置されたウェハＷに対し当該載置面１０ａを介して光を照射する光照射機構４０が設けられている。光照射機構４０は、光出射部４１と透過部４２を有する。
【００４０】
光出射部４１は、透過部４２を間に挟みウェハＷと対向する位置に配置され、また、透過部４２に向けて、すなわち、ウェハＷに向けて光を出射する。
この光出射部４１は、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）４１ａを複数有し、さらに、基板４１ｂと放熱板４１ｃとを有する。
【００４１】
ＬＥＤ４１ａはそれぞれ、ウェハＷに向かう方向を指向しており、例えば透過部４２を透過した光が検査範囲の波長の光を含むような光を出射する。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を含む場合もある。
また、平面視において、ＬＥＤ４１ａが設けられている領域（以下、「ＬＥＤ形成領域」という。）は、ステージ１０に搭載されたウェハＷと重なる領域であり、ＬＥＤ形成領域の大きさはウェハＷと略等しい。ＬＥＤ４１ａは、上記ＬＥＤ形成領域内において等間隔で設けられている。
なお、以下の説明では、ＬＥＤ４１ａの点灯／消灯は、ＬＥＤ４１ａ毎等で制御するのではなく、全てのＬＥＤ４１ａを１つのユニットとして一括して制御するものとする。
【００４２】
基板４１ｂは、ＬＥＤ４１ａを保持するものであり、また、ＬＥＤ４１ａを制御するための配線パターン（図示せず）が形成されている。
放熱板４１ｃは、ＬＥＤ４１ａの熱をステージ１０の外部に放出するものであり、例えば、金属材料から形成されている。放熱板４１ｃには、ＬＥＤ４１ａ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。
【００４３】
透過部４２は、光透過材料からなる平板状の平板部材４２ａを含み、ウェハＷの裏面が当接する形態で当該ウェハＷが載置される。平板部材４２ａが光透過材料からなることにより、ステージ１０の載置面１０ａは透明となっており、また、載置面１０ａに載置されたウェハＷに対し、光出射部４１からの光を、当該載置面１０ａを介して照射することができる。なお、「光透過材料」とは、検査範囲の波長の光を透過する材料である。
平板部材４２ａは、例えば、ウェハＷの平面視の形状に対応して、円板状に形成され、その直径が、ウェハＷと略同等とされ、例えばウェハＷの直径が３００ｍｍである場合、３５０ｍｍ程度とされる。
この透過部４２は、光出射部４１からウェハＷの方向に向けて出射された光が、当該透過部４２に載置されたウェハＷに照射されるよう、上記光を透過する。
【００４４】
また、透過部４２は、ウェハＷすなわち撮像デバイスＤの温度を調整する温度調整機構としてのヒータ４２ｂを有する。ヒータ４２ｂは、光出射部４１からの光の透過を妨げることがないよう光透過材料からなる。
【００４５】
上述の各部材から構成される透過部４２は、例えば、支持部材４３を介して光出射部４１の基板４１ｂに支持される。
また、透過部４２には、ウェハＷを保持するために、当該ウェハＷの外周部分の非デバイス形成領域Ｒを挟持する挟持機構（図示せず）が設けられている。
【００４６】
次いで、ベースユニット１３の光照射処理にかかる構成について説明する。図７は、ベースユニット１３の光照射処理にかかる構成の概略を示すブロック図である。
ベースユニット１３は、例えばＣＰＵ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（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ベースユニット１３における各種処理を制御するプログラムが格納されている。上記プラグラムの一部または全ては専用ハードウェア（回路基板）で実現してもよい。
【００４７】
ベースユニット１３は、図示するように、記憶部１３ａと、移動機構制御部１３ｂと、進退機構制御部１３ｃと、取得部１３ｄと、光照射機構制御部１３ｅと、を有する。
【００４８】
記憶部１３ａは、光照射処理にかかる各種情報を記憶する。
移動機構制御部１３ｂは、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から構成される移動機構を制御する。
進退機構制御部１３ｃは、進退機構３３を制御する。
【００４９】
取得部１３ｄは、載置面１０ａからの光の照度の面内分布を取得する。具体的には、取得部１３ｄは、上記移動機構によって水平面内でステージ１０と相対的に移動する照度センサ３２が測定した、載置面１０ａにおける各単位領域からの光の照度に基づいて、載置面１０ａからの光の照度の面内分布を取得する。
光照射機構制御部１３ｅは、光照射機構４０を制御する。また、光照射機構制御部１３ｅは、取得部１３ｄで取得された、載置面１０ａを介した照射光の照度の面内分布に基づいて、上記照射光の照度を調整する。上記照射光の照度の調整は、光出射部４１のＬＥＤ４１ａの駆動電圧を調整することにより行われる。
【００５０】
次に、プローバ１にて行われる照度分布取得処理について説明する。照度分布取得処理は、ステージ１０の載置面１０ａを介して照射される光の照度の面内分布を取得する処理であり、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。
【００５１】
照度分布取得処理ではまず、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１０ａの１つの単位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。
【００５２】
次いで、ステージ１０の光照射機構４０によって、例えば検査時と同じ条件で、ステージ１０の載置面１０ａを介した光の照射が行われる。そして、ステージ１０の載置面１０ａのある単位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。これにより、ステージ１０の載置面１０ａ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、ステージ１０の載置面１０ａを介して照射される光の照度の面内分布が、取得部１３ｄによって取得される。
【００５３】
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。
【００５４】
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の裏面が載置面１０ａと当接するように、ステージ１０の載置面１０ａに載置される。
【００５５】
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。
【００５６】
そして、光出射部４１のＬＥＤ４１ａが点灯され、光出射部４１から、撮像デバイスＤの裏面に向けて光が出射される。出射された光は、透過部４２を通過し、載置面１０ａを介してウェハＷに照射される。
このウェハＷへの光の照射の際、光照射機構制御部１３ｅがＬＥＤ４１ａの駆動電圧を制御することにより、ＬＥＤ４１ａから出射される光の強度が調整され、もって、載置面１０ａを介したウェハＷへの光の照度が適正値に調整される。
【００５７】
ここで、ＬＥＤ４１ａの駆動電圧の制御例を説明する。
【００５８】
（制御例１）
制御例１は、載置面１０ａからの光の照度分布が面内で均一な場合の例である。
載置面１０ａからの光の照度分布が面内で均一な場合であって、上記照度が適正である場合、いずれの撮像デバイスＤに対する検査においても、ＬＥＤ４１ａの駆動電圧は、検査時電圧として設定された所定値のままとされる。
【００５９】
上記照度分布が面内で均一な場合であっても、ＬＥＤ４１ａが劣化すること等により、上記照度が適正値から外れる場合がある。
この場合であって、上記照度が適正値より小さい場合、いずれの撮像デバイスＤに対する検査においても、上記照度の適正値からの外れ量に応じてＬＥＤ４１ａの駆動電圧が、上記所定値より高い値とされる。駆動電圧の上昇幅は、例えば、ＬＥＤ４１ａについて予め知られている光強度‐駆動電圧特性から決定される。
【００６０】
また、上記照度分布が面内で均一な場合であって上記照度が適正値より大きい場合、いずれの撮像デバイスＤに対する検査においても、上記照度の適正値からの外れ量に応じてＬＥＤ４１ａの駆動電圧が上記所定値より低い値とされる。駆動電圧の下降幅は、例えば、ＬＥＤ４１ａについて予め知られている光強度‐駆動電圧特性から決定される。
【００６１】
（制御例２）
制御例２は、載置面１０ａからの光の照度分布が面内で不均一な場合の例である。
載置面１０ａからの光の照度分布が面内で不均一な場合であって、載置面１０ａにおいて検査対象の撮像デバイスＤに対応する領域からの光の照度が適正である場合、当該撮像デバイスＤに対する検査において、ＬＥＤ４１ａの駆動電圧は上記所定値のままとされる。
【００６２】
上記照度分布が面内で不均一な場合であって、載置面１０ａにおいて検査対象の撮像デバイスＤに対応する領域からの光の照度が適正値より小さい場合、当該撮像デバイスＤに対する検査において、ＬＥＤ４１ａの駆動電圧は、上記所定値より高い値とされる。具体的には、ＬＥＤ４１ａの駆動電圧は、上記照度の適正値からの外れ量に応じた、上記所定値より高い値とされる。駆動電圧の上昇幅は、例えば、ＬＥＤ４１ａについて予め知られている光強度‐駆動電圧特性から決定される。
【００６３】
上記照度分布が面内で不均一な場合であって、載置面１０ａにおいて検査対象の撮像デバイスＤに対応する領域からの光の照度が適正値より大きい場合、当該撮像デバイスＤに対する検査において、ＬＥＤ４１ａの駆動電圧は、上記所定値より低い値とされる。具体的には、ＬＥＤ４１ａの駆動電圧は、上記照度の適正値からの外れ量に応じた、上記所定値より低い値とされる。駆動電圧の下降幅は、例えば、ＬＥＤ４１ａについて予め知られている光強度‐駆動電圧特性から決定される。
【００６４】
検査処理の説明に戻る。
上述のウェハＷへの光の照射と共に、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の検査を行う。なお、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、ヒータ４２ｂ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。
【００６５】
以上のように、本実施形態では、ステージ１０の透明な載置面１０ａに載置されたウェハＷに対し、ステージ１０に設けられた光照射機構４０によって上記載置面１０ａを介して光を照射する。そのため、裏面照射型撮像デバイスＤを検査することができる。また、検査のための開口をプローブカード１１に設ける必要がないため、プローブ１１ａの数が制限されないので、短時間で検査を行うことができる。さらに、本実施形態では、メンテナンス時等の検査時以外のタイミングで、ステージ１０の載置面１０ａを介してウェハＷに照射される光の照度の面内分布を取得している。そして、取得結果に基づいて、検査時に光照射機構４０のＬＥＤ４１ａから出射される光の強度を調整している。そのため、ＬＥＤ４１ａの劣化の有無等によらず、適切な照度で適切な検査を行うことができる。また、載置面１０ａを介した光の照度分布として面内で均一なものが得られない場合であっても、ウェハＷに形成された撮像デバイスに対し、適切な照度で適切な検査を行うことができる。
【００６６】
さらに、本実施形態では、検査用の光源としてＬＥＤ４１ａを用いているため、ステージ１０の大型化を防ぎ、さらには収容室２やプローバ１の大型化を防ぐことができる。
【００６７】
さらにまた、本実施形態では、載置面１０ａの一部の領域からの光の照度を測定する照度センサ３２と、Ｘ方向移動ユニット２１等から構成され、照度センサ３２とステージ１０とを相対的に移動させる移動機構を有する。そして、上記移動機構によって水平面内で移動する照度センサ３２が測定した、載置面１０ａにおける各領域からの光の照度に基づいて、載置面１０ａからの照度の面内分布を取得する。したがって、上記面内分布を取得するための照度センサ３２の数量を抑えることができるため、低コストである。また、照度センサ３２が単一であるため、照度センサ３２が複数の場合に必要となる、照度センサ３２間での較正を不要とすることができる。
【００６８】
以上の説明では、照度センサ３２は、上部カメラ３１が設けられたセンサブリッジ３０に設けられていた。しかし、照度センサ３２は、収容室２内の他の部分に設けてもよい。ただし、センサブリッジ３０に照度センサ３２を設けることにより、照度センサ３２をステージ１０に対し相対的に進退させる進退機構と、上部カメラ３１をステージ１０に対し相対的に進退させる進退機構とを、共通にすることができる。したがって、プローバ１の大型化を回避することができる。
【００６９】
以上の説明では、複数のＬＥＤ４１全体を１つのユニットとして一括して、その点灯／消灯を制御していた。しかし、複数のＬＥＤ４１を領域毎に分割して複数のユニットとして、ユニット毎にその点灯／消灯を制御してもよい。この場合、ある撮像デバイスＤを検査する際、当該撮像デバイスが存在する領域に対応するユニットのみ点灯させるようにしてもよい。また、この場合、取得部１３ｄで取得された、載置面１０ａからの光の照度分布が面内で不均一な場合、取得された上記照度分布に基づいて上記ユニットごとにＬＥＤ４１を制御し、載置面１０ａからの光の照度分布が面内で均一になるようにしてもよい。
また、以上の説明では、１回の検査で１つの撮像デバイスＤを検査するものとしたが、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。
【００７０】
（制御例の変形例）
なお、上述の制御例１、すなわち、載置面１０ａからの光の照度分布が面内で均一な場合では、上記照度が適正値から外れているとき、ＬＥＤ４１の駆動電圧の上昇／下降幅は、ＬＥＤ４１ａについて予め知られている光強度‐駆動電圧特性から決定されていた。
これに代えて、以下のようにしてもよい。
すなわち、例えば、前述の照度分布取得処理において、ステージ１０の載置面１０ａを介して照射される光の照度の面内分布を、ＬＥＤ４１ａの駆動電圧を異ならせて複数取得する。そして、取得された複数の上記照度の面内分布に基づいて、上記照度とＬＥＤ４１の駆動電圧との関係式を定め、この関係式に基づいて、ＬＥＤ４１の駆動電圧の上昇／下降幅を決定してもよい。
制御例２、すなわち、載置面１０ａからの光の照度分布が面内で不均一な場合も同様にしてもよい。具体的には、上述の制御例１の変形例と同様にして、ステージ１０の載置面１０ａを介して照射される光の照度の面内分布を、ＬＥＤ４１ａの駆動電圧を異ならせて複数取得する。そして、載置面１０ａの各単位領域からの光の照度と駆動電圧との関係式を上記単位領域毎に定め、この関係式に基づいて、検査対象の撮像デバイスＤに対応する単位領域に対して設けられたＬＥＤ４１の駆動電圧の上昇／下降幅を決定してもよい。
【００７１】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態にかかる検査装置としてのプローバが有する、ベースユニット１３の光照射処理にかかる構成の概略を示すブロック図である。
本実施形態において、ベースユニット１３の光照射機構制御部１３ｅは、第１の実施形態と同様に光照射機構４０を制御する。しかし、この光照射機構制御部１３ｅは、第１の実施形態とは異なり、載置面１０ａを介した照射光の照度の面内分布に基づく上記照射光の照度の調整を行わない。
本実施形態では、ベースユニット１３が通信部１３ｆを有し、この通信部１３ｆが、上記照度の面内分布の情報を、テスタ４及びテスタコンピュータ１６から構成されるテスト装置へ送信する。テスト装置は、撮像デバイスＤへの電力供給及び撮像デバイスＤからの信号の受信等を行うものである。
【００７２】
テスト装置では、上記照度の面内分布の他に、検査対象である撮像デバイスＤにおける、受光照度に対する電気的特性を予め取得する。以下では、受光照度に対する電気的特性とは、受光照度に対する出力電流の特性であるものとする。
検査の際、テスト装置では、例えば、載置面１０ａにおいて検査対象の撮像デバイスＤに対応する単位領域の照度と、上記受光照度に対する出力電流の特性とから、撮像デバイスＤから出力されるべき電流値が計算される。そして、テスト装置では、この計算した電流値と、検査対象の撮像デバイスＤから実際に出力された電流値とが比較され、比較結果に基づいて、検査対象の撮像デバイスの良否が判断される。
【００７３】
本実施形態においても、光出射部４１のＬＥＤ４１ａの劣化の有無等によらず、適切な検査を行うことができことができる。また、載置面１０ａを介した光の照度分布として面内で均一なものが得られない場合であっても、ウェハＷに形成された撮像デバイスに対し、適切な検査を行うことができる。
【００７４】
図９は、照度センサ３２の他の例を説明するための正面図である。
本例の照度センサ３２は、当該照度センサ３２の受光部３２ａへ入射する、載置面１０ａからの光の入射角を制限する制限部材３２ｂを有する。制限部材３２ｂは、例えば、内周面に黒体塗料が塗布された筒状部材、または、黒体材料で形成された筒状部材からなる。また、制限部材３２ｂは、受光部３２ａから載置面１０ａに向けて延び出すように配設される。
【００７５】
照度センサ３２に制限部材３２ｂを設けることにより、載置面１０ａを介して照射される光であって、照度センサ３２の受光部３２ａに対する入射角が所定の範囲内である光の照度分布を取得することができる。
【００７６】
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。
【００７７】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
【００７８】
（１）被検査デバイスを検査する検査装置であって、
被検査体に形成された被検査デバイスは、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、
当該検査装置は、
前記被検査体が載置される透明な載置面を有する載置台と、
前記載置台に設けられ、前記載置面に載置された前記被検査体に対し当該載置面を介して光を照射する光照射機構と、
前記載置面からの光の照度の面内分布を取得する取得部と、を有する、検査装置。
前記（１）によれば、裏面照射型撮像デバイスを検査することができる。また、検査のための開口をプローブカードに設ける必要がないため、プローブの数が制限されないので、短時間で検査を行うことができる。さらに、本実施形態では、載置台の載置面を介して照射される光の照度の面内分布を取得している。したがって、光照射機構の検査時の状態によらず、適切な検査を行うことができる。
【００７９】
（２）前記載置面の一部の領域からの光の照度を測定する照度測定部と、
前記照度測定部と前記載置台とを相対的に移動させる移動機構と、を有し、
前記取得部は、前記移動機構によって水平面内で前記載置台と相対的に移動する前記照度測定部が、前記載置面における各領域からの光の照度を測定した結果に基づいて、当該載置面からの光の照度の面内分布を取得する、前記（１）に記載の検査装置。
前記（２）によれば、載置面からの照度の面内分布を取得するための照度測定部の量を抑えることができるため、検査装置を低コストで作成することができる。
【００８０】
（３）前記照度測定部を前記載置台の前記載置面と対向する領域に相対的に進退させる進退機構を有する、前記（２）に記載の検査装置。
【００８１】
（４）前記進退機構により前記載置台の前記載置面と対向する領域に相対的に進退され且つ前記照度測定部が搭載された搭載部に、撮像部が設けられている、前記（３）に記載の検査装置。
前記（４）によれば、照度測定部と撮像部の進退機構を共通化することができるため、検査装置の大型化を回避することができる。
【００８２】
（５）前記照度測定部は、当該照度測定部へ入射する、前記載置面からの光の入射角を制限する制限部材を有する、前記（２）〜（４）のいずれか１に記載の検査装置。
前記（５）によれば、載置台の載置面を介して照射される光であって、照度測定部に対する入射角が所定の範囲内である光の照度分布を取得することができる。
【００８３】
（６）前記取得部によって取得された前記照度の面内分布に基づいて、前記光照射機構から照射される光の照度を調整する光照射機構制御部を有する、前記（１）〜（５）のいずれか１に記載の検査装置。
【００８４】
（７）前記取得部によって取得された前記照度の面内分布の情報を、前記被検査デバイスへの電力の供給及び前記被検査デバイスからの信号の受信を行うテスト装置へ送信する通信部を有する、前記（１）〜（６）のいずれか１に記載の検査装置。
【００８５】
（８）検査装置を用いて被検査デバイスを検査する検査方法であって、
被検査体に形成された被検査デバイスは、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、
前記検査装置は、
前記被検査体が載置される透明な載置面を有する載置台と、
前記載置台に設けられ、前記載置面に載置された前記被検査体に対し当該載置面を介して光を照射する光照射機構と、を有し、
当該検査方法は、
前記載置面からの光の照度の面内分布を取得する工程を有する、検査方法。
【符号の説明】
【００８６】
１      プローバ
１０    ステージ
１０ａ  載置面
１３ｄ  取得部
４０    光照射機構
Ｄ      裏面照射型撮像デバイス
Ｗ      ウェハ
【図１】
2020077716.tif 000003
【図２】
2020077716.tif 000004
【図３】
2020077716.tif 000005
【図４】
2020077716.tif 000006
【図５】
2020077716.tif 000007
【図６】
2020077716.tif 000008
【図７】
2020077716.tif 000009
【図８】
2020077716.tif 000010
【図９】
2020077716.tif 000011