(57)【要約】【課題】  測定精度を向上することができるバンプ高測定方法を提供する。【解決手段】  ライン光２４を照射した際の光量の分布を測定して光量プロファイルデータを取得しておき、バンプ３にライン光２４を照射した際にＰＳＤ素子５１で得られる光量の分布を予測光量分布データとして予測してＰＳＤ素子５１への照射光量を求める。ワーク２に照射したライン光２４の反射光２５をＰＳＤ素子５１で検出し、反射光２５の光量の分布から得られた重心位置７１を得る。このとき、ライン光２４の漏れ光８１がワーク２の表面８２で反射してＰＳＤ素子５１で検出された場合、バンプ３からの反射光２５の検出位置と表面８２からの反射光８３の検出位置とが大きく乖離し重心位置７１がずれる。そこで、前記予測光量分布データを用いて、漏れ光８１の反射光８３がＰＳＤ素子５１で検出された場合に重心位置７１に与える影響を想定して、この影響を排除する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに設けられたバンプの高さを測定する際に、一方側から前記バンプに向けてレーザー光を照射し、その反射光を他方側に設けられた位置検出素子で検出するとともに、該位置検出素子で検出された前記反射光の位置及びその位置での光量の分布から得られた重心位置より前記バンプの高さを算出するバンプ高測定方法において、
前記レーザー光を照射した際の光量の分布を予め測定して光量プロファイルデータを取得し、前記レーザー光を所定位置のバンプに照射した際に前記位置検出素子で得られる光量の分布を予測光量分布データとして前記光量プロファイルデータに基づいて予測するとともに、前記バンプに照射したレーザー光の反射光を前記位置検出素子で検出して前記重心位置を取得した際に、前記バンプを逸れた前記レーザー光の漏れ光が前記重心位置に与える影響を前記予測光量分布データに基づいて排除することを特徴としたバンプ高測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク上に設けられたバンプの高さを測定するバンプ高測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チップ等のワーク上に半田など接合剤からなるバンプを設けた際には、当該バンプの高さが規定値内にあるか否かの検査を実施しており、前記バンプの高さを測定する際には、光切断法に基づいた測定を行うバンプ高測定装置が用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このバンプ高測定装置では、測定対象のバンプにレーザー光を照射し、その反射光をＰＳＤ（位置検出素子）に結像させる。このとき、測定対象の高さの違いにより、結像位置が変化するので、この結像位置の変化からバンプの高さを算出している。
【特許文献１】特願２００４−２８２８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなバンプ高測定方法にあっては、レーザー光は幅を有しており、光量に広がりがある。このため、前記レーザー光が前記バンプの中心よりＰＳＤ（位置検出素子）側に逸れて照射された際には、バンプから外れた漏れ光がバンプ載置面で反射して前記ＰＳＤで検出される。このとき、前記ＰＳＤでは、前記バンプからの反射光の検出位置と、前記バンプ載置面からの反射光の検出位置とが大きく異なるため、その重心位置がずれてしまう。
【０００５】
このように、バンプ高さを求める際に使用する前記重心位置が前記レーザーの照射位置による影響を受けるため、その測定値が１〜３μｍ低く測定されてしまうことがあった。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、測定精度を向上することができるバンプ高測定方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために本発明のバンプ高測定方法にあっては、ワークに設けられたバンプの高さを測定する際に、一方側から前記バンプに向けてレーザー光を照射し、その反射光を他方側に設けられた位置検出素子で検出するとともに、該位置検出素子で検出された前記反射光の位置及びその位置での光量の分布から得られた重心位置より前記バンプの高さを算出するバンプ高測定方法において、前記レーザー光を照射した際の光量の分布を予め測定して光量プロファイルデータを取得し、前記レーザー光を所定位置のバンプに照射した際に前記位置検出素子で得られる光量の分布を予測光量分布データとして前記光量プロファイルデータに基づいて予測するとともに、前記バンプに照射したレーザー光の反射光を前記位置検出素子で検出して前記重心位置を取得した際に、前記バンプを逸れた前記レーザー光の漏れ光が前記重心位置に与える影響を前記予測光量分布データに基づいて排除する。
【０００８】
すなわち、バンプを照射したレーザー光の漏れ光がバンプ載置面で反射して位置検出素子で検出された場合、前記バンプからの反射光の検出位置と、前記バンプ載置面からの反射光の検出位置とが大きく乖離し、その重心位置がずれて検出されてしまう。
【０００９】
そこで、前記レーザー光を所定位置のバンプに照射した際に前記位置検出素子で得られる光量の分布を予測光量分布データとして予測し、この予測光量分布データを用いることによって、前記漏れ光が前記重心位置に与える影響を想定して、この影響を排除する。
【００１０】
これにより、前記重心位置が補正され、この補正された重心位置に基づいて前記バンプの高さが算出される。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明のバンプ高測定方法にあっては、バンプに照射されたレーザー光に漏れが生じた場合であっても、取得された重心位置を補正し、この補正された重心位置を用いて前記バンプの高さを算出することができる。
【００１２】
したがって、バンプ測定における絶対精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるバンプ高測定方法を実施するバンプ高測定装置１を示すブロック図であり、該バンプ高測定装置１は、ウェーハチップ等のワーク２上に設けられた半田ボール等の接合剤からなるバンプ３の高さを測定する装置で、この測定値が予め定められた規定値内にあるか否かによって良不良の判定が行われる。
【００１４】
このバンプ高測定装置１は、測定対象であるワーク２を支持するステージ１１を備えており、該ステージ１１は、Ｘ方向駆動用のＸステージ１２と、Ｙ方向駆動用のＹステージ１３と、回転方向駆動用のθステージ１４とによって構成されており、各ステージ１２〜１４は、サーボモータドライバ１５を介して接続されたコンピュータ１６からの制御信号に従って動作するように構成されている。
【００１５】
このステージ１１上には、測定対象位置２１が設定されており、該測定対象位置２１を境とする一方側には、ライン光照明ユニット２２が設けられている。また、前記測定対象位置２１を境とする他方側には、ＰＳＤ検出ユニット２３が設けられており、前記ライン光照明ユニット２２から照射されたレーザー光からなるライン光２４が測定対象箇所で反射した反射光２５を受光するように構成されている。このＰＳＤ検出ユニット２２には、Ｉ／Ｖ変換アンプ２６及びＡＤ変換ユニット２７を介して前記コンピュータ１６に接続されており、前記ＰＳＤ検出ユニット２３からの出力電流をデジタルデータに変換して前記コンピュータ１６に入力するように構成されている。
【００１６】
このコンピュータ１６には、ロボットコントローラ４１を介してウエハ搬送ロボット４２及びアライナー４３が接続されているとともに、モニタ４４とキーボード４５とが接続されている。これにより、該キーボード４５を用いた設定値の入力や、前記モニタ４４への出力結果の表示が行えるように構成されている。
【００１７】
前記ライン光照明ユニット２２は、レーザー装置を備えており、該レーザー装置からは、ワーク２上に設けられたバンプ３の並び方向に延在する前記ライン光２４を測定対象位置に向けて照射するように構成されている。前記ライン光２４は、対象とするバンプ３と、その両側部とを照射するように構成されている。そして、前記ステージ１１を駆動して前記ワーク２を移動することによって、前記ライン光２４を、前記ワーク２に対して相対的に当該ライン光２４の長さ方向に直交する走査方向へ移動できるように構成されており、前記測定対象位置２１を前記走査方向へ移動しながら、測定が行えるように構成されている。
【００１８】
このライン光２４は、照射部位にて反射するとともに、その反射光２５が前記ＰＳＤ検出ユニット２３に入力されるように構成されており、該ＰＳＤ検出ユニット２３には、前記反射光２５を受光する面状の位置検出素子であるＰＳＤ素子５１を備えている。
【００１９】
該ＰＳＤ素子５１は、当該ＰＳＤ素子５１に入射する入射光の位置及びその位置での光量の分布から得られた重心位置に応じた電気信号を出力するように構成されており、当該ＰＳＤ素子５１の中心位置から前記入射光の入力位置までの距離を求められるように構成されている。これにより、前記ＰＳＤ素子５１の中心位置から前記反射光２５の入力位置までの距離を算出することによって、当該反射光２５が反射した測定対象位置での高さ位置を示す高さデータを算出できるように構成されている。
【００２０】
以上の構成にかかる本実施の形態のバンプ高測定方法を、図２に示すフローチャートに従って説明する。
【００２１】
すなわち、測定を開始する際には、その前段階としてレーザー光である前記ライン光２４を前記ＰＳＤ素子５１で受光して、図３に示すように、前記ライン光２４を照射した際の光量の分布を測定して光量プロファイルデータ６１を取得する。この図３では、ＰＳＤ素子５１に配列された各素子での光量が示されている。
【００２２】
この前記光量プロファイルデータ６１に基づいて、前記ライン光２４を照射する測定対象位置２１毎に当該測定対象位置２１のバンプ３にライン光２４を照射した際に前記ＰＳＤ素子５１で得られる光量の分布を予測光量分布データとして予測し、前記ワーク２をスキャンする間隔毎に前記ＰＳＤ素子５１への照射光量を求める（Ｓ１）。
【００２３】
次に、図４に示すように、前記ワーク２の一方側から前記バンプ３に向けて前記ライン光２４を照射するとともに、その反射光２５を他方側に設けられた前記ＰＳＤ素子５１で検出する光切断法によって、該ＰＳＤ素子５１で検出された前記反射光２５の位置及びその位置での光量の分布から得られた重心位置７１より前記バンプ３及びその周辺の高さ分布と反射光量分布を測定する（Ｓ２）。
【００２４】
このとき、前記バンプ３を照射したライン光２４の漏れ光８１がワーク２の表面８２で反射して前記ＰＳＤ素子５１で検出された場合、前記バンプ３からの反射光２５の検出位置と、前記表面８２からの反射光８３の検出位置とが大きく乖離し、その重心位置７１がずれて検出されてしまう。
【００２５】
そこで、前記ライン光２４を前記バンプ３に照射した際に前記ＰＳＤ素子５１で得られる光量の分布を前記予測光量分布データ（照射光量）として予め予測し（Ｓ１参照）、この予測光量分布データを用いることによって、前記漏れ光８１の反射光８３が前記ＰＳＤ素子５１で検出された場合に前記重心位置７１に与える影響を想定して、この影響を排除する。例えば、前記予測光量分布データ（照射光量）に基づいて、前記漏れ光８１の反射光８３による反射光量分布が前記反射光２５による反射光量分布の欠損部分にあると仮想し、前記重心位置７１にどれ位のズレが生じているかを予測してズレ量を補正量Δｈとして求めるとともに、この補正量Δｈ分前記重心位置７１を補正する。
【００２６】
一方、図５に示すように、前記ライン光２４が前記バンプ３の中心より手前側に逸れている場合には、前記ライン光２４の一部が漏れ光９１となって前記バンプ３の側面を照射し、この漏れ光９１は、バンプ３の手前側に反射するので、前記ＰＳＤ素子５１で検出されることは無い。すると、該ＰＳＤ素子５１では、前記バンプ３で反射した反射光２５のみによって、その重心位置７１が検出されるため、当該重心位置７１にずれが生じてしまう。
【００２７】
この場合も、前記ライン光２４を前記バンプ３に照射した際に前記ＰＳＤ素子５１で得られる光量の分布を前記予測光量分布データとして予め予測し（Ｓ１参照）、この予測光量分布データを用いることによって、前記漏れ光９１が前記ＰＳＤ素子５１で検出されない場合に前記重心位置７１に与える影響を想定して、この影響を排除する。例えば、前記予測光量分布データ（照射光量）に基づいて、前記漏れ光９１が反射した場合に想定される反射光量分布が前記反射光２５による反射光量分布の欠損部分にあると仮想し、前記重心位置７１にどれ位のズレが生じているかを予測してズレ量を補正量Δｈとして求めるとともに、この補正量Δｈ分前記重心位置７１を補正する。
【００２８】
これにより、前記測定対象位置２１での重心位置７１が補正されるので、この補正された重心位置７１に基づいて前記測定対象位置２１での高さデータを算出する（Ｓ３）。
【００２９】
そして、このような高さデータの算出を前記ライン光２４でスキャンした各箇所で行うとともに、各箇所での高さデータの分布を平均化することによって、測定対象のバンプ３の高さを求める（Ｓ４）。
【００３０】
このように、前記バンプ３に照射されたライン光２４に漏れが生じた場合であっても、取得された重心位置７１を補正し、この補正された重心位置７１を用いて前記バンプ３の高さを算出することができる。
【００３１】
したがって、バンプ測定における絶対精度及びコプラナリティ絶対精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態の動作を説明するフローチャートである。
【図３】同実施の形態で計測されたライン光の光量プロファイルデータを示す図である。
【図４】同実施の形態の動作を示す説明図である。
【図５】同実施の形態の他の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    バンプ高測定装置
２    ワーク
３    バンプ
１６    コンピュータ
２４    ライン光
２５    反射光
５１    ＰＳＤ素子
７１    重心位置
８１    漏れ光
９１    漏れ光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006185988.tif 000006
【図５】
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