(57)【要約】【課題】インクの塗布状態を判定する。【解決手段】マーキング部２１は、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１のうち、複数の半導体素子Ｃｐ１のうちの少なくとも１つの半導体素子Ｃｐ１に対応する領域にインクを塗布するためのインク塗布処理を行う。撮影部７は、インク塗布処理が行われた後における主面Ｓ１である処理後主面の撮影を行う。画像処理部３０は、評価工程による評価の結果に基づいて、処理後主面の撮影により得られた撮影画像Ｇｒが示す当該処理後主面におけるインクの塗布状態を判定するための比較画像Ｇｃを生成する。画像処理部３０は、撮影画像Ｇｒと比較画像Ｇｃとを比較して、インクの塗布状態を判定する。【選択図】図１
2019091773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面的に配列された複数の半導体素子を有する、板状の半導体装置を支持するステージと、
複数のプローブを使用して、前記複数の半導体素子の電気特性の評価を行う評価部と、
前記評価の結果に基づいて、前記半導体装置の主面のうち、前記複数の半導体素子のうちの少なくとも１つの半導体素子に対応する領域にインクを塗布するためのインク塗布処理を行うマーキング部と、
前記半導体装置の前記主面の撮影を行う機能を有する撮影部と、
画像処理を行う機能を有する画像処理部と、を備え、
前記撮影部は、前記インク塗布処理が行われた後における前記主面である処理後主面の撮影を行い、
前記画像処理部は、
（ａ１）前記評価の結果に基づいて、前記処理後主面の撮影により得られた撮影画像が示す当該処理後主面における前記インクの塗布状態を判定するための比較画像を生成し、
（ａ２）前記撮影画像と前記比較画像とを比較して、前記インクの塗布状態を判定する
半導体装置用評価装置。
【請求項２】
前記撮影部が前記半導体装置の前記主面全体の撮影を行う際、当該撮影により得られる撮影画像が示す当該主面内に前記インク以外の部材が示されないように当該撮影部は配置される
請求項１に記載の半導体装置用評価装置。
【請求項３】
前記半導体装置用評価装置は、さらに、
前記複数のプローブが固定されているベース板を備え、
前記撮影部は、前記ベース板に設けられている
請求項１または２に記載の半導体装置用評価装置。
【請求項４】
前記マーキング部は、鉛直方向において、前記半導体装置の前記主面の位置よりも高い位置に設けられており、
前記撮影部は、前記マーキング部に設けられている
請求項１または２に記載の半導体装置用評価装置。
【請求項５】
前記撮影部は、広角撮影を行う機能を有するカメラである
請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体装置用評価装置。
【請求項６】
前記撮影部は、複数のカメラで構成されており、
前記複数のカメラの各々の撮影対象エリアは、重複しない
請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体装置用評価装置。
【請求項７】
前記撮影部は、撮影対象エリアを変更自在なカメラである
請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体装置用評価装置。
【請求項８】
前記撮影部は、移動自在に構成されている
請求項７に記載の半導体装置用評価装置。
【請求項９】
前記撮影部は、所定の箇所に固定されたカメラであり、
前記撮影部には、当該撮影部の撮影対象エリアを変更自在とする可動部が設けられている
請求項７に記載の半導体装置用評価装置。
【請求項１０】
平面的に配列された複数の半導体素子を有する、板状の半導体装置の評価方法であって、
前記複数の半導体素子の電気特性の評価を行う評価工程と、
前記評価の結果に基づいて、前記半導体装置の主面のうち、前記複数の半導体素子のうちの少なくとも１つの半導体素子に対応する領域にインクを塗布するためのインク塗布処理を行うマーキング工程と、
前記インク塗布処理が行われた後における前記主面である処理後主面の撮影を行う撮影工程と、
前記評価の結果に基づいて、前記処理後主面の撮影により得られた撮影画像が示す当該処理後主面における前記インクの塗布状態を判定するための比較画像を生成する画像生成工程と、
前記撮影画像と前記比較画像とを比較して、前記インクの塗布状態を判定する塗布状態判定工程とを含む
半導体装置の評価方法。
【請求項１１】
前記比較画像は、前記インクの塗布状態を判定するためのマークを配置するための仮想画像を使用して生成される画像であり、
前記仮想画像は、前記半導体装置の前記主面を示す、あらかじめ用意された画像である
請求項１０に記載の半導体装置の評価方法。
【請求項１２】
前記比較画像は、前記インクの塗布状態を判定するためのマークを配置するための仮想画像を使用して生成される画像であり、
前記仮想画像は、前記評価工程により前記評価が行われる前に前記半導体装置の前記主面の撮影を行うことにより得られた、当該主面を示す画像である
請求項１０に記載の半導体装置の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の電気特性の評価を行う半導体装置用評価装置および半導体装置の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハ等の板状の半導体装置に対して、様々な検査が行われる。当該検査では、例えば、半導体装置に形成されている複数の半導体素子の電気特性の評価が行われる。この電気特性の評価により、不良と判断された半導体素子（不良チップ）には、インクが塗布される。これにより、不良チップは、良品チップと区別される。
【０００３】
特許文献１には、マーク（インク）を、不良チップに塗布する構成（以下、「関連構成Ａ」ともいう）が開示されている。具体的には、関連構成Ａでは、ＴＶカメラを使用して、不良チップに塗布するマークの大きさを一定に保つ処理が行われる。また、特許文献２には、低コストでインク打点（塗布）の有無を検出する構成（以下、「関連構成Ｂ」ともいう）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−１３６０４１号公報
【特許文献２】特開２０１７−０８４９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半導体装置における不良チップにインクを塗布するためのインク塗布処理が行われる場合、インクが塗布されていない状態、塗布されたインクのサイズが適正なサイズでない状態等のミスが発生する場合がある。このようなミスが発生すると、良品チップと不良品チップとの区別が正確にできない。
【０００６】
そこで、インク塗布処理が行われた後において、半導体装置におけるインクの塗布状態を判定することが要求される。関連構成Ａ，Ｂでは、この要求を満たすことはできない。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、インクの塗布状態を判定することが可能な半導体装置用評価装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る半導体装置用評価装置は、平面的に配列された複数の半導体素子を有する、板状の半導体装置を支持するステージと、複数のプローブを使用して、前記複数の半導体素子の電気特性の評価を行う評価部と、前記評価の結果に基づいて、前記半導体装置の主面のうち、前記複数の半導体素子のうちの少なくとも１つの半導体素子に対応する領域にインクを塗布するためのインク塗布処理を行うマーキング部と、前記半導体装置の前記主面の撮影を行う機能を有する撮影部と、画像処理を行う機能を有する画像処理部と、を備え、前記撮影部は、前記インク塗布処理が行われた後における前記主面である処理後主面の撮影を行い、前記画像処理部は、（ａ１）前記評価の結果に基づいて、前記処理後主面の撮影により得られた撮影画像が示す当該処理後主面における前記インクの塗布状態を判定するための比較画像を生成し、（ａ２）前記撮影画像と前記比較画像とを比較して、前記インクの塗布状態を判定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マーキング部は、前記半導体装置の主面のうち、前記複数の半導体素子のうちの少なくとも１つの半導体素子に対応する領域にインクを塗布するためのインク塗布処理を行う。前記撮影部は、前記インク塗布処理が行われた後における前記主面である処理後主面の撮影を行う。前記画像処理部は、前記評価の結果に基づいて、前記処理後主面の撮影により得られた撮影画像が示す当該処理後主面における前記インクの塗布状態を判定するための比較画像を生成する。前記画像処理部は、前記撮影画像と前記比較画像とを比較して、前記インクの塗布状態を判定する。これにより、インクの塗布状態を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体装置用評価装置の構成を示す模式図である。
【図２】半導体装置を示す平面図である。
【図３】プローブを説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る半導体装置評価対応処理のフローチャートである。
【図５】位置情報および比較画像を説明するための図である。
【図６】インクマークが形成された半導体装置を示す図である。
【図７】図６のＡ１−Ａ２線に沿った、半導体装置の断面図である。
【図８】インクマークを説明するための図である。
【図９】仮想画像を示す図である。
【図１０】本発明の変形例１に係る構成を有する半導体装置用評価装置の構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の変形例２に係る構成を有する半導体装置用評価装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の図面では、同一の各構成要素には同一の符号を付してある。同一の符号が付されている各構成要素の名称および機能は同じである。したがって、同一の符号が付されている各構成要素の一部についての詳細な説明を省略する場合がある。
【００１２】
なお、実施の形態において例示される各構成要素の寸法、材質、形状、当該各構成要素の相対配置などは、本発明が適用される装置の構成、各種条件等により適宜変更されてもよい。また、各図における各構成要素の寸法は、実際の寸法と異なる場合がある。
【００１３】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置用評価装置１００の構成を示す模式図である。なお、図１において、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、互いに直交する。
【００１４】
以下の図に示されるＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向も、互いに直交する。以下においては、Ｘ方向と、当該Ｘ方向の反対の方向（−Ｘ方向）とを含む方向を「Ｘ軸方向」ともいう。また、以下においては、Ｙ方向と、当該Ｙ方向の反対の方向（−Ｙ方向）とを含む方向を「Ｙ軸方向」ともいう。また、以下においては、Ｚ方向と、当該Ｚ方向の反対の方向（−Ｚ方向）とを含む方向を「Ｚ軸方向」ともいう。
【００１５】
また、以下においては、Ｘ軸方向およびＹ軸方向を含む平面を、「ＸＹ面」ともいう。また、以下においては、Ｘ軸方向およびＺ軸方向を含む平面を、「ＸＺ面」ともいう。また、以下においては、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を含む平面を、「ＹＺ面」ともいう。
【００１６】
図１を参照して、半導体装置用評価装置１００は、ステージＳｔ１と、プローブ基体２０と、評価部４と、マーキング部２１と、画像処理部３０とを備える。
【００１７】
ステージＳｔ１は、チャックステージである。ステージＳｔ１は、主面Ｓｔ１ａを有する。主面Ｓｔ１ａは、半導体装置Ｗ１を載せるための面である。なお、図１は、ステージＳｔ１の主面Ｓｔ１ａに、半導体装置Ｗ１が載置されている状態を示す。
【００１８】
半導体装置Ｗ１は、半導体ウエハである。以下においては、半導体ウエハを、簡略化して、「ウエハ」ともいう。半導体装置Ｗ１の形状は、板状（円板状）である。半導体装置Ｗ１は、表面Ｗ１ａと、裏面Ｗ１ｂとを含む。以下においては、半導体装置Ｗ１のうち、マーキング部２１によりインクが塗布される対象となる面を、「主面Ｓ１」または「主面」ともいう。主面Ｓ１は、一例として、半導体装置Ｗ１の表面Ｗ１ａである。
【００１９】
本実施の形態の半導体装置Ｗ１は、縦型構造を有する。縦型構造とは、半導体装置Ｗ１の縦方向（厚み方向）に、大電流を流す構造である。大電流とは、５アンペア以上の電流である。なお、半導体装置Ｗ１は、横型構造を有してもよい。横型構造とは、半導体装置（ウエハ）の表面に沿った方向に、電流を流す構造である。
【００２０】
図２は、半導体装置Ｗ１を示す平面図である。半導体装置Ｗ１は、チップとしての複数の半導体素子Ｃｐ１を有する。複数の半導体素子Ｃｐ１は、半導体装置Ｗ１において、平面的に配列されている。なお、半導体素子Ｃｐ１の構成を分かりやすくするために、図２に示される半導体素子Ｃｐ１の数は、実際の数とは異なる数で示されている。
【００２１】
再び、図１を参照して、プローブ基体２０の一部である後述のベース板Ｂ１は、移動アーム９に保持される。移動アーム９は、任意の方向へ移動自在に構成されている。そのため、プローブ基体２０は、移動アーム９の移動に伴い、移動する。なお、図１では、１台の移動アーム９により、プローブ基体２０（ベース板Ｂ１）が保持されている状態を示しているが、これに限定されない。プローブ基体２０を保持する移動アーム９の数は、２以上であってもよい。なお、プローブ基体２０を移動させずに、半導体装置Ｗ１（ステージＳｔ１）を移動させてもよい。
【００２２】
プローブ基体２０は、ベース板Ｂ１と、複数のプローブ１０と、接続部８ａと、撮影部７とを含む。なお、図１では、各プローブ１０は簡略化して示されている。各プローブ１０は、導電性を有する。各プローブ１０は、例えば、金属で構成される。当該金属は、例えば、銅、タングステン、レニウムタングステン等である。
【００２３】
図３は、プローブ１０を説明するための図である。図３（ａ）は、プローブ１０の詳細な構成を示す図である。図３（ａ）を参照して、プローブ１０は、プランジャ部１２と、バレル部１４と、棒状端子１５とを含む。
【００２４】
プランジャ部１２は、コンタクト部Ｃｔ１と、棒状部１３とを含む。コンタクト部Ｃｔ１は、棒状部１３の下端に接合されている。なお、コンタクト部Ｃｔ１の表面は、導電性向上、耐久性向上等のために、金、パラジウム、タンタル、プラチナ等で被覆されていてもよい。
【００２５】
バレル部１４の形状は、筒状である。バレル部１４は、図１のベース板Ｂ１に固定されている。バレル部１４の内部には、スプリング等のばね部材（図示せず）が設けられている。バレル部１４のばね部材には、プランジャ部１２（棒状部１３の上端）が接合されている。バレル部１４の上端には、棒状端子１５が接合されている。棒状端子１５は、バレル部１４を介して、プランジャ部１２（コンタクト部Ｃｔ１）と電気的に接続されている。棒状端子１５は、外部への出力端子として機能する。
【００２６】
再び、図１を参照して、ベース板Ｂ１には、複数のプローブ１０が所定の間隔をあけて固定されている。
【００２７】
撮影部７は、撮影を行う機能を有する。撮影部７は、例えば、デジタルスチルカメラである。撮影部７は、後述の処理において、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１の撮影を行う。撮影部７は、プローブ基体２０の移動に伴い、移動する。撮影部７は、ベース板Ｂ１に設けられている。本実施の形態では、撮影部７は、ベース板Ｂ１に固定されている。撮影部７が撮影を行うために使用されるレンズ（図示せず）は、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１と対向する。以下においては、撮影部７が行う撮影の対象となるエリアを、「撮影対象エリア」ともいう。
【００２８】
また、ベース板Ｂ１には、接続部８ａが設けられている。接続部８ａは、配線（図示せず）を介して、複数のプローブ１０と電気的に接続されている。また、接続部８ａは、信号線６ａを介して、評価部４に接続されている。なお、ステージＳｔ１の側面には、接続部８ｂが設けられている。接続部８ｂは、信号線６ｂを介して、評価部４に接続されている。なお、横型構造の半導体装置Ｗ１を評価する構成においては、信号線６ｂ及び接続部８ｂは必ずしも必要でない。
【００２９】
なお、図３（ａ）のように、各半導体素子Ｃｐ１の表面側には、パッドＰｄ１が設けられている。すなわち、半導体装置Ｗ１の表面Ｗ１ａ側には、複数のパッドＰｄ１が設けられている。半導体素子Ｃｐ１の表面は、当該半導体素子Ｃｐ１に設けられるパッドＰｄ１の表面に相当する。すなわち、パッドＰｄ１の表面は、半導体装置Ｗ１の表面Ｗ１ａの一部に相当する。パッドＰｄ１は、導電性を有する。パッドＰｄ１は、プローブ１０のコンタクト部Ｃｔ１の接触対象となるパッドである。
【００３０】
ステージＳｔ１は、半導体装置Ｗ１を支持する台座である。ステージＳｔ１の主面Ｓｔ１ａは、半導体装置Ｗ１の裏面Ｗ１ｂに接触する。ステージＳｔ１は、例えば、真空吸着を行う機能を有する。ステージＳｔ１は、真空吸着を行うことにより、ステージＳｔ１の主面Ｓｔ１ａに、半導体装置Ｗ１の裏面Ｗ１ｂを固定する。なお、ステージＳｔ１が半導体装置Ｗ１を固定する手段は、真空吸着に限定されず、例えば、静電吸着であってもよい。
【００３１】
半導体装置用評価装置１００は、半導体装置Ｗ１の半導体素子Ｃｐ１の電気特性の評価を行う機能を有する。前述したように、本実施の形態の半導体装置Ｗ１は、縦型構造を有する。縦型構造の半導体装置Ｗ１の各半導体素子Ｃｐ１の評価を行う際には、外部に接続される２つの電極が使用される。当該２つの電極の一方は、半導体素子Ｃｐ１の表面側に設けられたパッドＰｄ１に接触するためのプローブ１０（コンタクト部Ｃｔ１）である。当該２つの電極の他方は、半導体装置Ｗ１の裏面Ｗ１ｂと接触する、ステージＳｔ１の主面Ｓｔ１ａである。
【００３２】
ステージＳｔ１の主面Ｓｔ１ａは、ステージＳｔ１の側面に設けられた接続部８ｂ、および、信号線６ｂを介して、評価部４に電気的に接続されている。なお、各半導体素子Ｃｐ１に大電流を供給するために、当該各半導体素子Ｃｐ１に、ｍ個のプローブ１０が接触するように、プローブ基体２０は構成される。「ｍ」は、２以上の整数である。
【００３３】
また、好ましくは、各プローブ１０に流れる電流の密度が略一致する構成が望ましい。例えば、プローブ基体２０に含まれる複数のプローブ１０のいずれが使用された状態でも、ベース板Ｂ１に設けられた接続部８ａから、使用されたプローブ１０を経由した、接続部８ｂまでの電流の経路の長さが、略同一となるように、接続部８ａ，接続部８ｂが設けられることが好ましい。理想的には、接続部８ａが、プローブ１０を介して、接続部８ｂと対向するように、接続部８ａ，接続部８ｂが設けられることが好ましい。
【００３４】
各プローブ１０（棒状端子１５）は、ベース板Ｂ１に設けられた、導電性の配線（図示せず）により、接続部８ａと電気的に接続される。当該導電性の配線は、例えば、金属等で構成されている。
【００３５】
なお、上記の導電性の配線がベース板Ｂ１上に設けられる場合、ベース板Ｂ１は、絶縁性を有することが望ましい。なお、当該導電性の配線が、絶縁性部材で被覆されている場合、ベース板Ｂ１は、絶縁性を有さない、金属等で構成されてもよい。
【００３６】
次に、プローブ１０の動作について説明する。半導体素子Ｃｐ１の評価を行うための処理において、図３（ａ）のプローブ１０は、パッドＰｄ１に向かって、下方向（−Ｚ方向）へ移動する。これにより、図３（ｂ）のように、プローブ１０のコンタクト部Ｃｔ１は、パッドＰｄ１に接触する。図３（ｂ）の状態のプローブ１０が、さらに、下方向（−Ｚ方向）へ移動した場合、棒状部１３が、ばね部材（図示せず）を介して、バレル部１４の内部に、押し込まれる（図３（ｃ）参照）。すなわち、棒状部１３は、摺動する。これにより、コンタクト部Ｃｔ１が、パッドＰｄ１に確実に接触する。すなわち、コンタクト部Ｃｔ１は、物理的および電気的に、パッドＰｄ１に接触する。
【００３７】
なお、プローブ１０の構成は、バレル部１４の内部にばね部材を設けた構成としたが、これに限定されない。例えば、プローブ１０の構成は、バレル部１４の外部にばね部材を設けた構成であったもよい。また、プローブ１０の構成は、ばね部材を利用したスプリング式に限定されない。プローブ１０の構成は、例えば、カンチレバー式であってもよい。また、プローブ１０は、積層プローブ、ワイヤープローブ等であってもよい。
【００３８】
再び、図１を参照して、マーキング部２１は、インクを射出する機能を有するインカーである。前述したように、半導体装置Ｗ１のうち、インクが塗布される対象となる面を、「主面Ｓ１」または「主面」ともいう。主面Ｓ１は、一例として、半導体装置Ｗ１の表面Ｗ１ａである。半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１は、平面的に配列された複数の半導体素子Ｃｐ１の表面で構成される。マーキング部２１は、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１の一部（半導体素子Ｃｐ１の表面）に対しインクを射出することにより、当該主面Ｓ１の一部にインクを塗布する。
【００３９】
なお、マーキング部２１は、鉛直方向（Ｚ軸方向）において、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１の位置よりも高い位置に設けられている。
【００４０】
画像処理部３０は、詳細は後述するが、画像処理を行う機能を有する。画像処理部３０は、撮影部７および評価部４に接続されている。
【００４１】
次に、半導体装置用評価装置１００が行う処理（以下、「半導体装置評価対応処理」ともいう）について説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置評価対応処理のフローチャートである。なお、図４では、半導体装置評価対応処理に含まれる主要な工程のみを示している。半導体装置評価対応処理が行われる前に、プローブ基体２０に設けられる複数のプローブ１０のコンタクト部Ｃｔ１の高さが揃えられる。
【００４２】
半導体装置評価対応処理では、まず、半導体装置Ｗ１がステージＳｔ１に固定される。次に、評価工程が行われる（ステップＳ１１０）。評価工程では、まず、移動アーム９の動作により、複数のプローブ１０（コンタクト部Ｃｔ１）が、それぞれ、半導体装置Ｗ１の複数のパッドＰｄ１に接触する。そして、評価部４が、複数のプローブ１０を使用して、半導体装置Ｗ１が有する複数の半導体素子Ｃｐ１の電気特性の評価を行う。半導体素子Ｃｐ１の電気特性の評価のための処理は、周知な処理であるため、詳細な説明は省略する。
【００４３】
以下、簡単に説明する。複数の半導体素子Ｃｐ１のパッドＰｄ１に、それぞれ、複数のプローブ１０が接触した状態で、各半導体素子Ｃｐ１に電流が流されることにより、各半導体素子Ｃｐ１の電気特性の評価が行われる。
【００４４】
評価部４が、半導体素子Ｃｐ１の電気特性が所定の特性を満たすと評価（判定）した場合、当該半導体素子Ｃｐ１を良品チップと判定する。また、半導体素子Ｃｐ１の電気特性が所定の特性を満たさないと評価（判定）した場合、当該半導体素子Ｃｐ１を不良チップと判定する。評価工程の終了後、複数のプローブ１０（コンタクト部Ｃｔ１）が、複数のパッドＰｄ１から離される。
【００４５】
また、評価部４は、良品チップの位置と不良チップの位置とを示す位置情報を生成する。良品チップおよび不良チップの位置は、例えば、座標等で示される。以下においては、半導体装置Ｗ１が有する複数の半導体素子Ｃｐ１を、複数の四角で示した図を、「チップ配置図」ともいう。図２の半導体装置Ｗ１が有する複数の半導体素子Ｃｐ１に対応するチップ配置図は、例えば、図５（ａ）に示される図である。図５（ａ）のチップ配置図を構成する複数の四角の配置構成は、図２の半導体装置Ｗ１が有する、複数の半導体素子Ｃｐ１の配置構成に相当する。また、図２の半導体装置Ｗ１が有する複数の半導体素子Ｃｐ１は、それぞれ、図５（ａ）の複数の四角と対応づけられている。
【００４６】
なお、良品チップの位置と不良チップの位置とを示す位置情報は、前述のチップ配置図に対応する情報である。
【００４７】
ここで、評価工程において、不良チップと判定された半導体素子Ｃｐ１の数が４であると仮定する。また、位置情報は、図５（ａ）のチップ配置図に対応する情報であると仮定する。この場合、位置情報が示す４つの不良チップの位置は、例えば、図５（ａ）のチップ配置図において、「Ｆ」を示す４つの四角の位置である。また、例えば、位置情報が示す複数の良品チップの位置は、図５（ａ）のチップ配置図において、「Ｐ」を示す複数の四角の位置である。
【００４８】
以下においては、不良チップと判定された半導体素子Ｃｐ１を、「塗布対象チップ」ともいう。また、以下においては、塗布対象チップ（半導体素子Ｃｐ１）の表面を、「塗布対象領域」ともいう。塗布対象領域は、インクの塗布の対象となる領域である。また、塗布対象領域は、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１のうち、塗布対象チップに対応する領域である。塗布対象領域は、例えば、図２の半導体装置Ｗ１に示される四角に相当する。すなわち、塗布対象領域は、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１（表面Ｗ１ａ）の一部である。
【００４９】
不良チップと判定された半導体素子Ｃｐ１が存在する場合、マーキング工程が行われる（ステップＳ１２０）。なお、不良チップと判定された半導体素子Ｃｐ１が存在しない場合は、マーキング工程は行われない。
【００５０】
マーキング工程では、マーキング部２１が、評価工程による評価の結果に基づいて、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１のうち、半導体装置Ｗ１が有する複数の半導体素子Ｃｐ１のうちの少なくとも１つの半導体素子Ｃｐ１に対応する塗布対象領域にインクを塗布するためのインク塗布処理を行う。
【００５１】
以下においては、塗布対象領域に塗布されたインクが硬化したものを、「インクマークＭ１」ともいう。インクマークＭ１の形状は、例えば、略ドーム状である。平面視（ＸＹ面）におけるインクマークＭ１の形状は、円または略円である。以下においては、塗布対象領域において正常に形成されたインクマークＭ１を、「正常インクマーク」ともいう。正常インクマークは、所定の直径Ｄ１、および、所定の高さＨ１を有する。直径Ｄ１は、例えば、約数百μｍである。高さＨ１は、例えば、約数十μｍである。なお、インクマークＭ１の直径、高さ等は、インクの塗布量、使用されるインクの粘度等により、調整することができる。
【００５２】
具体的には、インク塗布処理では、マーキング部２１が、塗布対象領域にインクマークＭ１が形成されるように、当該塗布対象領域に向けてインクを射出する。
【００５３】
ここで、一例として、評価工程において、不良チップと判定された半導体素子Ｃｐ１の数が４であると仮定する。また、当該４つの不良チップの位置は、図５（ａ）のチップ配置図において、「Ｆ」を示す４つの四角の位置であると仮定する。また、インク塗布処理により、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１に４つのインクマークＭ１が正常に形成されたと仮定する。この場合、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１は、図６のようになる。図７は、図６のＡ１−Ａ２線に沿った、半導体装置Ｗ１の断面図である。図７では、正常に形成されたインクマークＭ１（正常インクマーク）が示される。
【００５４】
なお、インク塗布処理によるインクの塗布が失敗した場合、例えば、塗布対象領域にインクマークＭ１が存在しない。また、インク塗布処理によるインクの塗布が失敗した場合、例えば、塗布対象領域に形成されたインクマークＭ１は、図８のように、直径Ｄ１および高さＨ１から、大きくずれた直径および高さを有する。
【００５５】
以下においては、インク塗布処理が行われた後における、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１を、「処理後主面」ともいう。
【００５６】
次に、撮影工程が行われる（ステップＳ１３０）。撮影工程では、まず、撮影部７の撮影対象エリア内に、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１全体が含まれるように、移動アーム９がプローブ基体２０（撮影部７）を移動させる。また、撮影部７の撮影対象エリア内に、半導体装置Ｗ１以外の部材（例えば、プローブ１０）が含まれないように、移動アーム９がプローブ基体２０（撮影部７）を移動させる。
【００５７】
そして、撮影部７は、処理後主面の撮影を行う。これにより、半導体装置Ｗ１の処理後主面を示す撮影画像Ｇｒが得られる。すなわち、撮影部７が半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１全体の撮影を行う際、当該撮影により得られる撮影画像Ｇｒが示す当該主面Ｓ１内にインク以外の部材が示されないように当該撮影部７は配置される。撮影画像Ｇｒは、例えば、図６の半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１（処理後主面）を示す画像である。当該撮影画像Ｇｒは、画像処理部３０へ送信される。
【００５８】
次に、画像生成工程が行われる（ステップＳ１４０）。画像生成工程では、画像処理部３０が、比較画像Ｇｃを生成する。比較画像Ｇｃは、評価工程による評価の結果に基づいて、処理後主面の撮影により得られた撮影画像Ｇｒが示す当該処理後主面におけるインクの塗布状態を判定するための画像である。
【００５９】
インクの塗布状態とは、例えば、塗布対象領域（塗布対象チップの表面）にインクマークＭ１が存在する状態、塗布対象領域にインクマークＭ１が存在しない状態等である。また、インクの塗布状態とは、塗布対象領域に形成されているインクマークＭ１が正常に形成されている状態、塗布対象領域に形成されているインクマークＭ１が正常に形成されていない状態等である。また、インクの塗布状態とは、塗布対象領域に形成されているインクマークＭ１のサイズが適正なサイズである状態、塗布対象領域に形成されているインクマークＭ１のサイズが適正なサイズでない状態等である。
【００６０】
比較画像Ｇｃの生成には、仮想画像Ｇｎが使用される。図９は、仮想画像Ｇｎを示す図である。仮想画像Ｇｎは、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１を示す画像である。仮想画像Ｇｎは、半導体装置Ｗ１が有する複数の半導体素子Ｃｐ１を、複数の四角で示す。また、仮想画像Ｇｎが示す主面Ｓ１の形状およびサイズは、撮影画像Ｇｒが示す主面Ｓ１の形状およびサイズと同じである。
【００６１】
以下においては、画像で表現されるマークを、「マークＭ２」ともいう。マークＭ２は、インクの塗布状態を判定するためのマークである。マークＭ２の形状およびサイズは、平面視における正常インクマークの形状およびサイズと同じである。仮想画像Ｇｎは、マークＭ２を配置するための画像である。仮想画像Ｇｎは、前述のチップ配置図と対応づけられている。すなわち、仮想画像Ｇｎが示す複数の四角は、それぞれ、チップ配置図が示す複数の四角に対応する。
【００６２】
仮想画像Ｇｎは、例えば、画像処理部３０に予め登録（記憶）されている画像である。すなわち、仮想画像Ｇｎは、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１を示す、あらかじめ用意された画像である。
【００６３】
具体的には、画像生成工程では、画像処理部３０が、評価部４が生成した位置情報に基づいて、仮想画像ＧｎにマークＭ２を配置することにより、比較画像Ｇｃを生成する。すなわち、比較画像Ｇｃは、仮想画像Ｇｎを使用して生成される画像である。なお、比較画像Ｇｃが示す主面Ｓ１の形状およびサイズは、撮影画像Ｇｒが示す主面Ｓ１の形状およびサイズと同じである。
【００６４】
ここで、位置情報が、図５（ａ）のチップ配置図に対応する情報であると仮定する。すなわち、位置情報は、４つの不良チップの位置を示すと仮定する。当該位置情報が示す４つの不良チップの位置は、図５（ａ）のチップ配置図において、「Ｆ」を示す４つの四角の位置である。この場合、画像生成工程では、画像処理部３０が、位置情報が示す４つの四角（不良チップ）の位置に対応する、仮想画像Ｇｎの４つの四角の位置に、それぞれ、４つのマークＭ２を配置する。なお、仮想画像Ｇｎの４つの四角の各々の中央部にマークＭ２は配置される。これにより、図５（ｂ）の比較画像Ｇｃが生成される。
【００６５】
次に、塗布状態判定工程が行われる（ステップＳ１５０）。塗布状態判定工程では、画像処理部３０が、撮影画像Ｇｒと比較画像Ｇｃとを比較して、インクの塗布状態を判定する。具体的には、画像処理部３０は、撮影画像Ｇｒと比較画像Ｇｃとを、パターンマッチングにより比較する。パターンマッチングは、周知な技術であるため、詳細な説明は省略する。画像処理部３０は、パターンマッチングの結果に基づいて、インクの塗布状態を判定する。判定された内容は、判定結果として、評価部４へ送信され保存される。
【００６６】
ここで、以下の前提Ｐｍ１を考慮する。前提Ｐｍ１では、撮影画像Ｇｒは、図６の半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１（処理後主面）を示す画像である。また、前提Ｐｍ１では、比較画像Ｇｃは、図５（ｂ）の比較画像Ｇｃである。
【００６７】
前提Ｐｍ１における塗布状態判定工程では、画像処理部３０は、パターンマッチングにより、４つの塗布対象領域に、それぞれ、４つのインクマークＭ１が正常に形成されていると判定する。すなわち、画像処理部３０は、一度に、４つのインクマークＭ１の状態（インクの塗布状態）を判定することができる。判定された内容は、判定結果として、評価部４へ送信され保存される。
【００６８】
なお、インクマークＭ１の直径は、インクの塗布のばらつき等により、直径Ｄ１とならない場合がある。そのため、撮影画像Ｇｒと比較画像Ｇｃを比較した際に、撮影画像Ｇｒと比較画像Ｇｃとのマッチング率が規定範囲内（例えば、９５％から１００％）であれば、画像処理部３０は、半導体装置Ｗ１（ウエハ）にインクマークＭ１が正常に形成されていると判定する。
【００６９】
また、上記のマッチング率が規定値以下（例えば、９５％未満）であれば、画像処理部３０は、半導体装置Ｗ１（ウエハ）にインクマークＭ１が正常に形成されていないと判定する。
【００７０】
また、以下の前提Ｐｍ１ａを考慮する。前提Ｐｍ１ａでは、撮影画像Ｇｒは、図６の半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１（処理後主面）に、４つのインクマークＭ１のかわりに、３つのインクマークＭ１が形成されている状態を示す画像である。また、前提Ｐｍ１ａでは、比較画像Ｇｃは、図５（ｂ）の比較画像Ｇｃである。
【００７１】
前提Ｐｍ１ａにおいて、上記のマッチング率が規定値以下（例えば、９５％未満）である場合、インクの塗布状態として、塗布対象領域にインクマークＭ１が存在しない状態が発生している可能性がある。また、上記のマッチング率が規定値以下（例えば、９５％未満）である場合、インクの塗布状態として、インクマークＭ１が塗布された位置が不適切な位置（例えば、塗布対象チップの表面の端部）である状態が発生している可能性がある。
【００７２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、マーキング部２１は、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１のうち、複数の半導体素子Ｃｐ１のうちの少なくとも１つの半導体素子Ｃｐ１に対応する領域にインクを塗布するためのインク塗布処理を行う。撮影部７は、インク塗布処理が行われた後における主面Ｓ１である処理後主面の撮影を行う。画像処理部３０は、評価工程による評価の結果に基づいて、処理後主面の撮影により得られた撮影画像Ｇｒが示す当該処理後主面におけるインクの塗布状態を判定するための比較画像Ｇｃを生成する。画像処理部３０は、撮影画像Ｇｒと比較画像Ｇｃとを比較して、インクの塗布状態を判定する。
【００７３】
これにより、インクの塗布状態を判定することができる。前述したように、インクの塗布状態とは、例えば、塗布対象領域（塗布対象チップの表面）にインクマークＭ１が存在する状態、塗布対象領域にインクマークＭ１が存在しない状態等である。
【００７４】
また、インクの塗布状態とは、塗布対象領域に形成されているインクマークＭ１が正常に形成されている状態、塗布対象領域に形成されているインクマークＭ１が正常に形成されていない状態等である。また、インクの塗布状態とは、塗布対象領域に形成されているインクマークＭ１のサイズが適正なサイズである状態、塗布対象領域に形成されているインクマークＭ１のサイズが適正なサイズでない状態等である。
【００７５】
また、本実施の形態では、画像処理部３０が、撮影画像Ｇｒと比較画像Ｇｃとを比較して、インクの塗布状態を判定する。そのため、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１全体における複数のインクマークＭ１の（インクの塗布状態）を、一度に、判定することができる。すなわち、複数の不良チップにおけるインクの塗布状態（例えば、インクマークＭ１の有無、インクマークＭ１のサイズの適正さ）を、一度に、判定することができる。
【００７６】
そのため、インクの塗布状態の判定（検査）を、低コストで、かつ、短時間で行うことができる。すなわち、インクの塗布状態の判定を行う半導体装置評価対応処理を行うために要する時間の短縮を実現することができる。
【００７７】
また、本実施の形態では、撮影部７が半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１全体の撮影を行う際、当該撮影により得られる撮影画像Ｇｒが示す当該主面Ｓ１内にインク以外の部材が示されないように当該撮影部７は配置される。
【００７８】
また、本実施の形態では、撮影部７は、ベース板Ｂ１に設けられている。これにより、評価装置にあらたに撮影部を設置する必要がない。すなわち、従来の評価装置を流用することができ、低コスト化を実現できる。
【００７９】
なお、不良チップにインクを塗布するためのインク塗布処理が行われる場合、インクが塗布されていない状態、半導体装置に塗布されたインクのサイズが適正なサイズでない等のミスが発生する場合がある。このようなミスが発生した場合、電気特性の評価との整合がとれず、良品チップと不良品チップの区別が正確にできないという問題がある。
【００８０】
そのため、従来では、インク塗布処理により、上記のミスが発生しているか否かを確認するためには、全チップ、または、全ての不良チップに対し、目視による検査、１チップ毎のカメラによる検査等を行う必要があった。そのため、当該検査には、多くの時間を要するという問題がある。
【００８１】
また、前述の関連構成Ａでは、ＴＶカメラの設置位置が不明であり、従来の装置の流用が困難であるという問題がある。
【００８２】
そこで、本実施の形態の半導体装置用評価装置１００は、上記のような構成を有する。そのため、本実施の形態の半導体装置用評価装置１００により、上記の問題を解決することができる。
【００８３】
＜変形例１＞
以下においては、実施の形態１の構成を、「構成Ｃｔ１」ともいう。また、以下においては、本変形例の構成を「構成Ｃｔｍ１」ともいう。実施の形態１の構成Ｃｔ１では、撮影部７は、ベース板Ｂ１に固定されていた。構成Ｃｔｍ１は、撮影部７が移動自在な構成である。構成Ｃｔｍ１は、構成Ｃｔ１（実施の形態１）に適用される。
【００８４】
図１０は、本発明の変形例１に係る構成Ｃｔｍ１を有する半導体装置用評価装置１００の構成を示す模式図である。図１０を参照して、構成Ｃｔｍ１では、撮影部７は、移動自在に構成されている。具体的には、ベース板Ｂ１にスリットが設けられる。撮影部７は、当該スリットを介して、鉛直方向（Ｚ軸方向）において、移動自在に構成されている。構成Ｃｔｍ１では、半導体装置Ｗ１のサイズに応じて、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１全体が撮影できるように、撮影部７は鉛直方向（Ｚ軸方向）において移動する。
【００８５】
以上のように、構成Ｃｔｍ１では、撮影部７は移動自在に構成されている。これにより、撮影部７は、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１全体を容易に撮影することができる。
【００８６】
＜変形例２＞
以下においては、本変形例の構成を「構成Ｃｔｍ２」ともいう。実施の形態１の構成Ｃｔ１では、１つの撮影部７により、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１全体を撮影する構成であった。構成Ｃｔｍ２では、撮影部７は、複数のカメラで構成されている。構成Ｃｔｍ２は、構成Ｃｔ１（実施の形態１）および構成Ｃｔｍ１（変形例１）の全てまたは一部に適用される。
【００８７】
図１１は、本発明の変形例２に係る構成Ｃｔｍ２を有する半導体装置用評価装置１００の構成を示す模式図である。図１１を参照して、構成Ｃｔｍ１では、撮影部７は、カメラ７ａ，７ｂで構成されている。カメラ７ａ，７ｂの各々は、図１（実施の形態１）の撮影部７と同じ機能を有する。また、カメラ７ａ，７ｂの各々の撮影対象エリアは、重複しない。
【００８８】
構成Ｃｔｍ２では、カメラ７ａ，７ｂの撮影により得られる複数の画像を、画像処理部３０が組み合わせることにより、当該画像処理部３０が１つの撮影画像Ｇｒを生成する。これにより、プローブ基体２０の位置を大きく変えることなく、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１全体を容易に撮影することができる。
【００８９】
なお、構成Ｃｔｍ２における撮影部７を構成するカメラの数は２に限定されず、３以上であってもよい。
【００９０】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態、各変形例を自由に組み合わせたり、実施の形態、各変形例を適宜、変形、省略することが可能である。
【００９１】
例えば、撮影部７は、ベース板Ｂ１に設けられているとしたが、これに限定されない。ベース板Ｂ１では、電気配線の煩雑な配置、複数のプローブ１０の存在等により、スペースがない場合もある。そのため、撮影部７が、マーキング部２１に設けられている構成（以下、「変形構成Ａ」ともいう）としてもよい。これにより、評価装置における従来のマーキング部を流用することができ、低コスト化を実現できる。変形構成Ａは、構成Ｃｔ１に適用される。
【００９２】
また、撮影部７は、広角撮影を行う機能を有するカメラである構成（以下、「変形構成Ｂ」ともいう）としてもよい。変形構成Ｂにおいて、当該カメラには、広角レンズが取り付けられる。変形構成Ｂにより、プローブ基体２０の位置を大きく変えることなく半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１全体を容易に撮影することができる。変形構成Ｂは、構成Ｃｔ１に適用される。なお、変形構成Ｂは、構成Ｃｔｍ１、構成Ｃｔｍ２、変形構成Ａ等に適用してもよい。
【００９３】
また、撮影部７は、撮影対象エリアを変更自在なカメラである構成（以下、「変形構成Ｃ」ともいう）としてもよい。変形構成Ｃでは、撮影部７は、リンク機構等により、撮影部７の撮影対象エリアを変更自在なように、構成される。変形構成Ｃにより、１つの撮影部７で、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１全体を容易に撮影することができる。また、カメラを複数設けることなく、カメラを複数設けた構成と同等の効果を得ることができる。
【００９４】
また、変形構成Ｃでは、１つの撮影部７の撮影により得られる複数の画像を組み合わせることにより、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１全体を示す撮影画像Ｇｒを得ることができる。変形構成Ｃは、構成Ｃｔ１に適用される。なお、変形構成Ｃは、構成Ｃｔｍ１、構成Ｃｔｍ２、変形構成Ａ，Ｂ等に適用してもよい。
【００９５】
また、撮影部７は、所定の箇所に固定されたカメラであり、撮影部７には、当該撮影部７の撮影対象エリアを変更自在とする可動部が設けられる構成（以下、「変形構成Ｄ」ともいう）としてもよい。
【００９６】
変形構成Ｄでは、撮影部７がベース板Ｂ１に固定された状態で、当該撮影部７の撮影対象エリアを変更自在とする可動部が、当該撮影部７に設けられる。当該可動部は、例えば、ミラーである。可動部は、例えば、撮影部７の先端側に設けられる。
【００９７】
また、変形構成Ｄでは、１つの撮影部７の撮影により得られる複数の画像を組み合わせることにより、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１全体を示す撮影画像Ｇｒを得ることができる。変形構成Ｄは、構成Ｃｔ１に適用される。なお、変形構成Ｄは、構成Ｃｔｍ１、構成Ｃｔｍ２、変形構成Ａ，Ｂ等に適用してもよい。
【００９８】
また、比較画像Ｇｃの生成に使用される仮想画像Ｇｎは、あらかじめ用意された画像に限定されない。仮想画像Ｇｎは、評価工程により評価が行われる前に半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１を撮影することにより得られた、当該主面Ｓ１を示す画像である構成（以下、「変形構成Ｅ」ともいう）としてもよい。
【００９９】
変形構成Ｅにより、半導体装置Ｗ１毎の主面Ｓ１の状態のバラツキに影響されることなく、インクの塗布状態を判定することができる。そのため、インクの塗布状態を判定の精度を向上させることができる。また、変形構成Ｅにより、評価工程が行われる前から、半導体装置Ｗ１の主面Ｓ１に存在するインクマークを検出することができる。
【０１００】
変形構成Ｅは、構成Ｃｔ１に適用される。なお、変形構成Ｅは、構成Ｃｔｍ１、構成Ｃｔｍ２、変形構成Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ等に適用してもよい。
【０１０１】
なお、前述の関連構成Ａでは、容易にＴＶカメラの位置、角度等を変更して、当該ＴＶカメラを、評価対象の半導体装置の主面に対向させることができない。そのため、関連構成Ａは、複数の半導体素子を有する半導体装置の主面全体に容易に対応できないという問題がある。そこで、上記の構成Ｃｔｍ１，構成Ｃｔｍ２、変形構成Ｂ，Ｃ，Ｄ等によれば、上記の問題を解決することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
４  評価部、７  撮影部、１０  プローブ、２１  マーキング部、３０  画像処理部、１００  半導体装置用評価装置、Ｃｐ１  半導体素子、Ｓｔ１  ステージ、Ｗ１  半導体装置。
【図１】
2019091773.tif 000003
【図２】
2019091773.tif 000004
【図３】
2019091773.tif 000005
【図４】
2019091773.tif 000006
【図５】
2019091773.tif 000007
【図６】
2019091773.tif 000008
【図７】
2019091773.tif 000009
【図８】
2019091773.tif 000010
【図９】
2019091773.tif 000011
【図１０】
2019091773.tif 000012
【図１１】
2019091773.tif 000013