(57)【要約】【課題】ウエハの検査が複数段階に亘って行われる場合に、全体の検査効率を向上させることができるウエハ検査システムを提供する。【解決手段】ウエハ８上に形成されている半導体集積回路チップについて、外注先で予め実施された検査結果に基づき、不良と判定されたチップに施されている初期マーキングの状態をカメラ装置３により撮像し、ウエハプローバ２は、初期マーキング状態に関するデータを取得するとウエハ８の良品チップについてのみ電気的特性検査を行う。ウエハプローバ２が初期マーキング状態に関するデータ並びに前記検査結果データをサーバ５に送信すると、ウエハ８について外観検査を行い、その外観検査の結果に基づいて作業者がマーキングを行うと、そのマーキングの状態をカメラ装置６により撮像し、パソコン７を介して画像データをサーバ５に送信する。【選択図】図１
2008010485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ上に形成されている半導体集積回路の各チップについて、電気的特性を検査するウエハプローバと、
このウエハプローバに搭載されたウエハを撮像する第１カメラ装置と、
このカメラ装置によって撮像された画像を処理することで、前記ウエハにおけるマーキング状態を認識し、前記状態をデータ化する第１画像処理装置と、
前記ウエハについて行われた外観検査の結果に基づいて、当該ウエハに行われたマーキングの状態を撮像する第２カメラ装置と、
この第２カメラ装置によって撮像された画像を処理することで、前記マーキングの状態を認識してデータ化する第２画像処理装置と、
前記ウエハプローバ，及び前記第２画像処理装置と通信ネットワークを介して接続されるサーバとを備え、
前記ウエハプローバは、前記電気的特性検査の実行前に、前記第１カメラ装置によって撮像されたウエハの初期マーキング状態に関するデータを前記第１画像処理装置より取得し、前記ウエハにおける良品チップについてのみ前記検査を実施すると、前記初期マーキング状態に関するデータ並びに前記検査結果データを前記サーバに送信し、
前記第２画像処理装置は、前記外観検査の実施結果に基づくマーキング状態に関するデータを、前記通信ネットワークを介して前記サーバに送信することを特徴とするウエハ検査システム。
【請求項２】
ウエハ上に形成されている半導体集積回路チップについて予め実施された検査結果に基づき、不良と判定されたチップに施されている初期マーキングの状態を、カメラ装置により撮像するステップと、
前記カメラ装置によって撮像された画像のデータをウエハプローバが取得するステップと、
前記ウエハプローバが、前記初期マーキング状態に関するデータに基づき、前記ウエハの良品チップについてのみ電気的特性検査を行うステップと、
前記初期マーキング状態に関するデータ並びに前記検査結果データを、通信ネットワークを介してサーバに送信するステップと、
前記ウエハについて外観検査を行うステップと、
前記外観検査の結果に基づいて、当該ウエハにマーキングを行うステップと、
前記マーキングの状態をカメラ装置により撮像するステップと、
前記カメラ装置により撮像された画像データを、前記通信ネットワークを介して前記サーバに送信するステップよりなることを特徴とするウエハ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ上に形成されている半導体集積回路の各チップについて、複数段階の検査を行うためのウエハ検査システム、及びウエハ検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、外部で製造され、既に半導体集積回路が形成された状態のウエハを自社にて受け入れ、検査を行う流れを説明するものである。製造されたウエハは（Ａ）先ず外注先において良品検査が行われ、ウエハ中の不良チップにはインクによりマーキングが行われると共に（図４（ａ）参照）、当該ウエハの良品数が紙伝票に記載された状態で納品されるようになっている。納品されたウエハについては、自社においても（Ｂ）ウエハプローバなどを用いてより詳細なレベルの良品検査を行い、その検査で検出された不良チップに対しても、インクによりマーキングが行われる（図４（ｂ）参照）。
【０００３】
例えば、半導体集積回路の用途が、車両に搭載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）等であれば、使用される環境が１００℃近くの高温や、氷点下の低温となる場合がある。従って、そのような温度変化があった場合でも、半導体チップが所定の電気的特性を維持できるかどうかを、２回の検査（１，２）により確認する必要がある（これに対して、外注先では常温環境下での検査だけ行うのが通常である）。
【０００４】
更に、その後、（Ｃ）電子顕微鏡などを用いてウエハの外観検査が行われる。この段階では、電気的接続に問題がない場合でも、キズがあったり配線の形成幅が不均一であるなどの外観不良が発見されると、そのチップも不良としてマーキングされる（図４（ｃ）参照）。このように、ウエハの検査は複数段階で行われるのが一般的である。尚、特許文献１には、（Ｂ）において行われるようなウエハ検査用の装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２１６９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の検査工程において、（Ｂ）の段階に使用されるウエハプローバは、（Ａ）の段階で発見された不良チップを認識する手段がないため、その不良チップに対しても（Ｂ）の検査を同様に行わざるを得ず、検査効率が悪かった。また、（Ｃ）の外観検査では、不良チップに対して作業者が手作業でマーキングを行い、目視により不良チップ数をカウントしている。そして、ウエハの歩留まりは、検査が終了した後に発見された不良チップ数を全て合計して計算するが、（Ｃ）の段階でカウントミスが発生することがあり、歩留まり計算が不正確になる場合があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウエハの検査が複数段階に亘って行われる場合に、全体の検査効率を向上させることができるウエハ検査システム及びウエハ検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のウエハ検査システムによれば、ウエハプローバは、電気的特性検査の実行前に、第１カメラ装置によって撮像されたウエハの初期マーキング状態に関するデータを第１画像処理装置より取得し、ウエハの良品チップについてのみ検査を実施すると、初期マーキング状態に関するデータと、検査結果データとをサーバに送信する。また、第２カメラ装置は、ウエハについて行われた外観検査の結果に基づいて、当該ウエハに行われたマーキングの状態を撮像し、第２画像処理装置は、その外観検査の実施結果に基づくマーキング状態に関するデータをサーバに送信する。
【０００８】
また、本発明のウエハ検査方法によれば、ウエハ上に形成されている半導体集積回路チップについて予め実施された検査結果に基づき、不良と判定されたチップに施されている初期マーキングの状態をカメラ装置により撮像し、ウエハプローバは、初期マーキング状態に関するデータを取得すると、ウエハの良品チップについてのみ電気的特性検査を行う。そして、初期マーキング状態に関するデータ並びに前記検査結果データをサーバに送信する。それから、前記ウエハについて外観検査を行い、その外観検査の結果に基づいて当該ウエハにマーキングを行うと、そのマーキングの状態をカメラ装置により撮像し、画像データをサーバに送信する。
【０００９】
即ち、外注先で予め良品検査が行われており、既にマーキングが施された状態で入荷したウエハについては、カメラ装置が初期マーキング状態の画像を撮像し、ウエハプローバがそのデータを取得することで初期不良チップがどれであるのかを認識できる。従って、自身が行う検査は良品チップだけを対象として、検査効率を向上させることができる。
また、その後に行われる外観検査の結果、作業者が不良チップに対し手作業で行ったマーキングについてもカメラ装置により撮像された画像に基づき認識されるので、不良チップの個数把握を迅速に行うことができ、人手による不良チップのカウントミスを排除することができる。更に、不良に関するデータはサーバに送信され、サーバにおいて一括管理されるので、ウエハの歩留まりに関するデータの統計的処理などを容易に行うことができると共に、夫々の不良が、各検査工程におけるどの段階で発生したものであるのかについても明確に峻別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施例について図１乃至図３を参照して説明する。図１は、ウエハ検査システムの構成を概略的に示すものである。ウエハ検査システム１は、ウエハプローバ２，カメラ装置（第１カメラ装置）３，パーソナルコンピュータ（第１画像処理装置）４，サーバ５，カメラ装置（第２カメラ装置）６，パーソナルコンピュータ（第２画像処理装置）７，マーキング装置１０などにより構成されている。ウエハプローバ２は、例えば、特許文献１に開示されているウエハ検査装置と同様の構成であり、外注先より受け入れたウエハ８上に形成されている半導体集積回路チップに対し、高温環境下，低温環境下で電気的特性を検査することで、良品，不良品を判定するようになっている。
【００１１】
カメラ装置３は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）、或いはＣＭＯＳイメージセンサなどで構成されており、ウエハプローバ２のステージ上に載置されたウエハ８の表面を撮像し、その画像データをパーソナルコンピュータ（パソコン）４に送信する。パソコン４には、画像認識処理用のプログラムがインストールされており、パソコン４は上記画像データを処理することで、ウエハ８について不良品と判定されたチップに対してインクで行われたマーキングの配置パターンを認識するようになっている。そして、その認識結果は、例えば、ＵＳＢ等の通信インターフェイスを介してウエハプローバ２に送信される。
【００１２】
ウエハプローバ２とサーバ５とは、例えばＬＡＮ（ＴＣＰ／ＩＰ）等の通信ネットワーク９を介して接続されており、ウエハプローバ２は、ウエハ８について行った検査結果のデータをサーバ５に送信するようになっている。マーキング装置１０は、ウエハプローバ２と連動するようになっており、ウエハプローバ２が行った検査結果により不良と判定されたチップに対して、不良品であることを示すインクを塗布するようになっている。
【００１３】
ウエハ８については、ウエハプローバ２による検査を行った後、出荷前に電子顕微鏡装置１１によって外観検査を行うようになっており、その外観検査の結果、不良と判定されたチップには、作業者が手作業によりマーキングを行うようになっている。そして、もう１つのカメラ装置６は、上記のマーキングが行われたウエハ８の表面を撮像するために配置されている。カメラ装置６により撮像された画像データはパソコン７に送信され、パソコン７は、パソコン４と同様に上記画像データを処理することで、ウエハ８について不良品と判定されたチップに対してインクで行われたマーキングの配置パターンを認識するようになっている。そして、その認識結果は、通信ネットワーク９を介してサーバ５に送信される。
【００１４】
次に、本実施例の作用について図２及び図３も参照して説明する。図２は図４相当図であり、ウエハ検査システム１において行われる検査工程を示すものである。ウエハ８は、外注先において一度検査（１）が行われており、その検査結果により不良品と判定されたチップにはインクでマーキング（図中左上）が施され（２）、出荷前に外観検査が行われた状態（３）で入荷する（図２（ａ）参照）。
【００１５】
そして、ウエハ８Ａを自社にて受け入れると、受入れの段階で外観検査を行う（４）。尚、上記の外観検査（３），（４）において不良チップが見つかった場合も、マーキングが行われる。それから、ウエハ８Ａをウエハプローバ２のステージにセットする。すると、カメラ装置３がウエハ８Ａの表面を撮像し、パソコン４がその画像データを処理することで、ウエハ８Ａ上におけるマーキングの配置パターン（初期マーキングの状態）が認識される（５）／（カウント検査１）。この時、パソコン４は、認識したマーキングの配置パターンをディスプレイに表示させるので、作業者は、そのディスプレイの表示を参照してカメラ装置３が捉えた画像を確認することができる。
【００１６】
ここで、図３には、工程（５）におけるマーキングの配置パターン認識、即ち、インクカウントがどのように行なわれるにかを、一例により説明している。パソコン４における画像認識処理では、インクカウントを、例えば、１０ｍｍ×１０ｍｍの固定範囲毎に行うようになっている。従って、ウエハの径が同じであれば、ワンチップのサイズが異なるとしてもカウント時間は同一となる。
例えば、図３（ａ）はワンチップサイズが５ｍｍ×５ｍｍの場合を示し、図３（ａ）はワンチップサイズが１０ｍｍ×１０ｍｍの場合を示しているが、図３（ａ）の場合は一度に４チップについてカウントを行うことになる。
【００１７】
再び、図２を参照する。パソコン４が（５）においてウエハ８Ａについてのインクカウントを行うと、ウエハプローブ２は、そのカウント結果データをパソコン４より取得し、ウエハ８Ａにおける不良チップの配置パターンを認識する。そして、最初の検査１（例えば、高温環境下での検査：ＨＴ）を行うが（６）、その場合、予め認識した不良チップについては検査を行わず、残りの良品チップについてのみ検査を行う。
【００１８】
続いて、ウエハプローブ２は、検査２（例えば、低温環境下での検査：ＬＴ）を行うが（７）、その場合も（６）の検査１で不良と判定されたチップについては検査を行わず、残りの良品チップについてのみ検査を行う。それから、検査１，２の結果により不良と判定されたチップに対して、マーキング装置１０によるマーキング（図中右下）が行われる（８）。すると、図２（ｂ）に示すウエハ８Ｂの状態となる。マーキングが完了すると、ウエハプローブ２は、パソコン４より取得した初期マーキング状態に関するデータと、検査１，２の結果得られた良品，不良品の判定データとをサーバ５に送信する。
【００１９】
次に、ウエハ８Ｂについて、作業者が電子顕微鏡装置１１により（次工程に対する）出荷前の外観検査を行い（９）、不良チップを発見すると、手作業によりマーキング（図中右上）を行う（１０）。すると、図２（ｃ）に示すウエハ８Ｃの状態となる。それから、カメラ装置６がウエハ８Ｃの表面を撮像し、パソコン７がその画像データを処理することで、ウエハ８Ｃ上におけるマーキングの配置パターンが認識される（１１）。すると、パソコン７は、その認識結果を、通信ネットワーク９を介してサーバ５に送信する。
【００２０】
以上のように本実施例のウエハ検査システム１によれば、ウエハ８上に形成されている半導体集積回路チップについて、外注先で予め実施された検査結果に基づき、不良と判定されたチップに施されている初期マーキングの状態をカメラ装置３により撮像し、ウエハプローバ２は、初期マーキング状態に関するデータを取得するとウエハ８の良品チップについてのみ電気的特性検査を行う。そして、ウエハプローバ２が初期マーキング状態に関するデータ並びに前記検査結果データをサーバ５に送信すると、ウエハ８について外観検査を行い、その外観検査の結果に基づいて作業者がマーキングを行うと、そのマーキングの状態をカメラ装置６により撮像し、パソコン７を介して画像データをサーバ５に送信する。
【００２１】
従って、ウエハプローバ２は、外注先で予め行われた良品検査の結果をデータとして取得し、初期不良チップがどれであるのかを認識した上で検査を行うことができるので、検査対象を良品チップだけにして検査効率を向上させることができる。そして、その後に行われる外観検査の結果、作業者が不良チップに対し手作業で行ったマーキングについてもカメラ装置６により撮像された画像に基づき認識されるので、不良チップの個数把握を迅速に行うことができ、人手による不良チップのカウントミスを排除することができる。
【００２２】
また、カメラ装置３，６を使用することで、インクカウントを迅速に行うことができ、この点でも作業効率が向上する。更に、インクによるマーキングの不良（エリアのずれやかすれ等）についても、チェックすることができる。
加えて、不良に関するデータはサーバ５に送信され、サーバ５において一括管理されるので、ウエハ８の歩留まりに関するデータの統計的処理などを容易に行うことができると共に、夫々の不良が、各検査工程におけるどの段階で発生したものであるのかについても明確に峻別することができる。
【００２３】
本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形が可能である。
ウエハプローバ２において行う検査１（ＨＴ），検査２（ＬＴ）を、夫々異なるウエハプローバによって行っても良い。その場合、ウエハプローバ間のデータ転送は、サーバ５を介して行うようにすれば良い。
また、ウエハプローバ２と、その後に行う外観検査工程との間に、異なる種類の検査を行うための装置を１つ以上配置して検査を実施しても良い。この場合も、ウエハプローバ２と上記検査装置との間のデータ転送は、サーバ５を介して行うようにすれば良い。
カメラ装置３とパソコン４における画像処理機能を、ウエハプローバ２に組み込んで一体に構成しても良い。同様に、カメラ装置６とパソコン７における画像処理機能を、電子顕微鏡装置１１に組み込んで一体に構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例であり、ウエハ検査システムの構成を概略的に示す図
【図２】ウエハの検査工程を説明する図
【図３】図２の工程（５）におけるマーキングの配置パターン認識を説明する図
【図４】従来技術を示す図２相当図
【符号の説明】
【００２５】
図面中、１はウエハ検査システム、２はウエハプローバ、３はカメラ装置（第１カメラ装置）、４はパーソナルコンピュータ（第１画像処理装置）、５はサーバ、６はカメラ装置（第２カメラ装置）、７はパーソナルコンピュータ（第２画像処理装置）、８はウエハ、９は通信ネットワーク、１０はマーキング装置を示す。
【図１】
2008010485.tif 000003
【図２】
2008010485.tif 000004
【図３】
2008010485.tif 000005
【図４】
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