(57)【要約】【課題】      異物が電極パッド上に残っていたとしても針痕に異常がなければ、正常な針痕、しいては正常な電極パッドとして扱うことが望ましい。【解決手段】    被検査物なる半導体ウェハにおいて、電気的特性検査をおこなった時、通電のために電極パッド上に形成される針痕だけでなくその他異物が混在している場合。その後工程である外観検査装置において、正規の針痕であるにもかかわらず、単に、被検査物を洗浄する際に取り除くことができるその他異物があるだけの場合でも、不良と取り扱っていたことに対し、その要因の異なる不具合の内容を当該発明の区別方法および装置によって区別することができ、被検査物の外観検査の信頼性を上げることができる。【選択図】          図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物の通電の為の電極パッド部に針をあて電気的特性検査を行った後、電極パッド上に形成される針痕の有無や形状の異常その他異物などの検出をおこなう被検査物の外観検査方法において、電極パッド内の前記針痕と他の異物を区別することを特徴とする被検査物の外観検査方法。
【請求項２】
被検査物の通電の為の電極パッド部に針をあて電気的特性検査を行った後、電極パッド上に形成される針痕の有無や形状の異常その他異物などの検出をおこなう被検査物の外観検査方法において、
前記電極パッドの原画像を２値化画像とする工程と、
該２値化画像をラベリングする工程と、
ラベリングした塊の中の画像の白い部分を穴とし、該穴を黒く塗りつぶす工程と
ラベリングした個々の塊の範囲の原画像の濃淡情報をもとにヒストグラムを算出する工程と、
平均輝度値を比べ、内部に白い部分がある針痕は高く、白い部分の無いその他異物は低くなる境目を閾値として設定し、
前記針痕とその他異物の区別をする工程からなることを特徴とする請求項１に記載の被検査物の外観検査方法。
【請求項３】
被検査物の通電の為の電極パッド部に針をあて電気的特性検査を行った後、電極パッド上に形成される針痕の有無や形状の異常その他異物などの検出をおこなう被検査物の外観検査装置において、電極パッド内の前記針痕と他の異物を区別することを特徴とする被検査物の外観検査装置。
【請求項４】
被検査物の通電の為の電極パッド部に針をあて電気的特性検査を行った後、電極パッド上に形成される針痕の有無や形状の異常その他異物などの検出をおこなう被検査物の外観検査装置において、
前記電極パッドの原画像を２値化画像とする手段と、
該２値化画像をラベリングする手段と、
ラベリングした塊の中の画像の白い部分を穴とし、該穴を黒く塗りつぶす手段と
ラベリングした個々の塊の範囲の原画像の濃淡情報をもとにヒストグラムを算出する工程と、
平均輝度値を比べ、内部に白い部分がある針痕は高く、白い部分の無いその他異物は低くなる境目を閾値として設定し、
前記針痕とその他異物の区別をおこなう手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の被検査物の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の被検査物（例えば複数の半導体チップから形成される半導体ウエハ）の電気的特性検査によりその電極パッド上に形成される針痕とその他異物とを区別するそして／または区別できる被検査物の外観検査方法およびそれを備えた装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検査物上に形成された半導体チップの電気的特性を検査するために、通常、当該半導体チップ内の電極パッドには、検査用のプローブの針が刺され通電される。多く、電極パッドはアルミニウムなどから成り、検査用プローブは通電を確保するために、相当程度の力で電極パッドに押し当てられる。それによって、電極パッドには電気的特性検査用プローブによる針痕が形成される。
【０００３】
ところで、これら電気的特性検査が完了した後の検査用プローブによる針痕が形成された電極パッドを含む半導体ウェハを、その後の工程へ送るに際し、チップ上のパターン欠陥の検査の他に、この電極パッドの検査もおこなう。例えば、電極パッド上にある針痕の有無や形状の異常その他異物などの検出を行う。
【０００４】
電気的特性検査を行う時に、針痕の有無や形状の異常その他異物などが電極パッド表面に付着することがある。その付着したその他異物は、後の工程で被検査物を洗浄する際に取り除くことができる。その為、該異物が電極パッド上に残っていたとしても針痕に異常がなければ、正常な針痕、しいては正常な電極パッドとして扱いたい。
【０００５】
下記特許文献「特開２００５−０４５１９４号」に示す電極パッドの針痕に関する電気的特性検査工程の出願では、上記の様な電極パッド上の針痕の位置などを高速に判定する針痕読み取り装置および針痕読み取り方法に関する出願であり、同じ電極パッド上に位置するその他異物が残っていても正常な電極パッドとして扱うか否かを判定するに関する発明とは異なる出願である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０４５１９４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の様に、本発明に於いては、被検査物の電気的特性を検査する場合に、検査用プローブの通電確保のために、検査用プローブが電極パッドに押し当てられる。その場合に残る針痕の状態と検査時に付着した異物などが電極パッド表面に付着することがある。その付着した異物は、後の工程で被検査物を洗浄する際に取り除くことができるものであり、該異物が電極パッド上に残っていたとしても針痕に異常がなければ、正常な針痕、しいては正常な電極パッドとして扱うという判定が検査として出来る様に判断する被検査物の外観検査方法及び外観検査装置を考察した。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１及び請求項３に記載の発明は、半導体チップの通電の為の電極パッド部に針をあて電気的特性検査を行った後、電極パッド上にある針痕の有無や形状の異常などの検出をおこなう被検査物の外観検査方法において、電極パッド内の針痕とその他異物を区別することを特徴とする方法と装置について提供する。
【０００９】
そして、請求項２及び請求項４では、前記電極パッドの原画像を２値化画像とする工程と、
該２値化画像をラベリングする工程と、
ラベリングした塊の中の画像の白い部分を穴とし、該穴を黒く塗りつぶす工程と
ラベリングした個々の塊の範囲の原画像の濃淡情報をもとにヒストグラムを算出する工程と、
平均輝度値を比べ、内部に白い部分がある針痕は高く、白い部分の無いその他異物は低くなる境目を閾値として設定し、
針痕とその他異物の区別をする工程からなることを特徴とする半導体被検査物のの外観検査さらには、電極パッドの針痕やその他異物の状態について、針痕が正常であるかの判断とともに、電極パッドの針痕の有無や形状の異常などの検査を行う時に付着していたその他異物は、後の工程で被検査物を洗浄する際に取り除くことができる。その為、該異物が電極パッド上に残っていたとしても針痕に異常がなければ、正常な針痕しいては正常な電極パッドとして扱うという検査をおこない、本来の不具合をもつ被検査物を不具合として排除する方法とその工程を備える装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
従来の被検査物の外観検査、特に、電極パッドの状態についての外観検査において、
電極パッドの針痕の有無や形状の異常などの検査を行う時、付着していたその他異物は、後の工程で被検査物を洗浄する際に取り除くことができる。その為、該異物が電極パッド上に残っていたとしても針痕に異常がなければ、正常な針痕、しいては正常な電極パッドとして扱かい、逆に本来の不具合をもつ被検査物を不具合として排除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
被検査物において、電気的特性検査をおこなった時に生じる電極パッド上に通電のための針痕だけでなく付着していたその他異物が混在している場合。その後工程である外観検査装置において、正規の針痕であるにもかかわらず、単に、被検査物を洗浄する際に取り除くことができるその他異物があるだけの場合でも、不良と取り扱っていたことに対し、その要因の異なる不具合の内容を当該発明の区別方法および装置によって区別することができ、外観検査の信頼性を上げることができる。
【００１２】
本発明では、電気的特性検査をおこなった時に生じる電極パッド上に通電のための針痕と被検査物を洗浄する際に取り除くことができる異物との区別方法とその装置について、説明する。
【００１３】
図１は、被検査物１の写真である。１枚の被検査物１に多くの半導体チップ２が搭載されている。その半導体チップ２の中に、図２に示す様に、半導体チップ２に通電するための電極パッド３が複数並んでいる。そこには、図２に示す様に、チップ２の電気的特性試験を行われたことにより、電気的特性検査用プローブによる針６の針痕４が残る。その針痕４の概要を示す図を図３として示す。また、図４には、図２と同様に半導体チップ２の中の電極パッドを示しているが、その中に、上記同様の電気的特性検査用プローブによる針痕４が示されている。その電極パッドの中に、電気的特性検査によって形成された正規の針痕４とともに、その他異物５が存在している図が示されている。該その他異物５の概要を示す図を図５として示す。本発明では、上記針痕４とその他異物５が混在している場合、その付着していたその他異物５は、後の工程で被検査物１を洗浄する際に取り除くことができることから、針痕４と該その他異物５が混在しているから不具合とするのでは無く、針痕４と異物５を区別し、単に、取り除くことができる異物が存在する理由だけの場合、外観検査にて不良としないなどの判定に役立つものである。
【００１４】
上記記載の針痕４とその他異物５の判別方法について述べる。まず、その区別する方法に関するフローチャートを図６に示す。記載のＳ１〜Ｓ１０は方法手順を示す。
【００１５】
Ｓ１：  原画像（図７）に対し２値化をおこない白黒画像からなる２値化画像（図８）を作成する。
【００１６】
Ｓ２：  ラベリング処理をおこなう。各画素にラベル（番号）を属性として付加する。図９の場合２つのラベルが付加され、異物５を［１］、針痕４に［２］が付加された状態を示している。
【００１７】
Ｓ３：  穴埋め処理をおこなう。Ｓ２工程にてラベリングが付加された異物５，針痕４からなる２つの塊の中の白い部分を「穴」とし該「穴」を黒く塗り潰す。（図１０）
Ｓ４：  図１０をもとに、ラベリングした個々の塊の範囲の原画像の濃淡情報を用いて、図１１に示すように、付加された各ラベル毎に、ラベル１のヒストグラム、ラベル２のヒストグラムを算出する。個々のその他異物５のヒストグラム、針痕４のヒストグラムの実際に得られたグラフを図１２に示す。
【００１８】
Ｓ５：  各ヒストグラムより最大輝度からＳ％間の平均輝度値を算出する。
その他異物５に付加されたラベル１に関するヒストグラムの最大輝度値から、Ｓ％間の平均輝度値８−ｂを求めたヒストグラムを図１３に示す。
【００１９】
針痕４に付加されたラベル２に関するヒストグラムの最大輝度値から、Ｓ％間の平均輝度値８−ａを求めたヒストグラムを図１４に示す。
【００２０】
Ｓ６：  図１３のヒストグラムと図１４のヒストグラムを重ね合わせた図１５をもって判定する。すなわち、平均輝度値８−ａ，ｂを比較すると、内部に白い部分がある針痕４の場合は高く、白い部分が無い異物５の場合は低くなる。境目を閾値９と設定する。閾値９よりも低い平均輝度値のものをその他異物５と判定する。
【００２１】
Ｓ７：  付加されたラベルごとに、閾値９よりも高い平均輝度値のものを針痕４と判定する。
【００２２】
Ｓ８：  付加されたラベルごとに、閾値９よりも低い平均輝度値のものを異物５と判定する。
【００２３】
Ｓ９：  当該記載している説明では、針痕４とその他異物５をそれぞれ各１個の場合を説明しているが、実際の判定時には、針痕４とその他異物５ともに、個々に複数有る場合が想定される。その場合、ラベルが付加された個数分、上記平均輝度値を求め、個々に閾値９よりも平均輝度値が高いか低いかの判定を繰り返す。
【００２４】
Ｓ１０：  上記繰り返し判定が完了すると、外観検査工程は完了する。
【００２５】
上記の結果によって、針痕４とその他異物５が混在する場合、外観検査工程の後、被検査物を洗浄する際にその他異物５は、取り除くことができるので、良品であると判断する。ただし、針痕４が該電極パッドの中央に位置しない場合は不良品と判断するなど、当該発明の針痕４であるかその他異物５であるかを判定した後のその情報を持って全体の情報から、当該外観検査装置としての判定を下すことになる。
【実施例】
【００２６】
被検査物１なる半導体ウエハを持って、所定の半導体チップ２の電気的特性検査によりその電極パッド３上に形成される針痕４とその他異物５を見出した。その後工程の外観検査工程に於いて、前記判定方法に沿って検査を行った。
【００２７】
外観検査工程に於いて、前記図６に示すステップに沿って、所定の電極パッド３の検査を行ったところ、２値化処理、ラベリング、穴埋め処理、ヒストグラム算出工程を経て、その結果から、ラベル付加ａの平均輝度値８として、Ａ＝２２２、ラベル付加ｂの平均輝度値として、Ｂ＝５８を得た。その時の平均輝度算出Ｓ％は、針痕の「穴」が針痕全体の面積のおよそ１６％であることから、Ｓ％＝１６とした。また、平均輝度値の境目として、閾値９＝（平均輝度値Ａ＋平均輝度値Ｂ）／２＝１４０とした。
【００２８】
その結果をもって判定すると、ラベルａの平均輝度値８−ａは、閾値よりも高く、ラベルｂの平均輝度値８−ｂは、閾値よりも低い。従い、ラベルａを針痕４であると判定し、ラベルｂを異物５であると判定した。これをもって、通常の外観検査では、このその他異物５がある場合、外観検査としては、不良品と判定していたが、当該手法を持って針痕４とその他異物５とを区別することができた。この手法および装置を用いて、後工程の洗浄工程で半導体被検査物を洗浄する際に取り除くことができるものであり、該その他異物５が電極パッド上に残っていたとしても針痕４に異常がなければ、正常な針痕４、しいては正常な電極パッド、正常な半導体チップとして扱うという判定が検査として出来た。上記実施例の各値について、表１に示す。
【００２９】
表１
2008251975.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００３０】
被検査物において、電気的特性検査をおこなった時に生じる電極パッド上に通電のための針痕だけでなくその他の異物などの付着物が混在している場合。その後工程である外観検査装置において、正規の針痕であるにもかかわらず、単に、被検査物を洗浄する際に取り除くことができる異物があるだけの場合でも、不良と取り扱っていたことに対し、その要因の異なる不具合の内容を当該発明の区別方法および装置によって区別することができ、外観検査の信頼性を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】被検査物（半導体ウェハ）の図。
【図２】針痕を伴う電極パッドの図。
【図３】針痕を説明する図。
【図４】異物を伴う電極パッドの図。
【図５】針痕と異物を説明する図。
【図６】針痕と異物を区別する方法のフローチャート。
【図７】電極パッドの原画像。
【図８】電極パッドの２値化画像。
【図９】電極パッドの針痕と異物をラベリング処理状況を示す図。
【図１０】電極パッドの針痕と異物に穴埋めを示す図。
【図１１】ラベリングした個々の塊の範囲の原画像からヒストグラムを算出する図。
【図１２】ヒストグラム。
【図１３】異物ヒストグラム。
【図１４】針痕ヒストグラム。
【図１５】ヒストグラムを用いて行う判別処理を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
１      被検査物（半導体ウェハ）
２      半導体チップ
３      電極パッド
４      針痕
５      異物
６      針
７      保護膜
８−ａ  平均輝度値（針痕）
８−ｂ  平均輝度値（異物）
９      閾値
【図１】
2008251975.tif 000004
【図２】
2008251975.tif 000005
【図３】
2008251975.tif 000006
【図４】
2008251975.tif 000007
【図５】
2008251975.tif 000008
【図６】
2008251975.tif 000009
【図７】
2008251975.tif 000010
【図８】
2008251975.tif 000011
【図９】
2008251975.tif 000012
【図１０】
2008251975.tif 000013
【図１１】
2008251975.tif 000014
【図１２】
2008251975.tif 000015
【図１３】
2008251975.tif 000016
【図１４】
2008251975.tif 000017
【図１５】
2008251975.tif 000018