(57)【要約】【課題】半導体チップのバンプや点字など複数の突起部の検査を、短時間で精度良く行えるようにする【解決手段】駆動部１０４によりセンサアレイ１０２を検査対象の半導体チップ１０９に近づけ、センサアレイ１０２が検出した状態により押し当てる圧力を制御した状態で、半導体チップ１０９の平面に形成されている複数のバンプ１０８が、センサアレイ１０２の検出面に同時に押し当てられた状態とし、複数のバンプ１０８の状態を同時に検査する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の平面に複数の突起部を備えた検査対象の前記突起部の状態を検査する形状検査装置であって、
前記検査対象の前記突起部の接触状態を検出して検出信号を出力する複数のセンサ素子が配列された検出面を備えたセンサアレイと、
このセンサアレイの検出面に対向して配置されて前記検査対象を固定する支持台と、
前記センサアレイと前記支持台との距離を近づける駆動部と、
複数の前記センサ素子から出力された複数の前記検出信号をもとに前記駆動部の動作を制御する制御手段と
を少なくとも備えたことを特徴とする形状検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の形状検査装置において、
前記センサ素子は、固定電極とこれに所定距離離間して配置されて変形可能な可動電極と、前記固定電極と前記可動電極との間に形成された容量を検出する検出回路とを少なくとも備えたものであることを特徴とする形状検査装置。
【請求項３】
請求項２記載の形状検査装置において、
前記可動電極の前記検査対象の前記突起部が接触する側に設けられた突起状構造体
を備えることを特徴とする形状検査装置。
【請求項４】
請求項１記載の形状検査装置において、
前記センサ素子は、圧電体とこの圧電体が出力する電圧を検出する検出回路とを少なくとも備えたものであることを特徴とする形状検査装置。
【請求項５】
請求項１記載の形状検査装置において、
前記センサ素子は、センサ電極とこれを覆う容量絶縁膜と、
前記検査対象と前記センサ電極との間に形成された静電容量の状態を検出する検出回路と
を少なくとも備えたものであることを特徴とする形状検査装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の形状検査装置において、
前記センサアレイは、前記検出面にゴム弾性を有する弾性膜を備える
ことを特徴とする形状検査装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の形状検査装置において、
前記センサアレイを前記駆動部に弾性支持された状態とする支持手段
を備えることを特徴とする形状検査装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の形状検査装置において、
前記センサアレイの前記支持台に対する角度を変更する調整機構
を備えることを特徴とする形状検査装置。
【請求項９】
同一の平面に複数の突起部を備えた検査対象の前記突起部の状態を検査する形状検査方法であって、
前記検査対象の前記突起部の接触状態を検出して検出信号を出力する複数のセンサ素子が配列された検出面を備えたセンサアレイを用意し、
このセンサアレイの検出面に対向して前記検査対象を配置し、
前記センサアレイの検出面を前記検査対象の前記突起部が形成された面に押し付け、
この押し付けた状態を複数の前記センサ素子から出力される前記検出信号の状態により制御し、
前記押し付けた状態を制御する中で、複数の前記センサ素子から出力された前記検出信号により前記突起部の状態を検査する
ことを特徴とする形状検査方法。
【請求項１０】
請求項９記載の形状検査方法において、
予め用意されている突起の状態と複数の前記センサ素子から出力された前記検出信号により得られる突起の状態とを比較することで前記検査を行う
ことを特徴とする形状検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスに設けられたバンプなどの電極の形状や点字などの微細な凹凸を検査する形状検査装置及び形状検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）などの情報端末装置は、携帯性を確保した上で高度な機能の付加が要求されている。このため、上記情報端末装置に実装される各種の半導体チップは、より小さなチップの中により高度な処理を可能とし、小さな面積により多くの端子数を備えるようになっている。このような半導体チップの実装例として、ＣＳＰ（Chip Size Package）などの技術が開発されている。この技術では、配列された複数の半球状のバンプが、実装時の接続端子として用いられている。
【０００３】
ところで、接続端子となるバンプは、半導体チップのいずれかの面に形成されるため、実装された後では、半導体チップに隠れて目視が不可能な状態となる。従って、実装された後の接続状態の検査を目視で行うことができない。また、接続箇所がチップの下に隠れるため、実装した後の接続状態の修正なども困難である。
従って、ＣＳＰなどのバンプを用いた実装技術においては、実装する前に、形成されているバンプの状態を確認（検査）しておくことが非常に重要となる。
【０００４】
このようなバンプの検査では、形成されているバンプの高さや体積の均一性が計測される。例えば、配列されているバンプに高さの不均一があると、低いバンプは接合不良となる。また、高さが均一であっても、体積の大きいバンプは、隣接するバンプと接触し易いため、短絡の原因となる。一方、体積の小さいバンプは、断線を引き起こす原因となる。
【０００５】
これらのバンプの状態の検査には、レーザを用いて高さを測定する三角測量方式（特許文献１参照）や、可視光を用いて焦点深度を測定する焦点法（特許文献２参照）がある。レーザを用いた三角測量方式では、図８（ａ）に示すように、半導体レーザ８０１とレーザ光を受光する検知器８０２と走査ステージ８０３とからなる検査装置が用いられる。
測定対象となる半導体チップ８０４は、図８（ｂ）に示すように、一方の面に複数のバンプ８０５を備えている。これらバンプ８０５は、半径１００〜５００μｍの半球状であり、５００〜１０００μｍの間隔で配列されている。
【０００６】
この三角測量方式による検査では、まず、半導体レーザ８０１より放出されるレーザをバンプ８０５に照射し、バンプ８０５より反射する光を検知器８０２で検出し、バンプ８０５の高さを測定する。走査ステージ８０３を各バンプ８０５の配列に合わせて走査させることで、全てのバンプ８０５の高さを測定する。全てのバンプ８０５の高さを測定した後、測定された高さの均一性が評価される。なお、可視光を用いた焦点深度法も、バンプの高さや形状を、バンプ毎に検査する。
【０００７】
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【特許文献１】特許３１４０５９１号公報
【特許文献２】特開平１０−２３２１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した従来よりある検査方法では、バンプを各々計測するため、一つの半導体チップを検査するために多くの時間を必要とする。また、検査対象のバンプが測定のための位置に精度良く配置されることも必要となり、検査を困難としている。今後より集積化が進行すると、バンプの数は増加し、またバンプの寸法も小さくなるため、位置を精度良く合わせることは、より困難となる。
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、半導体チップのバンプや点字など複数の突起部の検査を、短時間で精度良く行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る形状検査装置は、同一の平面に複数の突起部を備えた検査対象の突起部の状態を検査する形状検査装置であって、検査対象の突起部の接触状態を検出して検出信号を出力する複数のセンサ素子が配列された検出面を備えたセンサアレイと、このセンサアレイの検出面に対向して配置されて検査対象を固定する支持台と、センサアレイと支持台との距離を近づける駆動部と、複数のセンサ素子から出力された複数の検出信号をもとに駆動部の動作を制御する制御手段とを少なくとも備えたものである。
この装置では、複数の突起部がセンサアレイの検出面に同時に接触した状態で、突起部の検出がなされる。
【００１０】
上記形状検査装置において、センサ素子は、固定電極とこれに所定距離離間して配置されて変形可能な可動電極と、固定電極と可動電極との間に形成された容量を検出する検出回路とを少なくとも備えたものであればよい。また、可動電極の検査対象の突起部が接触する側に設けられた突起状構造体を備えることとで、検出感度が向上する。
【００１１】
また、センサ素子は、圧電体とこの圧電体が出力する電圧を検出する検出回路とを少なくとも備えたものであってもよく、センサ素子は、センサ電極とこれを覆う容量絶縁膜と、検査対象とセンサ電極との間に形成された静電容量の状態を検出する検出回路とを少なくとも備えたものであってもよい。
上記形状検査装置において、センサアレイは、検出面にゴム弾性を有する弾性膜を備えるようにしてもよい。
【００１２】
また、上記形状検査装置において、センサアレイを駆動部に弾性支持された状態とする支持手段を備え、センサアレイが駆動部に弾性支持されているようにしてもよい。また、センサアレイの支持台に対する角度を変更する調整機構を設けるようにしてもよい。
【００１３】
本発明に係る形状検査方法は、同一の平面に複数の突起部を備えた検査対象の突起部の状態を検査する形状検査方法であって、検査対象の突起部の接触状態を検出して検出信号を出力する複数のセンサ素子が配列された検出面を備えたセンサアレイを用意し、このセンサアレイの検出面に対向して検査対象を配置し、センサアレイの検出面を検査対象の突起部が形成された面に押し付け、この押し付けた状態を複数のセンサ素子から出力される検出信号の状態により制御し、押し付けた状態を制御する中で、複数のセンサ素子から出力された検出信号により突起部の状態を検査するようにしたものである。
上記形状検査方法において予め用意されている突起の状態と複数のセンサ素子から出力された検出信号により得られる突起の状態とを比較することで検査を行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、検査対象の平面に形成されている複数の突起部をセンサアレイの検出面に同時に押し当てた状態で、突起部の形状を検査するようにした。この結果、本発明によれば、半導体チップのバンプや点字などの複数の突起部の検査を、短時間で精度良く行えるようになるという、優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態における形状検査装置１００の概略的な構成例を示す構成図である。形状検査装置１００は、まず、上部支持体１０１，センサアレイ１０２，センサアレイを固定する固定台１０３，固定台１０３を上部支持体１０１の主表面の法線方向に移動させる駆動部１０４を備えている。また、形状検査装置１００は、配線１０５を介してセンサアレイ１０２からの出力を受けて配線１０６を介して駆動部１０４の動作を制御する制御部１０７，複数のバンプ１０８を備えた検査対象の半導体チップ１０９を支持する下部支持体１１０とを備えている。バンプ１０８は、半球状や直方体や円柱状などの形状である。
【００１６】
固定台１０３と下部支持体１１０とは、相対する面が平行となるように対向配置されている。また固定台１０３と下部支持体１１０との対向面の平行な関係は、固定台１０３が駆動部１０４による移動においても維持される。
従って、下部支持体に固定された半導体チップ１０９のバンプ１０８形成面とセンサアレイ１０２の検出面とは、互いに平行な関係で対向した状態となる。
【００１７】
センサアレイ１０２は、図２（ａ）の模式的な断面図に示すように、集積回路などが形成された半導体チップ１２０の表面に、複数のセンサ素子１２１が配列され、これらの検出面を構成したものである。図２（ｂ）は、センサアレイ１０２の一部を拡大して示す模式的な断面図である。このセンサ素子１２１は、固定された固定電極１２２と、固定電極１２２と所定距離離間して設けられた可動電極１２３と、可動電極１２３のセンサ素子毎に設けられた突起（突起状構造体）１２４とを備えている。
【００１８】
可動電極１２３は、複数のセンサ素子１２１にわたって共通に設けられている。可動電極１２３は、各センサ素子１２１の領域において、少なくとも固定電極１２２に対向する領域は変形可能に構成され、可動電極１２３が固定電極１２２側に押されると、可動電極１２３と固定電極１２２との間隔が変化するようにされている。また、半導体チップ１２０には、集積回路の一部で検出回路１２６が設けられ、たとえば検出回路１２６は、各センサ素子１２１毎に設けられている。
【００１９】
センサアレイ１０２において、たとえば、各センサ素子１２１は、２０μｍ角の領域に形成され、隣り合うセンサ素子１２１の固定電極１２２は、２０μｍの間隔で配置されている。一般に、バンプ１０８の間隔は、１ｍｍ程度なので、センサ素子１２１は、バンプ１０８の間隔より狭い間隔で配列されている。また、各センサ素子１２１が配列されている検出面は、半導体チップ１０９のバンプ１０８が設けられている領域より広い領域となっている。
【００２０】
上述した図２（ｂ）の構成のセンサ素子１２１からなるセンサアレイ１０２によれば、この検出面に半導体チップ１０９のバンプ形成面を押し付けると、例えばいずれかのバンプ１０８の上部が、いずれかのセンサ素子１２１の突起１２４に当接し、可動電極１２３を固定電極１２２の側に変形させる。このようなバンプ１０８からの圧力により可動電極１２３が変形し、固定電極１２２とこの上の可動電極１２３との間に形成されていた容量が変化し、この容量変化が検出回路１２６により検出される。複数配列されたセンサ素子１２１の各々異なる検出結果（検出信号）は、検査対象の接触状態を検出した検出信号としてセンサアレイ１０２より出力され、配線１０５を介して制御部１０７に送信される。
【００２１】
センサアレイ１０２からの出力を受け付けた制御部１０７では、各センサ素子１２１より得られた各々異なる検出信号の分布を、たとえば、濃淡データに置き換え、複数のバンプ１０８から受けた圧力の状態に対応した画像データを生成する。得られる画像データは、例えば、図３（ａ）に示すように、バンプの部分が黒く示される画像データとなる。また、制御部１０７は、得られた検出信号の状態により、駆動部１０４の動作を制御する。
【００２２】
以下、図１に示す本実施の形態の形状検査装置の検査工程について説明すると、まず、検査対象の半導体チップ１０９が、図示しない搬送手段により下部支持体１１０の上の所定位置に搬入されると、上部支持体１０１に固定されている駆動部１０４が動作し、固定台１０３を下部支持体１１０の方向に移動させる。このことにより、固定台１０３に固定されているセンサアレイ１０２は、半導体チップ１０９のバンプ形成面に押し付けられる。
【００２３】
これらのことにより、前述したように、センサアレイ１０２では、バンプ１０８より受けた圧力を検出し、この検出の結果が制御部１０７により処理される。センサアレイ１０２より検出の結果を受け付けた制御部１０７は、各センサ素子１２１から出力された検出信号の例えば濃淡データの総和がある閾値に達した時点で、駆動部１０４による押し付けの動作を停止させる。上記閾値は、検査対象の半導体チップ１０９に設けられたバンプ１０８の一個当たりの圧力と、半導体チップ１０９に設けられた全てのバンプ１０８の個数をもとに設定すればよい。このようにすることで、適切な圧力範囲で押し付けることが可能となる。
【００２４】
また、いずれかのセンサ素子１２１から出力された検出信号が、所定の値に達した時点で、駆動部１０４による押しつけの動作を停止させるようにしてもよい。このようにすることで、局所に対する過重によるセンサ素子１２１の破壊を抑制できるようになる。
また、複数のセンサ素子１２１毎に検出面を領域分割し、分割した領域毎に圧力の傾向を比較することで、センサアレイ１０２（検出面）と半導体チップ１０９との傾きの状態を検出することも可能である。ある領域における圧力の総和と、他の領域の圧力の総和とが、所定の値を超えている場合、センサアレイ１０２と半導体チップ１０９とが、許容値を超えて傾いていると判断することができる。
【００２５】
駆動部１０４による押し付け動作を停止させる制御をした後、制御部１０７は、この時点でセンサアレイ１０２より得られた各センサ素子１２１からの検出結果により、前述したように、図３（ａ）に示すような画像データを生成する。図３（ａ）に示す画像データは、半導体チップ１０９に形成された各バンプ１０８より受けた圧力の大小と、圧力を受けた範囲とに応じた濃淡が示されたデータである。
【００２６】
図３（ａ）では、部分１３０により、正常なバンプが押し付けられたことが示され、部分１３０ａにより、小さく形成されたバンプが押し付けられたことが示され、部分１３０ｂにより、他より低く形成されたバンプが押し付けられたことが示されている。また、図３（ａ）では、部分１３０ｃにより、設計位置よりずれて配置されたバンプが押し付けられたことが示され、部分１３０ｄにより、設計位置にバンプが形成されていないもしくはバンプが欠けている状態が示されている。
【００２７】
センサアレイ１０２の検出面と半導体チップ１０９のバンプ１０８が形成されている面とは平行な関係にあるため、バンプ１０８の高さに応じて検出面に押し付けらたときの圧力が変化する。従って、センサアレイ１０２の検出面においては、例えば他より高さの高いバンプ１０８からは、他のバンプ１０８より大きい圧力が加わることになる。この圧力の大小により、バンプ１０８の高さが判別できる。
【００２８】
また、平面的に見たバンプ１０８の面積が大きいほど、バンプ１０８とセンサアレイ１０２の検出面との接触面積が大きくなるため、加わる圧力の範囲の広さにより、バンプ１０８の横方向の広がりが判別できる。
上述した圧力の大小や圧力の加わる範囲は、得られる画像データにおいて、前述したように濃淡の差として示されるようになる。
【００２９】
上述したように、図３（ａ）に示すように得られた画像データにより、半導体チップ１０９に形成されたバンプ１０８の検査を行うことができる。また、図３（ｂ）に示すような基準の画像データを予め用意しておき、これと比較することで、検査を行うようにしてもよい。図３（ｂ）は、全てのバンプ１０８が正常に形成された半導体チップ１０９を検査した結果であり、全てが、球形の正常なバンプが押し付けられた部分１３０となっている。例えば、このデータと、検査対象の半導体チップ１０９より得られた画像データである図３（ａ）のデータとの差分を取り、この差分が、予め設定されている閾値より大きいとき、検査対象の半導体チップ１０９は不良と判断することができる。
【００３０】
以上に説明したように、図１の形状検査装置によれば、半導体チップ１０９に形成された複数のバンプ１０８の形状を、位置合わせなどすることなく一度に検査することが可能となる。
また、図１の形状検査装置では、センサアレイ１０２により検出されたデータをもとに制御部１０７で駆動部１０４の動作を制御し、検査対象の半導体チップ１０９にセンサアレイ１０２を押し付け状態を最適化するようにした。この結果、図１の形状検査装置によれば、センサアレイ１０２の破壊が抑制できるようになる。
【００３１】
バンプ１０８などの突起部は、金属などから構成された剛体であるため、センサアレイ１０２に強く押し付けすぎると、センサアレイ１０２を破壊することになる。特に、センサアレイ１０２に局部的な圧力が加わる場合、局部的な圧力が加わった箇所は、破壊される確率が高い。従って、センサアレイ１０２を検査対象に押し付ける力は、センサアレイ１０２が破壊されない範囲とするのが望ましい。
このような観点から、本実施の形態によれば、上述したことによりセンサアレイの押し付け状態を最適化するようにしたので、センサアレイ１０２の破壊が抑制できるようになる。
【００３２】
なお、下部支持体１１０の上に搬入された半導体チップ１０９の検査を終了した後、半導体チップ１０９を図示しない搬送手段により下部支持体１１０の上より搬出し、次の検査対象の半導体チップ１０９を図示しない搬送手段により搬入して次の検査を行う。これらのことにより、図１に示す形状検査装置によれば、連続した検査が行える。
【００３３】
ところで、上述では、図２（ｂ）に示すように、可動電極１２３を備えたセンサ素子１２１がらセンサアレイ１０２を構成するようにしたが、これに限るものではない。例えば、図２（ｃ）に示すように、圧電素子（圧電体）１２５からなる複数のセンサ素子によりセンサアレイ１０２を構成するようにしてもよい。検査対象のバンプ１０８が圧電素子１２５に接触したときに発生して出力される電圧が、検出回路１２６に検出され、センサアレイ１０２より検査対象の接触状態を検出した検出信号として出力される。
【００３４】
また、図２（ｄ）に示すように、センサ電極１２７とこれを覆う絶縁層（容量絶縁膜）１２８とからなる複数のセンサ素子によりセンサアレイ１０２を構成するようにしてもよい。この場合、対象物とセンサ電極１２７との間に形成される静電容量の状態を、検出回路１２６で検出するものとなる。検出回路１２６で検出された状態は、検査対象の接触状態を検出した検出信号として出力される。
【００３５】
また、フィルム状の可撓性を有する基板に、マトリクス状の複数の直線配線を配列し、各交点における抵抗を読み取る抵抗変化検出式のセンサアレイであってもよい。
これらの、圧電素子，静電容量式，抵抗変化検出式のセンサ素子を用いる場合、可動部を持たない構造であるため、センサアレイを破壊されにくい構造とすることができる。
【００３６】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。
図４は、本発明の他の実施の形態の形状検査装置の概略的な構成例を示す構成図である。図４に示す形状検査装置では、図１に示した形状検査装置に加え、駆動部１０４には吊り下げ台４０１を固定し、固定台１０３は、吊り下げ台４０１に複数のバネ（支持手段）４０２により接続されているようにした。バネ４０２は、例えば、吊り下げ台４０１及び固定台１０３のほぼ四隅に設けられていればよい。バネ４０２は、コイルバネでも良く、また、ゴムやスポンジなどの他の弾性部材を用いるようにしてもよい。
【００３７】
図４に示す形状検査装置によれば、センサアレイ１０２を固定する固定台１０３が、駆動部１０４（吊り下げ台４０１）に固定されていなく弾性支持されている。このため、駆動部１０４を動作させて吊り下げ台４０１を移動させ、センサアレイ１０２の検出面と半導体チップ１０９のバンプ１０８形成面とを当接させると、互いの面が全域にわたって均一に当接された状態が得られる。
【００３８】
このため、例えば、吊り下げ台４０１の固定台１０３を吊り下げる面と、下部支持体１１０の対向する面とを、高い精度で平行な状態とする必要が無くなる。
前述したように、接触する検査対象が剛体であるため、センサアレイ１０２は、破壊されやすい状態であり、特に局所的に圧力が加わると、圧力が加わったところは、破壊されやすい状態となる。これらのことに対し、図４に示す検査装置によれば、局所的に圧力が加わることが抑制されるようになるので、センサアレイ１０２が破壊されにくい状態となる。
【００３９】
また、図５に示すように、固定台１０３の下部支持体１１０側の面に設けられた複数の距離検出器５０３により、半導体チップ１０９のバンプ１０８の形成面に対する固定台１０３の傾きを検出し、この検出結果をもとに、吊り下げ台４０１に固定された間隔調整機構５０２により固定台１０３の傾きを調整するようにしてもよい。間隔調整機構５０２は、例えば、吊り下げ台４０１のほぼ４隅に設けられている。
【００４０】
また、図６に示すように、吊り下げ台４０１と固定台１０３との間に、空気バネ（支持手段）６０２を設け、固定台１０３が吊り下げ台４０１に弾性支持されているようにしてもよい。このような構成としても、固定台１０３の下部支持体１１０に対向する面の角度を自由に変化させることができるので、センサアレイ１０２の検出面と半導体チップ１０９のバンプ１０８形成面とを、互いの面が全域にわたって均一に当接された状態にすることが容易となる。
【００４１】
加えて、圧力調整器６０３により、空気バネ６０２内の空気量を可変可能とし、空気バネ６０２のバネ定数を変えられるようにしてもよい。空気バネ６０２は、例えばゴムなどのゴム弾性を有する弾性材料の膜からなる袋の中に、空気などの気体が充填されたものである。圧力調整器６０３は、例えばポンプであり、圧力調整器６０３より加圧供給される空気は、制御部１０７に開度が制御されるバルブ６０４を介し、空気バネ６０２の内部に供給される。圧力調整器６０３より供給される空気の量を多くすることで、空気バネ６０２のバネ定数を大きなものとすることができる。
【００４２】
また、センサアレイ１０２の複数のセンサ素子１２１が配列された検出面に、図７（ａ）に示すように、弾性膜７０１を設けるようにしてもよい。弾性膜７０１は、例えばゴムからなる厚さ４０μｍ程度のゴム弾性を備えた膜である。弾性膜７０１は、図７（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、センサアレイ１０２の検出面の上に貼り付けられた状態となっていればよい。なお、図７（ｂ）は、図２（ｂ）に示したセンサアレイ１０２（センサ素子）に弾性膜７０１を設けた状態を示し、図７（ｃ）は、図２（ｃ）に示したセンサアレイ１０２に弾性膜７０１を設けた状態を示し、図７（ｄ）は、図２（ｄ）に示したセンサアレイ１０２に弾性膜７０１を設けた状態を示している。
【００４３】
このように弾性膜７０１を設けることで、センサアレイ１０２を構成しているセンサ素子１２１の検出可能範囲（可動可能範囲）を超えたバンプ１０８間の寸法差を、一定の範囲で吸収することが可能となる。例えば、最も低いバンプ１０８をセンサ素子１２１に検出可能になるまで、半導体チップ１０９をセンサアレイ１０２に押し付ける場合を考える。
【００４４】
バンプの高さのばらつきが２０μｍある場合、最も高いバンプ１０８は、いずれかのセンサ素子１２１の可動電極１２３を、可動可能な範囲を大きく超える２０μｍも変形させることになり、センサ素子１２１を破壊させることになる。
図７に示すセンサアレイ１０２によれば、例えば、バンプ１０８の高さのばらつき範囲が２０μｍである場合、弾性膜７０１がこれらのばらつきを吸収するので、上述したようなセンサ素子１２１の破壊を抑制できるようになる。
【００４５】
なお、上述した実施の形態において、引力の作用する方向を下方とすると、上部支持体１０１を下部支持体１１０の上方に配置するようにしたが、これに限るものではない。例えば、検査対象の半導体チップ１０９が、バンプ１０８形成面を下方に向けて固定され、センサアレイ１０２の検出面が上方に向けて固定されるようにしても良い。また、検査対象をセンサアレイ１０２に近づけるようにしてもよい。例えば、下部支持台１１０を駆動部によりセンサアレイ１０２の方向に移動させるようにしてもよい。
【００４６】
また、センサアレイ１０２の検出面は、検査対象より広くする必要はなく、正方形状に限定されるものでもない。例えば、検査対象の全域を検査する必要がない場合など、検査対象より小さい検出面であってもよい。また、センサアレイ１０２の検出面を長方形状などとしたラインセンサの状態とし、走査することで、検査対象の検査領域の状態を検出するようにしてもよい。
【００４７】
また、上述では、センサアレイ１０２が検出した状態を、制御部１０７で処理するようにしたが、これに限るものではなく、センサアレイ１０２の半導体チップ１２０に設けられている集積回路に、制御部１０７の機能を組み込むようにしてもよい。
また、上述では、半導体チップのバンプを検査する場合について説明したが、これに限るものではなく、本発明は、点字などの複数の突起部の検査に用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態における形状検査装置の構成例を示す構成図である。
【図２】形状検査装置を構成するセンサアレイの構成例を示す模式的な断面図である。
【図３】検出されたバンプ１０８の状態を説明する平面図である。
【図４】本発明の実施の形態における形状検査装置の他の構成例を示す構成図である。
【図５】本発明の実施の形態における形状検査装置の他の構成例を示す構成図である。
【図６】本発明の実施の形態における形状検査装置の他の構成例を示す構成図である。
【図７】形状検査装置を構成するセンサアレイの他の構成例を示す模式的な断面図である。
【図８】従来のバンプ検査を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００…形状検査装置、１０１…上部支持体、１０２…センサアレイ、１０３…固定台、１０４…駆動部、１０５，１０６…配線、１０７…制御部、１０８…バンプ、１０９…半導体チップ、１１０…下部支持体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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