(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、電極パッド上に形成される針痕の有無や形状の異常その他異物の検出をおこなうウエハ外観検査方法において、
撮像装置における視野が、近隣に位置する半導体チップの電極パッドを撮像できる範囲である場合、近隣に位置する半導体チップを被い、複数のチップの電極パッド部を同時に撮像し、検査を行うことを特徴とするウェハ外観検査方法。
【請求項２】
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、電極パッド上に形成される針痕の有無や形状の異常その他異物の検出をおこなうウエハ外観検査装置において、
、撮像装置における視野が、近隣に位置する半導体チップの電極パッドを撮像できる範囲である場合、近隣に位置する半導体チップを被い、複数のチップの電極パッド部を同時に撮像し、検査をおこなうことができることを特徴とするウェハ外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ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の有無や形状の異常の検出をおこなう外観検査において、電極パッドが存在する部分のみ撮像することで、高速に検査を行うことを特徴とする半導体ウェハ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]
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ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は、検査用のプローブの針を刺すことにより通電される。多く、電極パッドはアルミニウムから成り、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、半導体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、半導体チップ上の電極パッド部を撮像装置で撮像を行い、撮像した画像に対して画像処理等を施し、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の検出を行う。
【０００４】
電極パッドを撮像するために、半導体チップ上のパターン欠陥の検査等と同様で、半導体ウェハを載せたステージ等を一定方向に走査し画像を撮像する。例えば、図４の様に記載された矢印に沿って走査し、画像を撮像する。この場合、電極パッドが半導体チップ上で形成されていない部分があったとしても走査が必要となる。例えば、近年、電極パッドが半導体チップ上の周辺４辺近傍にのみ形成され、中央部分には形成されていないような半導体チップも存在し、そのような半導体チップでは、中央部分の画像の撮像は必要ないため、無駄な走査となり、検査時間の遅延をもたらしている。
【０００５】
また、特許文献１に示す電極パッドの「針痕読取装置および針痕読取方法」に記載の電気的特性検査工程に関する出願は、上記の様な電極パッド上の針痕の位置を高速に判定する装置および方法に関する出願である。それに対し、本発明は、電極パッドが形成されている部分のみを選択して走査することで、無駄なく走査を行うことによる検査の高速化に関する発明であり、異なる発明の出願である。
【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、電極パッドを撮像するために、半導体チップ上のパターン欠陥の検査等と同様で、半導体ウェハを載せたステージ等を一定方向に走査し画像を撮像する。この場合、電極パッドが半導体チップ上で形成されていない部分があったとしても走査が必要となり、検査時間の遅延をもたらしている。そのステージ等の走査方向を半導体チップ上の電極パッドが形成されている部分のみ走査し、電極パッド部分を撮像することにより、無駄な走査を行うことなく、高速に検査を行うことを可能にした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および請求項２に記載の発明では、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、電極パッド上に形成される針痕の有無や形状の異常その他異物の検出をおこなうに際し、撮像装置における視野が、近隣に位置する半導体チップの電極パッドを撮像できる範囲である場合、近隣に位置する半導体チップを被い、複数のチップの電極パッド部を同時に撮像することで、高速に検査を行う方法と装置について提供する。
【発明の効果】
【００１１】
従来の検査では、特定の方向のみに走査を行っているため、半導体チップ上の電極パッドが形成されていない部分まで走査を行ってしまうという問題があった。これを電極パッドが形成されている部分のみを走査することで、無駄なく走査を行えるため検査の高速化を行うことが出来る。さらに、隣り合う二つあるいはそれ以上の半導体チップの電極パッド部分を、同時に撮像を行うことによって、走査回数を削減することができ、高速化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１４に外観検査装置１０１の外観を示す。その構成は、図１４の上部カバーを取り外した時点の図である図１５を用いて説明する。外観検査装置１０１の中央には、検査用ステージ１０２を設け該検査用ステージ１０２上には、検査用カメラ１０３が具備されている。該検査用ステージ１０２への半導体ウェハ１の搬入搬出は、半導体ウェハ搬送ロボット１０４がおこなう。該半導体ウェハ搬送ロボット１０４は、外観検査装置１０１の端部に位置されている半導体ウェハ用カセット１０５に対し、検査が進むにつれ、逐次該半導体ウェハ１を入れ替える様にセットすることで、該半導体ウェハ１の搬出搬入を行っている。
【００１３】
図１は、半導体ウェハ１の外観図である。１枚の半導体ウェハ１には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、半導体チップ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痕４が残っている。その針痕４の概要を図３に示す。
【００１４】
前記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の有無や形状の異常の検出をおこなう外観検査装置１０１において、検査用ステージ１０２は図４に示す矢印の方向に走査し、撮像装置で画像を撮像した場合、図５のような電極パッド３が半導体チップ２上の周囲の４辺近傍にのみ形成され、且つ、中央部分には形成されていないような半導体チップ２では、図６に示すように電極パッド３が形成されていない部分まで走査を行うため、無駄な走査を行うことになり、検査時間に遅延をもたらしている。
【００１５】
本発明では、検査用ステージ１０２の図６および図７に示す矢印の走査方向Ｌ１，Ｌ２を電極パッド３が半導体チップ２上に形成されている部分のみ走査を行うことで、電極パッド３部分のみの撮像を行い、無駄な走査を行うことなく、高速に検査を行うことを可能にした方法及び装置を起案する。
【００１６】
図５に示すような、電極パッド３が半導体チップ２上の周囲の４辺近傍にのみ形成され、中央部分には形成されていないような半導体チップ２では、電極パッド３が位置しない中央部分を走査し画像を撮像する必要はない。そのため、図７の様に半導体チップ２の周囲の４辺近傍のみを走査することで、電極パッド３部分のみ撮像することが可能となる。このように半導体チップ２の周囲の４辺近傍のみの走査を行うには、まず図８に示す矢印の方向に、半導体ウェハ１の横方向に電極パッド３が形成されている部分のみ走査を行う。これにより、図７に示す半導体チップ２の横方向の電極パッド３の画像が撮像できる。次に、図９に示す矢印の方向に半導体ウェハ１の縦方向に電極パッド３が形成されている部分のみ走査を行う。これにより、図７に示す矢印の方向に半導体チップ２の縦方向の電極パッド３の画像が撮像できる。以上の様に走査を行うことにより、図６に示す矢印の方向のような無駄な走査を行うことがなくなるため、高速に検査を行うことができる。
【００１７】
また、過去には背景技術に記載の様に、図１２の矢印の方向で示す様に半導体チップ２ごとに画像の撮像を行ってきた。これは、半導体チップ２上のパターン欠陥の検査において、半導体チップ２ごと個別に検査を行っていたためである。しかしながら、本発明では、電極パッド３上に形成される針痕４の有無や形状の異常の検出が目的であるため、半導体チップ２ごと個別に画像の撮像を行う必要はない。そこで、図１０や図１１に示すように、検査用カメラ１０３の検査用カメラの視野ＣＭに対し、隣り合う半導体チップ２の電極パッド３が同時に写る場合、この隣り合う半導体チップ２の電極パッド３を纏めて１回で撮像を行う。これにより、図１２の様に半導体チップ２ごとに画像を撮像する場合に比べ、図１３に示すように、隣り合う半導体チップ２の電極パッド３を纏めて１回で撮像することで走査回数を削減することができるため、結果として高速に検査を行うことができる。
【００１８】
上記実施例では、検査用カメラ１０３の検査用カメラの視野ＣＭに対し、隣り合う半導体チップ２の電極パッド３が同時に検査用カメラの視野ＣＭに入る場合、この隣り合う半導体チップ２の電極パッド３を纏めて１回で撮像を行うことを提言したが、半導体チップ２の配列によっては、図１７に示す様に、必ずしも隣り合う２列だけを１回で撮像するのではなく、時にさらに多列の電極パッド３を同時に撮像することも可能なケースが考えられる。その場合、広領域をまとめて撮像できるので、さらに高速に検査をおこなうことができる。
【００１９】
次に、当該手法を用いて実際に外観検査をおこなった場合の従来例との検査時間の差違について、事例をもって説明する。図１６に示す様に、半導体ウェハ１の中におよそ３７の半導体チップ２が存在し、その個々の半導体チップ２が５×５検査用カメラの視野ＣＭに分けられた場合について述べる。
【００２０】
１）通常の検査の検査時間：  半導体チップ個数          ５３７回
半導体チップ撮像回数  １３４２５回
半導体ウェハ走査回数      １１０回
外観検査時間      約１４８秒
２）今回の発明した方法を用いた場合の検査時間：
半導体チップ個数          ５３７個
半導体チップ撮像回数    ７４５８回
半導体ウェハ走査回数        ６１回
外観検査時間      約１０１秒
結果として、約３２％検査時間が短縮された。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
従来の検査では、図６に記載の矢印が示す様に、特定の方向のみに走査を行っていたため、半導体チップ２上の電極パッド３が形成されていない部分まで走査を行っていた。本発明では、半導体ウェハの電極パッド３が形成されている部分のみを走査することが可能とするため、図１５に示す検査用ステージ１０２が図８，図９の矢印が示す様に２軸の方向へ自在に走査する構成とし電極パッド３が存在する検査用カメラ１０３を用いて撮像する場合に、必要とする部分のみに無駄無く走査を行える様に改良を加え、外観検査の高速化を可能とした。さらに、半導体ウェハ１上の隣り合う二列あるいはそれ以上の列の半導体チップ２の電極パッド３を、同時に検査用カメラ１０３にて撮像を行うことによって、走査回数を削減することができ、高速化を図ることを可能とした。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】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】従来の検査時の走査方向を示す図。
【図５】半導体チップ上の周囲の４辺近傍のみに電極パッドが存在する半導体チップの図。
【図６】従来の走査方向での撮像を説明する図。
【図７】電極パッドが存在する部分のみを走査方法を説明する図。
【図８】縦方向のみの走査を説明する図。
【図９】横方向のみの走査を説明する図。
【図１０】撮像装置の検査用カメラの視野に隣り合う半導体チップの電極パッドが写る場合の図。
【図１１】撮像装置の検査用カメラの視野に隣り合う半導体チップの電極パッドが写る場合の図。
【図１２】半導体チップごとに電極パッドを撮像した場合の図。
【図１３】隣り合う半導体チップの電極パッドを同時に撮像した場合の図。
【図１４】外観検査装置の外観図
【図１５】外観検査装置の内観図
【図１６】従来例との比較を説明する図
【図１７】複数の半導体チップの電極パッドを同時に撮像した場合の撮像範囲を示す図
【符号の説明】
【００２３】
１  半導体ウェハ
２  半導体チップ
３  電極パッド
４  針痕
５  保護膜
６  配線パターン
７  針
ＣＭ  検査用カメラの視野
Ｌ１  走査方向１
Ｌ２  走査方向２
Ｎ１  検査時の平行走査方向
Ｈ１  検査時の垂直走査方向
１０１  外観検査装置
１０２  検査用ステージ
１０３  検査用カメラ
１０４  半導体ウェハ搬送ロボット
１０５  半導体ウェハ用カセット
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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