JP7236840B2 - 検査装置及び検査方法 - Google Patents

検査装置及び検査方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7236840B2
JP7236840B2 JP2018201073A JP2018201073A JP7236840B2 JP 7236840 B2 JP7236840 B2 JP 7236840B2 JP 2018201073 A JP2018201073 A JP 2018201073A JP 2018201073 A JP2018201073 A JP 2018201073A JP 7236840 B2 JP7236840 B2 JP 7236840B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
inspected
guide plate
light guide
inspection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018201073A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020068333A (ja
Inventor
直樹 秋山
進 斉藤
博之 中山
繁 河西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2018201073A priority Critical patent/JP7236840B2/ja
Priority to US17/286,959 priority patent/US11940485B2/en
Priority to PCT/JP2019/040936 priority patent/WO2020085203A1/ja
Priority to KR1020217014859A priority patent/KR102559306B1/ko
Publication of JP2020068333A publication Critical patent/JP2020068333A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7236840B2 publication Critical patent/JP7236840B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855—Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/286—External aspects, e.g. related to chambers, contacting devices or handlers
    • G01R31/2868—Complete testing stations; systems; procedures; software aspects
    • G01R31/287—Procedures; Software aspects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302—Contactless testing
    • G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06733—Geometry aspects
    • G01R1/0675—Needle-like
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07342—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being at an angle other than perpendicular to test object, e.g. probe card
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
    • G01R31/2825—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere in household appliances or professional audio/video equipment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855—Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/2872—Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation
    • G01R31/2874—Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation related to temperature
    • G01R31/2877—Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation related to temperature related to cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
    • G01R31/2829—Testing of circuits in sensor or actuator systems
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/011—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H10F39/199—Back-illuminated image sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Description

本開示は、検査装置及び検査方法に関する。
特許文献１の検査装置は、検査対象の固体撮像素子の上方に設けられ当該固体撮像素子に接続可能なプローブ針が形成されたプローブカードと、上記固体撮像素子への電源や各種信号を供給するテストヘッドと、検査対象に光を照射する光源部とを有する。この検査装置では、固体撮像素子の上方に位置するプローブカードがテストヘッドの下方に位置し、光源部がテストヘッドの上方に位置する。言い換えれば、プローブカードの下方に固体撮像素子が位置し、プローブカードの上方に光源部が位置する。また、この検査装置では、プローブカードの上方に位置する光源部からの光が、プローブカードの下方に位置する固体撮像素子に照射されるように、プローブカードには開口部が形成されている。
特開２００５－４４８５３号公報
本開示にかかる技術は、裏面照射型の撮像デバイスの検査において、撮像デバイスが形成された被検査体が載置される載置台の強度を損なわずに、短時間で検査を行うことができるようにする。
本開示の一態様は、被検査デバイスを検査する検査装置であって、被検査体に形成された被検査デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、当該検査装置は、前記撮像デバイスの裏面と対向する形態で前記被検査体が載置される載置台を有し、前記載置台は、光透過材料からなり、前記被検査体が載置される透過部と、前記透過部より下側の領域に配置された、光照射部と、を有し、前記光照射部は、前記透過部を間に挟み前記被検査体と対向する対向面を有する、平板状の導光板と、前記導光板の側方外側の領域に設けられた光源部と、を有し、前記導光板は、前記光源部から出射され当該導光板の側端面から入射された光を、当該導光板内部で拡散させ、前記被検査体と対向する前記対向面から面状の光で出射すると共に、平面視で前記面状の光を放射する領域内に、前記被検査体における前記撮像デバイスが形成される領域が含まれるように配置され、前記載置台の内部に空洞が形成されていない。
本開示によれば、裏面照射型の撮像デバイスの検査において、撮像デバイスが形成された被検査体が載置される載置台の強度を損なわずに、短時間で検査を行うことができる。
裏面照射型撮像デバイスが形成されたウェハの構成を概略的に示す平面図である。 裏面照射型撮像デバイスの構成を概略的に示す断面図である。 第１の実施形態にかかる検査装置としてのプローバの構成の概略を示す斜視図である。 第１の実施形態にかかる検査装置としてのプローバの構成の概略を示す正面である。 ステージの構成を概略的に示す断面図である。 第２の実施形態にかかる検査装置としてのプローバが有するステージの構成を概略的に示す断面図である。
半導体製造プロセスでは、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上に所定の回路パターンを持つ多数の半導体デバイスが形成される。形成された半導体デバイスは、電気的特性等の検査が行われ、良品と不良品とに選別される。半導体デバイスの検査は、例えば、各半導体デバイスが分割される前のウェハの状態で、プローバ等と称される検査装置を用いて行われる。検査装置は、多数のプローブ針を有するプローブカードがウェハの上方すなわち半導体デバイスの上方に設けられており、検査の際は、プローブカードと半導体デバイスとが近づけられる。次いで、半導体デバイスの各電極にプローブ針が接触した状態で、プローブカードの上部に設けられたテストヘッドから各プローブ針を介して当該半導体デバイスに電気信号が供給される。そして、各プローブ針を介して半導体デバイスからテストヘッドが受信した電気信号に基づいて、当該半導体デバイスが不良品か否か選別される。
半導体デバイスがＣＭＯＳセンサ等の撮像デバイスである場合は、他の一般的な半導体デバイスとは異なり、撮像デバイスに光を照射しながら検査が行われる（特許文献１参照）。
特許文献１の検査装置は、前述のように、プローブカードの下方に固体撮像素子が位置し、プローブカードの上方に光源部が位置する。また、この検査装置では、プローブカードの上方に位置する光源部からの光が、プローブカードの下方に位置する固体撮像素子に照射されるように、プローブカードには開口部が形成されている。
特許文献１のように光源部がプローブカードの上方に位置する場合、プローブカードに開口部を形成する必要があり、開口部を形成しない場合に比べて、プローブカードに形成し得るプローブ針の数が制限されてしまい、その結果、検査時間が長期化してしまう。特に、撮像デバイスにメモリが搭載される等してプローブ針を接触させるべき電極の数が増えた場合は、さらに検査時間が長期化する。
さらに、近年、撮像デバイスとして、配線層が形成された表面側とは反対側の裏面側から入射した光を受光する裏面照射型のものが開発されている。しかし、プローブ針が撮像デバイスの上方に位置する検査装置では、特許文献１のように、光源部がプローブカードの上方に位置する場合、すなわち、検査時に撮像デバイスの上方から光が照射される場合、裏面照射型の撮像デバイスを検査することができない。
また、裏面照射型の撮像デバイスの検査装置としては、撮像デバイスが形成されたウェハＷが載置される載置台の内部に空洞を形成し、当該空洞内にＬＥＤ等の光源を設け、対向する撮像デバイスの裏面に向けて光を照射する形態が考えられる。しかし、この形態では、載置台に空洞を形成する結果、載置台の強度が不足することが考えられる。
そこで、本開示にかかる技術は、裏面照射型の撮像デバイスの検査において、載置台の強度を損なわずに、短時間で検査を行うことができるようにする。
以下、本実施形態にかかる検査装置及び検査方法を、図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
本実施形態にかかる技術は、裏面照射型撮像デバイスの検査にかかるものであるため、まず、裏面照射型撮像デバイスについて説明する。
図１は、裏面照射型撮像デバイスが形成された被検査体としてのウェハの構成を概略的に示す平面図であり、図２は、裏面照射型撮像デバイスの構成を概略的に示す断面図である。
図１に示すように、裏面照射型撮像デバイスＤは、略円板状のウェハＷに複数形成されている。
裏面照射型撮像デバイスＤは、固体撮像素子であり、図２に示すように、フォトダイオードである光電変換部ＰＤと、複数の配線ＰＬａを含む配線層ＰＬとを有する。また、裏面照射型撮像デバイスＤは、配線層ＰＬ側をウェハＷの表面側としたときに、ウェハＷの裏面側から入射した光をオンチップレンズＬ及びカラーフィルタＦを介して光電変換部ＰＤで受光する。カラーフィルタＦは赤色カラーフィルタＦＲ、青色カラーフィルタＦＢ及び緑色カラーフィルタＦＧからなる。
また、裏面照射型撮像デバイスＤの表面ＤａすなわちウェハＷの表面には、電極Ｅが形成されており、該電極Ｅは配線層ＰＬの配線ＰＬａに電気的に接続されている。配線ＰＬａは、裏面照射型撮像デバイスＤの内部の回路素子に電気信号を入力したり、同回路素子からの電気信号を裏面照射型撮像デバイスＤの外部に出力したりするためのものである。
なお、図１に示すように、ウェハＷの外周部分には、裏面照射型撮像デバイスＤが形成されていない非デバイス形成領域Ｒが存在する。
（第１の実施形態）
続いて、第１の実施形態にかかる検査装置について説明する。
図３及び図４はそれぞれ、第１の実施形態にかかる検査装置としてのプローバ１の構成の概略を示す斜視図及び正面図である。図４では、図３のプローバ１の後述の収容室とローダが内蔵する構成要素を示すため、その一部が断面で示されている。
プローバ１は、ウェハＷに形成された複数の裏面照射型撮像デバイスＤ（以下、撮像デバイスＤと省略することがある。）それぞれの電気的特性の検査を行うものである。プローバ１は、図３及び図４に示すように、収容室２と、収容室２に隣接して配置されるローダ３と、収容室を覆うように配置されるテスタ４とを備える。
収容室２は、内部が空洞の筐体であり、ウェハＷが載置される載置台としてのステージ１０を有する。ステージ１０は、該ステージ１０に対するウェハＷの位置がずれないように、ウェハＷの外周部分の非デバイス形成領域Ｒ（図１参照）を挟持することにより、当該ウェハＷを保持する。なお、ステージ１０は、水平方向及び鉛直方向に移動自在に構成されており、後述のプローブカード１１とウェハＷの相対位置を調整してウェハＷの表面の電極Ｅをプローブカード１１のプローブ１１ａと接触させることができる。
また、収容室２における該ステージ１０の上方には、該ステージ１０に対向するようにプローブカード１１が配置される。プローブカード１１は、ウェハＷの表面の電極Ｅに対応するように形成された多数の針状のプローブ１１ａを有する。
プローブカード１１は、インターフェース１２を介してテスタ４へ接続されている。各プローブ１１ａがウェハＷの各撮像デバイスＤの電極Ｅに接触する際、各プローブ１１ａは、テスタ４からインターフェース１２を介して撮像デバイスＤへ電力を供給し、または、撮像デバイスＤからの信号をインターフェース１２を介してテスタ４へ伝達する。
ローダ３は、搬送容器であるＦＯＵＰ（図示せず）に収容されているウェハＷを取り出して収容室２のステージ１０へ搬送する。また、ローダ３は、撮像デバイスＤの電気的特性の検査が終了したウェハＷをステージ１０から受け取り、ＦＯＵＰへ収容する。
ローダ３は、電源等を制御するコントローラとしてのベースユニット１３を有する。ベースユニット１３は配線１４を介してステージ１０へ接続され、配線１５を介してテスタコンピュータ１６に接続されている。ベースユニット１３は、テスタコンピュータ１６からの入力信号に基づいて、ステージ１０の後述の光照射部４０による照射動作を制御する。また、ベースユニット１３は、ステージ１０の不図示の温度測定機構に基づいて、ステージ１０の後述の温度調整機構５０を制御する。なお、ベースユニット１３は収容室２に設けられてもよい。
テスタ４は、撮像デバイスＤが搭載されるマザーボードの回路構成の一部を再現するテストボード（図示せず）を有する。テストボードは、テスタコンピュータ１６に接続される。テスタコンピュータ１６は、撮像デバイスＤからの信号に基づいて該撮像デバイスＤの良否を判断する。テスタ４では、上記テストボードを取り替えることにより、複数種のマザーボードの回路構成を再現することができる。
さらに、プローバ１は、ユーザインターフェース部１７を備える。ユーザインターフェース部１７は、ユーザ向けに情報を表示したりユーザが指示を入力したりするためのものであり、例えば、タッチパネルやキーボード等を有する表示パネルからなる。
上述の各部を有するプローバ１では、撮像デバイスＤの電気的特性の検査の際、テスタコンピュータ１６が、撮像デバイスＤと各プローブ１１ａを介して接続されたテストボードへデータを送信する。そして、テスタコンピュータ１６が、送信されたデータが当該テストボードによって正しく処理されたか否かを当該テストボードからの電気信号に基づいて判定する。
次に、ステージ１０の構成について説明する。図５はステージ１０の構成を概略的に示す断面図である。
ステージ１０は、撮像デバイスＤの裏面と当該ステージ１０とが対向する形態でウェハＷが載置されるものであり、図５に示すように、透過部３０と、光照射部４０と、を有する。
透過部３０は、光透過材料からなり、ウェハＷの裏面が当接する形態で当該ウェハＷが載置されるものであり、平板状の平板部材３１を有する。なお、「光透過材料」とは、検査範囲の波長の光を透過する材料である。透過部３０には、載置されたウェハＷを保持するために、当該ウェハＷの外周部分の非デバイス形成領域Ｒを挟持する挟持機構（図示せず）が設けられている。
光照射部４０は、ウェハＷに向けて光を照射するものであり、透過部３０より鉛直方向下側の領域Ｓ１に配置されている。
光照射部４０は、導光板４１と光源部４２とを有する。
導光板４１は、透過部３０を間に挟みウェハＷと対向する対向面４１ａを有する平板状の部材である。導光板４１は、例えば平面視において、ウェハＷの直径より一辺の長さが大きい正方形状に形成される。本実施形態では、導光板４１の強度を補うため、当該導光板４１の下面に対してサポート部材４３が設けられている。この導光板４１は、後述するように面状の光をウェハＷに向けて出射するものであるところ、平面視において、面状の光を出射する領域内に、ウェハＷの撮像デバイス形成領域が含まれるように配置される。
光源部４２は、導光板４１の側方外側の領域Ｓ２に設けられており、導光板４１の一側端面に向けて線状の光を出射する。光源部４２は、線状の光を出射するため、例えば、導光板４１の側端面に沿って設けられた複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成される。ＬＥＤは、例えば導光板４１内で拡散され透過部３０を透過した光が検査範囲の波長の光を含むような光を出射する。検査範囲の波長の光とは、例えば、可視光領域の波長の光であり、撮像デバイスＤの種類によっては、赤外線等の可視光領域外の光を含む場合もある。
また、本実施形態では、光源部４２のＬＥＤの熱をステージ１０の外部に放出するため、ＬＥＤを支持する基板（図示せず）の背面には放熱板４４が設けられている。放熱板４４は、例えば、金属材料から形成される。放熱板４４には、光源部４２のＬＥＤを冷却するための水等の冷媒が通流する経路が形成されていてもよい。
プローバ１では、導光板４１が、光源部４２から出射され当該導光板４１の側端面から入射された線状の光を、当該導光板４１の内部で拡散させ、ウェハＷと対向する対向面４１ａから面状の光で出射する。
ここで、透過部３０についてさらに説明する。
プローバ１において検査時にウェハＷが載置される面には高い平坦性が用いられる。しかし、既製の導光板４１の上面は平坦度が高くない。そこで、本実施形態では、光照射部４０の導光板４１の上部に、導光板４１とは別に作製され高い平坦性を有する上面を備える透過部３０が設けられている。
透過部３０は、導光板４１からウェハＷの方向に向けて出射された面状の光を、単純に透過するものであってもよいし、拡散させながら透過するものであってもよい。拡散させながら透過することにより、透過部３０からウェハＷに対して、光強度分布がさらに面内で均一な光を照射することができる。
透過部３０は、光を拡散させながら透過するためには、例えば、平板部材３１が透明ガラスからなり、そのウェハＷ側の面が砂ずり面とされる。これにより、透過部３０に入射された導光板４１からの光は、上記砂ずり面で拡散された状態で透過部３０から出射される。
また、透過部３０は、光を拡散させながら透過するために、平板部材３１を内部に気泡を含む気泡石英から形成してもよい。この透過部３０を用いる場合、当該透過部３０に入射された導光板４１からの光は、当該透過部３０内の気泡で拡散されつつ当該透過部３０を通過し出射される。
さらに、透過部３０は、光を拡散させながら透過するために、平板部材３１を焼結アルミナ等の透明セラミックから形成してもよい。透明セラミックは、その内部に粒界や欠陥を有する。そのため、本例の透過部３０を用いる場合、当該透過部３０に入射された導光板４１からの光は、当該透過部３０内の上述の粒界や欠陥で拡散されつつ当該透過部３０を通過し出射される。
さらに、透過部３０は、光を拡散させながら透過するために、平板部材３１をホログラフィックディフューザーにより構成してもよい。ホログラフィックディフューザーは、石英ガラス基板等のガラス基板上にホログラムパターン
（約５μｍの非周期な凹凸パターンの集まり）が形成されたものである。この透過部３０を用いる場合、当該透過部３０に入射された導光板４１からの光は、平板部材３１のホログラムパターンで拡散されつつ当該透過部３０を通過し出射される。
上述の透過部３０と光照射部４０を有するステージ１０は、光照射部４０より下側の領域Ｓ３に、具体的には、導光板４１に対するサポート部材４３より下側の領域Ｓ３に、ウェハＷの温度調整機構５０を有する。温度調整機構としては、既存の、温度調整機能を有するウェハＷの載置台（以下、「温調ステージ」という。）を用いることができる。既存の温調ステージは、ウェハＷの吸着機構を有するため、この吸着機構により、光照射部４０が温度調整機構５０に吸着保持される。なお、透過部３０は例えば透明接着材料による接着保持により光照射部４０に保持される。
次に、プローバ１を用いたウェハＷに対する検査処理の一例について説明する。以下の説明では、１回の検査で１つの撮像デバイスＤが検査されるものとする。ただし、プローバ１を用いた１回の検査で、複数の撮像デバイスＤを一括して検査してもよい。
まず、ローダ３のＦＯＵＰからウェハＷが取り出されて収容室２内に搬送される。そして、ウェハＷは、当該ウェハＷに形成された撮像デバイスＤの裏面とステージ１０とが対向すると共に当該ウェハＷの裏面がステージ１０と当接するように、ステージ１０に載置される。
次いで、ステージ１０が移動され、ステージ１０の上方に設けられているプローブ１１ａと検査対象の撮像デバイスＤの電極Ｅとが接触する。
そして、光照射部４０の光源部４２のＬＥＤが点灯され、光照射部４０から、導光板４１の側端面に光が入射する。導光板４１に入射された光は、導光板４１の内部で拡散され、ウェハＷと対向する対向面４１ａから面上の光で出射する。出射された光は、透過部３０を透過し、ウェハＷに照射される。
このウェハＷへの光の照射と共に、プローブ１１ａへの検査用の信号の入力が行われる。これにより、撮像デバイスＤの検査を行う。なお、上記検査中、不図示の温度測定機構により、ウェハＷの温度が測定され、その結果に基づいて、温度調整機構５０が制御され、ウェハＷの温度が所望の値に調整されることにより、撮像デバイスＤの温度が所望の値に調整される。
以後、全ての撮像デバイスＤの検査が完了するまで上述と同様な処理が繰り返される。
以上のように、本実施形態では、ステージ１０が、光透過材料からなりウェハＷが載置される透過部３０と、透過部３０より下側の領域Ｓ１に配置された光照射部４０とを有する。そして、光照射部４０が、透過部３０を間に挟みウェハＷと対向する対向面４１ａを有する導光板４１と、導光板４１の側方外側領域に設けられた光源部４２とを有する。本実施形態では、導光板４１が、光源部４２から出射され当該導光板４１の側端面から入射された光を、当該導光板４１の内部で拡散させ、上記対向面４１ａから面状の光で出射する。そのため、裏面照射型撮像デバイスＤを検査することができる。また、検査のための開口をプローブカード１１に設ける必要がないため、プローブ１１ａの数が制限されないので、短時間で検査を行うことができる。さらに、本実施形態では、光源部４２が導光板４１の側方外側領域に設けられており、光源部４２を配設するためにステージ１０の内部に空洞を形成する必要がない。したがって、ステージ１０の強度が損なわれることがない。特に、複数の撮像デバイスＤを一括で検査する場合、ステージ１０に大きな荷重が加わるため、ステージ１０の強度は重要である。
また、本実施形態では、ステージ１０が、導光板４１より下側の領域に、温度調整機構５０を有する。ウェハＷの温度調整機構を、導光板４１より上側の領域に設ける場合、具体的には、導光板４１とウェハＷの間に設ける場合、当該温度調整機構を光透過性材料で構成する必要がある。それに対し、ステージ１０が、導光板４１より下側の領域に、温度調整機構５０を有するため、温度調整機構５０に既存の温調ステージを用いることができる。
また、本実施形態では、複数のＬＥＤからなる光源部４２と導光板４１により光照射部４０を構成しているため、ステージ１０の大型化を防ぎ、さらには収容室２やプローバ１の大型化を防ぐことができる。
さらにまた、本実施形態では、ウェハＷを保持するための機構として、ウェハＷの外周部分の非デバイス形成領域Ｒを挟持する挟持機構を用いている。したがって、透過部３０に吸着保持用の孔を形成する必要がないため、当該吸着保持用の孔が、ウェハＷに照射する光の強度分布の面内均一性に影響を及ぼすのを防ぐことができる。
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態にかかる検査装置としてのプローバが有するステージ１０の構成を概略的に示す断面図である。
本実施形態のステージ１０は、図６に示すように、透過部３０が、光を透過する平板状の平板部材３１の他に、低屈折率部３２を有する。
低屈折率部３２は、その屈折率が平板部材３１より低いものであり、また、平板部材３１に重なるように当該平板部材３１よりもウェハＷ側に設けられ、ステージ１０に載置されたウェハＷはその裏面が当該低屈折率部３２に当接する。例えば、平板部材３１が石英ガラスからなる場合、低屈折率部３２には平板部材３１とは異なる種類の石英ガラス（例えば、不純物の種類や不純物の割合が異なる平板部材３１とは異なる石英ガラス）が用いられる。これにより、低屈折率部３２を平板部材３１より低い屈折率とすることができる。
また、低屈折率部３２の材料にフッ素樹脂を用い、当該フッ素樹脂に添加する材料を調整することにより、低屈折率部３２を平板部材３１より低屈折率とすることができる。
なお、電界を加えることにより屈折率が変化する電気光学効果を有する電気光学結晶から低屈折率部３２を形成してもよい。
低屈折率部３２の形成は、当該低屈折率部３２が石英ガラスや電気光学結晶の場合は例えばＣＶＤ法により行われ、また、当該低屈折率部３２がフッ素樹脂の場合は、例えばスピンコーティング法により行われる。
本実施形態では、平板部材３１を透過した光のうち、低屈折率部３２に対する入射角が小さいものは、低屈折率部３２に入射され当該低屈折率部３２を透過しウェハＷに向けて出射される。しかし、低屈折率部３２に対する入射角が大きい光は、低屈折率部３２の平板部材３１側の面で反射されるためウェハＷには入射されない。このように、本実施形態では、平板部材３１から低屈折率部３２への光の入射角度が制限されるため、低屈折率部３２を透過してウェハＷに照射される光の入射角度も制限される。つまり、本実施形態では、ウェハＷに照射する光の入射角度を制限することができる。したがって、プローバ１は、撮像デバイスＤへ入射角度を制限する必要がある検査にも用いることができる。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）被検査デバイスを検査する検査装置であって、
被検査体に形成された被検査デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、
当該検査装置は、
前記撮像デバイスの裏面と対向する形態で前記被検査体が載置される載置台を有し、
前記載置台は、
光透過材料からなり、前記被検査体が載置される透過部と、
前記透過部より下側の領域に配置された、光照射部と、を有し、
前記光照射部は、
前記透過部を間に挟み前記被検査体と対向する対向面を有する、平板状の導光板と、
前記導光板の側方外側の領域に設けられた光源部と、
を有し、
前記導光板は、前記光源部から出射され当該導光板の側端面から入射された光を、当該導光板内部で拡散させ、前記被検査体と対向する前記対向面から面状の光で出射する、検査装置。
前記（１）によれば、裏面照射型撮像デバイスを検査することができる。また、検査のための開口をプローブカードに設ける必要がないため、プローブの数が制限されないので、短時間で検査を行うことができる。さらに、本実施形態では、光源部が導光板の側方外側領域に設けられており、光源部を配設するために載置台の内部に空洞を形成する必要がない。したがって、載置台の強度が損なわれることがない。
（２）前記透過部は、前記導光板からの光を拡散させながら透過する、前記（１）に記載の検査装置。
前記（２）によれば、透過部から被検査体に対して、光強度分布がより面内で均一な光を照射することができる。
（３）前記載置台は、前記導光板より下側の領域に、前記被検査体の温度を調整する温度調整機構を有する、前記（１）または（２）に記載の検査装置。
前記（３）によれば、温度調整機構を光透過性材料で構成する必要がなく、既存の温調ステージ等、安価な構成とすることができる。
（４）前記透過部は、透明材料からなる平板部材と、前記平板部材の上に設けられ屈折率が当該平板部材よりも低い低屈折率部と、を有する、前記（１）～（３）のいずれか１に記載の検査装置。
（５）被検査デバイスを検査する検査方法であって、
被検査体に形成された被検査デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、
当該検査方法は、
前記撮像デバイスの裏面と載置台の光透過材料からなる透過部とが対向するように、当該透過部上に前記被検査体を載置する工程と、
前記透過部より下側の領域であって前記透過部の側方外側の領域に設けられた光源から、前記透過部より下側の領域に、当該透過部を間に挟み前記被検査体と対向するように配置された、平板状の導光板の側端面に、光を入射する工程と、
前記光源から出射され前記導光板の側端面から入射された光を、当該導光板内部で拡散させ、当該導光板の前記被検査体と対向する面から面状の光で出射する工程と、を有する、検査方法。
１ プローバ
１０ ステージ
３０ 透過部
４０ 光照射部
４１ 導光板
４１ａ 対向面
４２ 光源部
Ｄ 裏面照射型撮像デバイス
Ｓ１ 領域
Ｓ２ 領域
Ｗ ウェハ

Claims (6)

  1. 被検査デバイスを検査する検査装置であって、
    被検査体に形成された被検査デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、
    当該検査装置は、
    前記撮像デバイスの裏面と対向する形態で前記被検査体が載置される載置台を有し、
    前記載置台は、
    光透過材料からなり、前記被検査体が載置される透過部と、
    前記透過部より下側の領域に配置された、光照射部と、を有し、
    前記光照射部は、
    前記透過部を間に挟み前記被検査体と対向する対向面を有する、平板状の導光板と、
    前記導光板の側方外側の領域に設けられた光源部と、
    を有し、
    前記導光板は、
    前記光源部から出射され当該導光板の側端面から入射された光を、当該導光板内部で拡散させ、前記被検査体と対向する前記対向面から面状の光で出射すると共に、
    平面視で前記面状の光を放射する領域内に、前記被検査体における前記撮像デバイスが形成される領域が含まれるように配置され、
    前記載置台の内部に空洞が形成されていない、検査装置。
  2. 前記透過部は、前記導光板からの光を拡散させながら透過する、請求項１に記載の検査装置。
  3. 前記載置台は、前記導光板より下側の領域に、前記被検査体の温度を調整する温度調整機構を有する、請求項１または２に記載の検査装置。
  4. 前記透過部は、砂ずり面を有する透明ガラス、気泡石英、透明セラミック、ホログラフィックディフューザーのいずれかで構成される、請求項１～３のいずれか１項に記載の検査装置。
  5. 被検査デバイスを検査する検査装置であって、
    被検査体に形成された被検査デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、
    当該検査装置は、
    前記撮像デバイスの裏面と対向する形態で前記被検査体が載置される載置台を有し、
    前記載置台は、
    光透過材料からなり、前記被検査体が載置される透過部と、
    前記透過部より下側の領域に配置された、光照射部と、を有し、
    前記光照射部は、
    前記透過部を間に挟み前記被検査体と対向する対向面を有する、平板状の導光板と、
    前記導光板の側方外側の領域に設けられた光源部と、
    を有し、
    前記導光板は、前記光源部から出射され当該導光板の側端面から入射された光を、当該導光板内部で拡散させ、前記被検査体と対向する前記対向面から面状の光で出射し、
    前記透過部は、透明材料からなる平板部材と、前記平板部材の上に設けられ屈折率が当該平板部材よりも低い低屈折率部と、を有する、検査装置。
  6. 被検査デバイスを検査する検査方法であって、
    被検査体に形成された被検査デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、
    当該検査方法は、
    前記撮像デバイスの裏面と内部に空洞が形成されていない載置台の光透過材料からなる透過部とが対向するように、当該透過部上に前記被検査体を載置する工程と、
    前記透過部より下側の領域であって前記透過部の側方外側の領域に設けられた光源から、前記透過部より下側の領域に、当該透過部を間に挟み前記被検査体と対向するように配置された、平板状の導光板の側端面に、光を入射する工程と、
    前記光源から出射され前記導光板の側端面から入射された光を、当該導光板内部で拡散させ、当該導光板の前記被検査体と対向する面から面状の光で出射する工程と、を有し、
    前記載置する工程は、平面視において、前記導光板における前記面状の光を放射する領域内に、前記撮像デバイスが形成される領域が含まれるように、前記被検査体を載置する、検査方法。
JP2018201073A 2018-10-25 2018-10-25 検査装置及び検査方法 Active JP7236840B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018201073A JP7236840B2 (ja) 2018-10-25 2018-10-25 検査装置及び検査方法
US17/286,959 US11940485B2 (en) 2018-10-25 2019-10-17 Inspection apparatus and inspection method
PCT/JP2019/040936 WO2020085203A1 (ja) 2018-10-25 2019-10-17 検査装置及び検査方法
KR1020217014859A KR102559306B1 (ko) 2018-10-25 2019-10-17 검사 장치 및 검사 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018201073A JP7236840B2 (ja) 2018-10-25 2018-10-25 検査装置及び検査方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020068333A JP2020068333A (ja) 2020-04-30
JP7236840B2 true JP7236840B2 (ja) 2023-03-10

Family

ID=70332065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018201073A Active JP7236840B2 (ja) 2018-10-25 2018-10-25 検査装置及び検査方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11940485B2 (ja)
JP (1) JP7236840B2 (ja)
KR (1) KR102559306B1 (ja)
WO (1) WO2020085203A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7396683B2 (ja) * 2021-02-23 2023-12-12 リードテクノ株式会社 圧電定数測定装置及び圧電定数測定方法
JP7784616B2 (ja) * 2021-08-31 2025-12-12 株式会社東京精密 検査装置及び検査方法
JP7843173B2 (ja) * 2022-03-30 2026-04-09 東京エレクトロン株式会社 検査装置
WO2023234049A1 (ja) * 2022-06-01 2023-12-07 東京エレクトロン株式会社 検査装置及び載置台
JP2023177133A (ja) * 2022-06-01 2023-12-13 東京エレクトロン株式会社 検査装置及び検査方法
WO2025068174A1 (en) * 2023-09-26 2025-04-03 Ams-Osram Ag Arrangement and method for probing a wafer
WO2025068175A1 (en) * 2023-09-26 2025-04-03 Ams-Osram Ag Wafer chuck, arrangement and method for operating an arrangement
KR102776147B1 (ko) 2024-05-22 2025-03-06 주식회사 에스엔디산업 방향 캐트리지 검사 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004287368A (ja) 2003-01-27 2004-10-14 Tokyo Electron Ltd 検査装置
JP2009170730A (ja) 2008-01-17 2009-07-30 Fujifilm Corp 裏面照射型固体撮像素子の検査装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5613751A (en) * 1995-06-27 1997-03-25 Lumitex, Inc. Light emitting panel assemblies
JP2005044853A (ja) 2003-07-23 2005-02-17 Inter Action Corp 固体撮像素子の検査装置
JP2005235839A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Canon Inc 半導体デバイスチップウエハ検査方法および検査装置
TW201009364A (en) * 2008-08-28 2010-03-01 King Yuan Electronics Co Ltd Test socket and test module
US9411013B2 (en) * 2014-02-14 2016-08-09 Google, Inc. Instrument for automated testing of displays
JP6994313B2 (ja) 2016-11-29 2022-01-14 東京エレクトロン株式会社 載置台及び電子デバイス検査装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004287368A (ja) 2003-01-27 2004-10-14 Tokyo Electron Ltd 検査装置
JP2009170730A (ja) 2008-01-17 2009-07-30 Fujifilm Corp 裏面照射型固体撮像素子の検査装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020085203A1 (ja) 2020-04-30
KR20210072820A (ko) 2021-06-17
KR102559306B1 (ko) 2023-07-26
US11940485B2 (en) 2024-03-26
US20210389366A1 (en) 2021-12-16
JP2020068333A (ja) 2020-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7236840B2 (ja) 検査装置及び検査方法
TWI767093B (zh) 檢查裝置
JP7186060B2 (ja) 検査装置及び検査方法
US20250076232A1 (en) Inspection Apparatus and Mounting Base
TW202234079A (zh) 試驗裝置、試驗方法及電腦可讀取記憶媒體
JP7768648B2 (ja) 検査装置、および検査方法
US20250224445A1 (en) Inspection apparatus
KR102709683B1 (ko) 검사 장치 및 검사 방법
US20250076215A1 (en) Testing Apparatus and Testing Method
JP2023177195A (ja) 検査装置及び載置台
JP2023034711A (ja) 検査装置及び検査方法
JP2023035742A (ja) 検査装置及び検査方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210614

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220809

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221004

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230131

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230228

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7236840

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250