JPH05312731A - 外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 欠け、突起、バリなどの微小欠陥を有する被
検査物の欠陥検出精度を向上させる。 【構成】 光源７とミラー面６との間に設置された半導
体チップ２にレーザ光を照射し、半導体チップ２の側面
に付着したバリ５の表面で反射した光と、このバリ５の
近傍を通過してミラー面６で反射した光とを受光部９で
検出するようにした外観検査装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外観検査技術に関し、
例えばダイシング工程で半導体チップの側面に発生した
欠け、突起、バリなどの微小欠陥の検査に適用して有効
な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６２−２４９４２９号、および特
開昭６３−３１０１３９号公報には、パッケージ基板に
実装した半導体チップをキャップで気密封止したチップ
キャリヤが記載されている。

【０００３】上記文献に記載されたチップキャリヤは、
ムライトなどのセラミック材料からなるパッケージ基板
の主面上の電極に半田バンプを介して半導体チップをフ
ェイスダウンボンディングし、この半導体チップを窒化
アルミニウム（ＡｌＮ）などの高熱伝導性セラミックか
らなるキャップで気密封止したパッケージ構造を有して
いる。

【０００４】また、上記チップキャリヤは、半導体チッ
プの背面（上面）とキャップの下面とを半田で接合する
ことにより、半導体チップから発生した熱をキャップを
通じて外部に放熱させる構造になっている。この半田の
濡れ性を向上させるため、キャップの下面および半導体
チップの背面には、例えばＡｕ、Ｃｒ、Ｃｕなどの金属
薄膜を積層したメタライズ層が設けられる。

【０００５】ところで、半導体チップの背面の上記メタ
ライズ層は、ウエハプロセスの最終工程で形成される
が、半導体ウエハが脆性材料であるのに対して、Ａｕな
どのメタライズ層は延性材料であるため、メタライズ層
を形成した半導体ウエハをダイシングして半導体チップ
を取得する際、半導体チップの側面に微小な欠けや突起
が生じたり、メタライズ層のバリが残ったりすることが
ある。

【０００６】そこで従来は、ダイシング後に半導体チッ
プを光学顕微鏡で目視検査することにより、上記欠け、
突起、バリなどの欠陥の有無を検査している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ダイシング
工程で半導体チップの側面に発生する欠け、突起、バリ
などの微小欠陥は、形状が不定形で、その表面で光が乱
反射し易いことから、顕微鏡の光学系で検出される反射
光量が少なく、十分な欠陥検出精度が得られないという
問題があった。

【０００８】そこで、本発明の目的は、前述した背面に
メタライズ層を形成した半導体チップのように、側面に
欠け、突起、バリなどの微小欠陥を有する被検査物の欠
陥検出精度を向上させることのできる技術を提供するこ
とにある。

【０００９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。

【００１１】本発明の外観検査装置は、光源とミラー面
との間に設置された被検査物に光を照射し、被検査物の
欠陥表面で反射した光と欠陥近傍を通過してミラー面で
反射した光とを受光部で検出する構成になっている。

【００１２】

【作用】上記した手段によれば、被検査物の欠陥表面で
は光が乱反射してその一部のみが受光部で検出されるの
に対し、この欠陥近傍を通過してミラー面で反射した光
は、そのほぼ全量が受光部で検出されるので、受光部で
検出される二つの反射光の間に大きなコントラストが得
られ、高精度の欠陥検出が可能となる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明の一実施例である外観検査装
置の光学系を示す概略図である。

【００１４】本実施例の外観検査装置は、半導体ウエハ
のダイシング工程で半導体チップの側面に発生した欠
け、突起、バリなどの微小欠陥を検出するための装置で
あり、水平方向に移動可能なＸＹテーブル１の上面に
は、被検査物である半導体チップ２が位置決めされるよ
うになっている。

【００１５】上記半導体チップ２は、特開昭６２−２４
９４２９号、特開昭６３−３１０１３９号公報などに記
載されたチップキャリヤの組み立てに用いられるもの
で、その素子形成面（下面）には、半田で構成された多
数のＣＣＢバンプ３が形成されている。

【００１６】上記半導体チップ２の背面には、例えばＡ
ｕ、Ｃｒ、ＣｕおよびＡｕの四層の金属薄膜を積層した
メタライズ層４が設けられている。このメタライズ層４
は、ウエハプロセスの最終工程で蒸着法などを用いて形
成されたものである。

【００１７】図に示すように、上記半導体チップ２の側
面には、メタライズ層４を形成した半導体ウエハをダイ
シングした際に生じたバリ５が付着している。このバリ
５は、メタライズ層４の一部が半導体チップ２の側面に
残ったもので、これを放置したままチップキャリヤを組
み立てると、短絡不良などの原因となる。

【００１８】上記半導体チップ２を位置決めするＸＹテ
ーブル１の上面には、ミラー面６が形成されており、ミ
ラー面６の上方には、光源７、ハーフミラー８、高感度
の受光素子を内蔵した受光部９が設置されている。上記
光源７には、エネルギー密度の高い光ビームを発生する
ことのできるＨｅ−Ｎｅレーザ光源が使われている。

【００１９】上記外観検査装置を使って半導体チップ２
の欠陥検査を行うには、光源７からＸＹテーブル１のミ
ラー面６に対して垂直にレーザ光を照射し、その反射光
をハーフミラー８で屈折させて受光部９で検出する。

【００２０】このとき、バリ５の表面に照射されたレー
ザ光は、バリ５の表面形状が不定形であるために乱反射
し、反射光の一部のみが受光部９に入射する。これに対
し、バリ５の近傍を通過してミラー面６に照射されたレ
ーザ光は、その大部分が受光部９に入射する。

【００２１】従って、受光部９で検出される上記二つの
反射光の間には、大きなコントラストが生じるため、従
来の光学顕微鏡を使った欠陥検査方法に比べて、バリ５
の大きさやその表面形状を高精度で検出することが可能
となる。

【００２２】これにより、上記バリ５に起因するチップ
キャリヤの短絡不良を防止することができるので、チッ
プキャリヤの信頼性および製造歩留りを向上させること
ができる。

【００２３】なお、本実施例の外観検査装置によれば、
半導体チップ２の側面などに生じた欠けや突起など、上
述したバリ５以外の欠陥も同様に高精度で検出すること
が可能である。

【００２４】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００２５】例えば図２に示すように、ＸＹテーブル１
のミラー面６に回折格子１０を設け、この回折格子１０
の干渉によって生じる回折像を受光部９で検出するよう
にしてもよい。

【００２６】この場合は、バリ５の近傍を通過してミラ
ー面６で反射したレーザ光の回折像が規則的なパターン
となるのに対し、バリ５の存在する箇所では回折像が不
規則なパターンとなるため、二つの回折像を対比するこ
とにより、従来の光学顕微鏡を使った欠陥検査方法に比
べて、バリ５の大きさやその表面形状を高精度で検出す
ることが可能となる。

【００２７】以上の説明では、半導体チップの外観検査
に適用した場合について説明したが、本発明の外観検査
装置は、欠けや突起などの欠陥を有する被検査物の欠陥
検査に広く適用することができる。

【００２８】

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。

【００２９】本発明の外観検査装置によれば、欠け、突
起、バリなどの微小欠陥を有する被検査物の欠陥検出精
度を向上させることができる。

【００３０】また、本発明の外観検査装置によれば、欠
陥検査の自動化を促進することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である外観検査装置の光学系
を示す概略図である。

【図２】本発明の他の実施例である外観検査装置の光学
系を示す概略図である。

【符号の説明】

１ ＸＹテーブル ２ 半導体チップ ３ ＣＣＢバンプ ４ メタライズ層 ５ バリ ６ ミラー面 ７ 光源 ８ ハーフミラー ９ 受光部 １０ 回折格子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、前記光源から照射された光を反
   射するミラー面と、前記光源とミラー面との間に設置さ
   れた被検査物の欠陥表面で反射した光および前記欠陥近
   傍を通過して前記ミラー面で反射した光を検出する受光
   部とを備えていることを特徴とする外観検査装置。
2. 【請求項２】 前記ミラー面に回折格子を設けたことを
   特徴とする請求項１記載の外観検査装置。
3. 【請求項３】 前記光源がレーザ光源であることを特徴
   とする請求項１記載の外観検査装置。