JPS59121483A - 外形検査装置 - Google Patents
外形検査装置Info
- Publication number
- JPS59121483A JPS59121483A JP57227647A JP22764782A JPS59121483A JP S59121483 A JPS59121483 A JP S59121483A JP 57227647 A JP57227647 A JP 57227647A JP 22764782 A JP22764782 A JP 22764782A JP S59121483 A JPS59121483 A JP S59121483A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chip
- external form
- inspection
- semiconductor chip
- inspection object
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は外形検査装置に関し、特に半導体チップの外形
の細かな欠けを短時間で正確に判定できるようにしたも
のである。
の細かな欠けを短時間で正確に判定できるようにしたも
のである。
半導体チップは、第１図に示すように、一般に正方形の
外形／ａであることを要求されるが、円形のウェハλ上
に造られるので、そのウニ八Ｎ周辺部では切断後に図示
のような周囲の欠けたチップ／ｂおよびｉｃができる。
外形／ａであることを要求されるが、円形のウェハλ上
に造られるので、そのウニ八Ｎ周辺部では切断後に図示
のような周囲の欠けたチップ／ｂおよびｉｃができる。
大きく周囲が欠けたチップ１０はチップ上の電気回路が
切断されるので電気的な検査により容易に不良チップと
して検出することができるが、周囲の欠けが小さいチッ
プ／ｂは一般にその電気的検査が探針を用いて小電流の
通電によシ行われるために検出できないから、外観によ
る検査によらなければならない。よって、半導体チップ
の外観による検査装置においては、チップの細かい欠け
が検査できることが重要であり、また種々の半導体の生
産形態に対応できるように短時間で検査でき、かつチッ
プの種類に影蓄されないことが望ましい。
切断されるので電気的な検査により容易に不良チップと
して検出することができるが、周囲の欠けが小さいチッ
プ／ｂは一般にその電気的検査が探針を用いて小電流の
通電によシ行われるために検出できないから、外観によ
る検査によらなければならない。よって、半導体チップ
の外観による検査装置においては、チップの細かい欠け
が検査できることが重要であり、また種々の半導体の生
産形態に対応できるように短時間で検査でき、かつチッ
プの種類に影蓄されないことが望ましい。
従来のこの種の外観による外形検査では、一般に第２図
（ａ） Ｋ示すように、半導体チップｌの外形画像をテ
レビカメラやＧＣｊＤ等の受光センサｌ／と処理回路１
２とによシ読み取シ、記憶装置１３にあらかじめ記憶さ
せた検査プログラムに基づいて計算機ｌダによシ、上述
の画像のデータから第λ図山）に示すような一方向への
明部もしくは暗部のヒストク。
（ａ） Ｋ示すように、半導体チップｌの外形画像をテ
レビカメラやＧＣｊＤ等の受光センサｌ／と処理回路１
２とによシ読み取シ、記憶装置１３にあらかじめ記憶さ
せた検査プログラムに基づいて計算機ｌダによシ、上述
の画像のデータから第λ図山）に示すような一方向への
明部もしくは暗部のヒストク。
ラムを作り、そのヒストグラムが正方形もしくは長方形
からくずれたならば、外形不良のチップであると判定を
していた。
からくずれたならば、外形不良のチップであると判定を
していた。
しかしながら、このような従来装置でれ、第３図（〜に
示すように、正常な外形の半導体チップ／ａでも所定の
検査位置から多少傾いて置かれると、そのヒストグラム
は第３図（ｂ）に示すようなくずれた曲線となシ、外形
不良のチップであると誤って判定されるという欠点があ
った。また、第ｑ図（〜および（ｂ）に示すように、欠
けと割れ不良か重なると実際には不良形状であっても正
常であると判定される欠点があった。さらに、従来装置
ではセンサｌ／の感度むらによる外形切り出しのばらつ
きや、ある程度の傾きを許容するために判定レベルを押
えることによシ検査感度を高めるということは困難でち
るので、チップ１辺のｌθ数ノぐ一セントカ；欠けるよ
うな程度の大きな欠ゆにならないと正しく判定できない
という欠点であった。
示すように、正常な外形の半導体チップ／ａでも所定の
検査位置から多少傾いて置かれると、そのヒストグラム
は第３図（ｂ）に示すようなくずれた曲線となシ、外形
不良のチップであると誤って判定されるという欠点があ
った。また、第ｑ図（〜および（ｂ）に示すように、欠
けと割れ不良か重なると実際には不良形状であっても正
常であると判定される欠点があった。さらに、従来装置
ではセンサｌ／の感度むらによる外形切り出しのばらつ
きや、ある程度の傾きを許容するために判定レベルを押
えることによシ検査感度を高めるということは困難でち
るので、チップ１辺のｌθ数ノぐ一セントカ；欠けるよ
うな程度の大きな欠ゆにならないと正しく判定できない
という欠点であった。
その他、場の効果によるものなど微視的部分を繰シ返し
計算することによシ外形全体の特徴を求める検査方式の
ものが種々提案されているが、これらは、計算量が多い
ため、計算時間が長くなシ、計算機（ハードウェア）の
コスト高を招くといつた問題があるので実゛用的でなく
、実際の生産現場実施例 そこで、本発明の目的は、上述の欠点を除失し、半導体
チップの多少の傾きに影響されずに、実用的に十分短い
判定時間で、よシ高感度に外形の欠けや割れを、検出で
きる半導体チップの外形検査に好適な外形検査装置を提
供することにある。
計算することによシ外形全体の特徴を求める検査方式の
ものが種々提案されているが、これらは、計算量が多い
ため、計算時間が長くなシ、計算機（ハードウェア）の
コスト高を招くといつた問題があるので実゛用的でなく
、実際の生産現場実施例 そこで、本発明の目的は、上述の欠点を除失し、半導体
チップの多少の傾きに影響されずに、実用的に十分短い
判定時間で、よシ高感度に外形の欠けや割れを、検出で
きる半導体チップの外形検査に好適な外形検査装置を提
供することにある。
すなわち、本発明は検査対象物の外形を画像データとし
て読み取る手段と、前記画像データから得られる前記外
形の幾何学的特徴から仮想の正規パターンを算出する手
段と、前記正規パターンと前記画像データとの幾何学的
距離から前記検査対象物の良否の判定基準となる評価関
数を発生する手段とを有し、前記評価関数の発生に際し
て前記幾何学的距離の極性が正で連続している部分と、
負で連続している部分とを各々に分離して行うようにし
たことを特徴とするものである。
て読み取る手段と、前記画像データから得られる前記外
形の幾何学的特徴から仮想の正規パターンを算出する手
段と、前記正規パターンと前記画像データとの幾何学的
距離から前記検査対象物の良否の判定基準となる評価関
数を発生する手段とを有し、前記評価関数の発生に際し
て前記幾何学的距離の極性が正で連続している部分と、
負で連続している部分とを各々に分離して行うようにし
たことを特徴とするものである。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明半導体チップ用外形検査装置の構成の一
例を示し、ここで１はテレビカメラ、刀は処理装置、刀
は記憶装置、２ダは電算機、およびＢは許容値データフ
ァイルである。
例を示し、ここで１はテレビカメラ、刀は処理装置、刀
は記憶装置、２ダは電算機、およびＢは許容値データフ
ァイルである。
テレビカメラ１が捉えた検査対象の半導体チップ（例え
ば、パワートランジスタチップ）ｌの画像データを処理
回路ｎおよびソフトウェア（検査プログラム）によシ処
理して、外形データファイル（記憶装置）２２に記憶す
る。その際、ファイルｎには、チップ／のｔつの辺のＸ
およびＹ座標ｆ直を、Ｘ座標・の単位増加毎に記憶する
。次いで、ファイル〃から上述の辺の端部２点の座標を
順次読み出して、計算機２ｑによりその辺の傾きを計算
し、Ｘ座標が単位増加する毎にＸ座標の変化分βを相゛
算する。次いで、それらの計算値を用いて外形データと
直線の計算値との距離ｄを順次計算する。
ば、パワートランジスタチップ）ｌの画像データを処理
回路ｎおよびソフトウェア（検査プログラム）によシ処
理して、外形データファイル（記憶装置）２２に記憶す
る。その際、ファイルｎには、チップ／のｔつの辺のＸ
およびＹ座標ｆ直を、Ｘ座標・の単位増加毎に記憶する
。次いで、ファイル〃から上述の辺の端部２点の座標を
順次読み出して、計算機２ｑによりその辺の傾きを計算
し、Ｘ座標が単位増加する毎にＸ座標の変化分βを相゛
算する。次いで、それらの計算値を用いて外形データと
直線の計算値との距離ｄを順次計算する。
その際、直線の計算値を示すａＸ ＋ｂｙ＋ Ｃ＝ ０
と、外形データを示す点（ｐ、ｑ）との距離ｄは次式の
関係にある。
と、外形データを示す点（ｐ、ｑ）との距離ｄは次式の
関係にある。
ｙの値が順次増加することから、（１＝ｎ ｌ ｐ＝ｐ
（ロ）とおくと、β＝互であるから、（１）式は次式の
関係になる。
（ロ）とおくと、β＝互であるから、（１）式は次式の
関係になる。
づ
ｄ−（／＋β２）２，１βｎ＋ｐ（ｎ）＋α１＝γ・
１ｒ（ハ）＋ｐ（ｎ）ｌ ・・・・・・（
２）＾ ただし α一旦、 ｒ＝（ｌ＋β２）２ 。
１ｒ（ハ）＋ｐ（ｎ）ｌ ・・・・・・（
２）＾ ただし α一旦、 ｒ＝（ｌ＋β２）２ 。
よって、外形データを直線の計算値との距離ｄを繰シ返
し計算で求めるのに際し、（２）式によれば加減算だけ
で良いので、判定時間をよシ短くすることが一゛できる
。
し計算で求めるのに際し、（２）式によれば加減算だけ
で良いので、判定時間をよシ短くすることが一゛できる
。
このように、Ｘ座標値を単位分変化させて、上述の（２
）式によシ距離ｄを順次計算し、そのｄの値を用いて評
価関数Ｇを得る。ただし、評価関数Ｇは次のように定め
る。
）式によシ距離ｄを順次計算し、そのｄの値を用いて評
価関数Ｇを得る。ただし、評価関数Ｇは次のように定め
る。
さらに、許容値データファイル君にあらかじめ記憶させ
た許容値を読み出し、評価関数Ｇがその許容値を越えて
いるか否かを検査し、越えている場合は、直線性が不良
であると判定する。
た許容値を読み出し、評価関数Ｇがその許容値を越えて
いるか否かを検査し、越えている場合は、直線性が不良
であると判定する。
ところで、テレビカメラ１と処理回路２２によ）得られ
る実際の半導体チングーの外形データは第６図に示すよ
うに凹凸があるので、距離ｄの絶対値のみを積算して行
う方法では良好な結果が得られない。一方つエバλの周
辺では第７図に示すような外側にふくれた曲線部分ぶを
有する不良チップができるが、このような不良チップに
対しては距１１１ｄの値を積算して行う方法が良い結果
を与える。よって、Ｇとｄの符号が一致している場合の
み積算する上述の評価関数Ｇはどちらの場合にも有効と
なる利点がある。
る実際の半導体チングーの外形データは第６図に示すよ
うに凹凸があるので、距離ｄの絶対値のみを積算して行
う方法では良好な結果が得られない。一方つエバλの周
辺では第７図に示すような外側にふくれた曲線部分ぶを
有する不良チップができるが、このような不良チップに
対しては距１１１ｄの値を積算して行う方法が良い結果
を与える。よって、Ｇとｄの符号が一致している場合の
み積算する上述の評価関数Ｇはどちらの場合にも有効と
なる利点がある。
また、ｄ＝ｉの絶対値が大きいときには、計算の精度が
保てなくなるが、そのようなときには、Ｘ座標の値とＹ
座標の値を入れかえて＃算すれば良いので容易に判定で
きる。 。
保てなくなるが、そのようなときには、Ｘ座標の値とＹ
座標の値を入れかえて＃算すれば良いので容易に判定で
きる。 。
また、チップｌの欠けが大きくてチップが第１図の７ｂ
のようにｊ角形の形状にならず、第１図のチップＩＣの
ように≠角形の形状になった場合にも検出できるように
、チップの正常な外形である正方形の性質を利用して判
定する。すなわち、第！ｒ図に示すように、チップｌの
正方形のび辺の座標をＰ（ｐよ、Ｉ）ｙ）、Ｑ（ｑ工、
ｑア）、Ｓ（ｍ工。
のようにｊ角形の形状にならず、第１図のチップＩＣの
ように≠角形の形状になった場合にも検出できるように
、チップの正常な外形である正方形の性質を利用して判
定する。すなわち、第！ｒ図に示すように、チップｌの
正方形のび辺の座標をＰ（ｐよ、Ｉ）ｙ）、Ｑ（ｑ工、
ｑア）、Ｓ（ｍ工。
Ｓア）、およびＲ（ｒよ＋ ｒ、 ）とすると、それら
のベクトルは ｆ （ＩＲ−Ｑ） ＋Ｑ＝Ｐ 、 ｆ （Ｑ−１十Ｐ＝
８（但し、ｆ （ｔＬＪ）ｉ ＩＩ ノ９００回転）
−＝−（５）の関係があるので、 ・・・・・・（４） を計算し’ ｌｄｐ Ｉ、Ｉｄ！ａｔが許容値内かど
うかを検査する。
のベクトルは ｆ （ＩＲ−Ｑ） ＋Ｑ＝Ｐ 、 ｆ （Ｑ−１十Ｐ＝
８（但し、ｆ （ｔＬＪ）ｉ ＩＩ ノ９００回転）
−＝−（５）の関係があるので、 ・・・・・・（４） を計算し’ ｌｄｐ Ｉ、Ｉｄ！ａｔが許容値内かど
うかを検査する。
このように、本実施例では、検査対象物の牛導営
体チップの幾砕翁特徴を基にして、その画像データ自身
から簡単な演算によって正規のパターンを仮想し、その
仮想パターンからのＸ、Ｙ、Ｑ方向の位置ズレを算出し
、その算出を行うに際して、正規パターンからのずれの
極性が正でつながっている部分と、負でつながっている
部分とを、各々に分離して、判定を行うようにし、かつ
直角と直角を構成する線分の長さをチェックするのに上
述の（４χ式を利用するようにしたので、正確な検査が
できる。
から簡単な演算によって正規のパターンを仮想し、その
仮想パターンからのＸ、Ｙ、Ｑ方向の位置ズレを算出し
、その算出を行うに際して、正規パターンからのずれの
極性が正でつながっている部分と、負でつながっている
部分とを、各々に分離して、判定を行うようにし、かつ
直角と直角を構成する線分の長さをチェックするのに上
述の（４χ式を利用するようにしたので、正確な検査が
できる。
以上説明したように本発明によれば、白領域に注目して
、面積を全体に計測したりヒストグラムを作る従来装置
に対して、検査対象物の外形に往側関数を発生させると
いうようにしたので、高い欠は検知感度を、簡単な計算
によシ短時間に得ることができる。
、面積を全体に計測したりヒストグラムを作る従来装置
に対して、検査対象物の外形に往側関数を発生させると
いうようにしたので、高い欠は検知感度を、簡単な計算
によシ短時間に得ることができる。
なお、本発明は半導体チップの外形検査ばかシでなく、
ハターン計測分野での直線のチェックや直角のチェック
、あるいは図形の分類等へ幅広く適用できる。例えば、
青果物の等部分けの時の曲がシのチェックや機械組立の
時の部品の仕分は等に適用できる。
ハターン計測分野での直線のチェックや直角のチェック
、あるいは図形の分類等へ幅広く適用できる。例えば、
青果物の等部分けの時の曲がシのチェックや機械組立の
時の部品の仕分は等に適用できる。
第１図は一般的なウェハと半導体チップの外形の一例を
示す平面図、第１図（ωおよび（ｂ）は従来装置の構成
例を示すブロック線図とその動作例を示す特性図、第３
図（ａ）および（ｂ）と第ｆ図（ａ）および（ｂ）とは
それぞれ第２図（ａ）の従来装置の動作態様を示す半導
体チップの平面図と特性図、第Ｓ図は本発明外形検査装
置の構成の一例を示すブロック線図、第を図〜第ｒ図は
それぞれ第Ｓ図の本装置の動作を説明するのに用いた半
導体チップの外形の平面図である。 ／ 、 ／ａ 、 ／ｂ 、 ／ｃ−＝半導体チップ、
コ・・・ウェハ、 ／／ 、 ２／・・・テレビカメラ（センサ）、７２
、 ｎ・・・処理装置、 ／３ 、２３・・・記憶装置、 ／４Ｉ、 ２グ・・・計算機、 Ｂ・・・許容値データファイル。 特許出願人 富士電機製造株式会社 第１図 位置 第３図 （Ｏ）（ｂ） 第４図 （０）（ｂ） 第８図
示す平面図、第１図（ωおよび（ｂ）は従来装置の構成
例を示すブロック線図とその動作例を示す特性図、第３
図（ａ）および（ｂ）と第ｆ図（ａ）および（ｂ）とは
それぞれ第２図（ａ）の従来装置の動作態様を示す半導
体チップの平面図と特性図、第Ｓ図は本発明外形検査装
置の構成の一例を示すブロック線図、第を図〜第ｒ図は
それぞれ第Ｓ図の本装置の動作を説明するのに用いた半
導体チップの外形の平面図である。 ／ 、 ／ａ 、 ／ｂ 、 ／ｃ−＝半導体チップ、
コ・・・ウェハ、 ／／ 、 ２／・・・テレビカメラ（センサ）、７２
、 ｎ・・・処理装置、 ／３ 、２３・・・記憶装置、 ／４Ｉ、 ２グ・・・計算機、 Ｂ・・・許容値データファイル。 特許出願人 富士電機製造株式会社 第１図 位置 第３図 （Ｏ）（ｂ） 第４図 （０）（ｂ） 第８図
Claims (1)
- 検査対象物の外形を画像データとして読み取る手段と、
前記画像データから得られる前記外形の幾何学的特徴か
ら仮想の正規パターンを算出する手段と、前記正規パタ
ーンと前記画像データとの幾何学的距離から前記検査対
象物の良否の判定基準となる評価関数を発生する手段と
を有し、前記評価関数の発生に際して前記幾何学的距離
の極性が正で連続している部分と、負で連続している部
分とを各々に分離して行うようにしたことを特徴とする
外形検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57227647A JPS59121483A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 外形検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57227647A JPS59121483A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 外形検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59121483A true JPS59121483A (ja) | 1984-07-13 |
Family
ID=16864148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57227647A Pending JPS59121483A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 外形検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59121483A (ja) |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP57227647A patent/JPS59121483A/ja active Pending
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