本發(fā)明涉及用于對半導(dǎo)體晶片等被檢查物進(jìn)行檢查的檢查裝置。

背景技術(shù)：

在以ic、lsi等為代表的半導(dǎo)體器件的制造工序中，多數(shù)情況下使用所謂的外觀檢查裝置對半導(dǎo)體晶片的正面背面等進(jìn)行檢查(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。根據(jù)該外觀檢查裝置，能夠通過對半導(dǎo)體晶片的正面背面等進(jìn)行拍攝而對混入到電路圖案內(nèi)的異物、因磨削/研磨等處理而產(chǎn)生的劃痕等缺陷進(jìn)行檢測。

但是，在上述的外觀檢查裝置中，由于對半導(dǎo)體晶片的正面背面等進(jìn)行二維拍攝而對缺陷進(jìn)行檢測，因此無法得到與半導(dǎo)體晶片的厚度方向(高度方向)相關(guān)的缺陷的詳細(xì)的信息。為了解決該問題，近年來提出了如下的三維測量裝置：對于對象的區(qū)域進(jìn)行多次拍攝而得到三維的信息(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平10-185535號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2015-38438號公報(bào)

上述的三維測量裝置能夠詳細(xì)地獲取比較窄的區(qū)域的信息，但另一方面不適合概略性地對較寬的區(qū)域進(jìn)行檢查的用途。因此，通常在使用該三維測量裝置對半導(dǎo)體晶片等被檢查物進(jìn)行檢查時，利用外觀檢查裝置預(yù)先確認(rèn)缺陷的分布等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

另外，在這樣的檢查方法中，由于在外觀檢查裝置的檢查之后，將被檢查物搬入三維測量裝置而實(shí)施詳細(xì)的檢查，因此存在被檢查物的檢查所需要的時間容易變長的問題。本發(fā)明是鑒于該問題點(diǎn)而完成的，其目的在于提供一種檢查裝置，能夠縮短被檢查物的檢查所需要的時間。

根據(jù)本發(fā)明的一個方式，提供一種檢查裝置，其對板狀的被檢查物進(jìn)行檢查，其特征在于，該檢查裝置具有：被檢查物保持單元，其具有對該被檢查物進(jìn)行保持的保持面；缺陷檢測單元，其根據(jù)照射到該被檢查物的面上的激光光線的散射光而對該面內(nèi)的缺陷進(jìn)行檢測；以及三維測量單元，其對包含有該缺陷檢測單元所檢測到的該缺陷在內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行三維拍攝而進(jìn)行再評價。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方式，提供一種檢查裝置，其對板狀的被檢查物進(jìn)行檢查，其特征在于，該檢查裝置具有：被檢查物保持單元，其具有對該被檢查物進(jìn)行保持的保持面；缺陷檢測單元，其在明視野或暗視野下對該被檢查物的面進(jìn)行拍攝而對該面內(nèi)的缺陷進(jìn)行檢測；以及三維測量單元，其對包含有該缺陷檢測單元所檢測到的該缺陷在內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行三維拍攝而進(jìn)行再評價。

在上述的本發(fā)明的一個方式中，優(yōu)選該缺陷檢測單元在該散射光的光強(qiáng)度超過預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下判定為存在該缺陷。

由于本發(fā)明的一個方式的檢查裝置一并具有：缺陷檢測單元，其對被檢查物的面內(nèi)的缺陷進(jìn)行檢測；三維測量單元，其對包含有缺陷檢測單元所檢測到的缺陷在內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行三維拍攝而進(jìn)行再評價，因此該檢查裝置能夠在對被檢查物的面內(nèi)的缺陷進(jìn)行檢測之后，立刻對包含缺陷在內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行三維拍攝而進(jìn)行再評價。由此，不需要搬送等工序，能夠縮短被檢查物的檢查所需要的時間。

附圖說明

圖1是檢查裝置的主要示意性示出正面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。

圖2是檢查裝置主要示意性示出背面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。

圖3是示意性示出缺陷檢測組件的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖4是示意性示出三維測量組件的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖5是示意性示出干涉組件的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖6的(a)是示意性示出缺陷檢測工序的俯視圖，圖6的(b)是示出缺陷檢測組件所測量的光強(qiáng)度的例子的圖表。

圖7的(a)是示意性示出再評價工序的側(cè)視圖，圖7的(b)是示出所形成的三維圖像的例子的圖。

圖8是示意性示出第1變形例的缺陷檢測組件的圖。

圖9是變形例的檢查裝置的主要示意性示出背面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。

標(biāo)號說明

2、2a：檢查裝置；4：基臺；6：保持工作臺(被檢查物保持單元)；6a：保持面；8、8a、8b：缺陷檢測組件(缺陷檢測單元)；10：三維測量組件(三維測量單元)；12：支承構(gòu)造；12a：前表面；12b：后表面；14：第1移動機(jī)構(gòu)；16：第1導(dǎo)軌；18：移動塊；20：第1滾珠絲杠；22：第1脈沖電動機(jī)；24：第2移動機(jī)構(gòu)；26：y軸導(dǎo)軌；28：y軸移動板；30：y軸滾珠絲杠；32：y軸脈沖電動機(jī)；34：z軸導(dǎo)軌；36：殼體；38：z軸滾珠絲杠；40：z軸脈沖電動機(jī)；42：激光照射組件；44：聚光組件；44a：內(nèi)壁面；44b：開口；46：檢測組件；48：光電倍增管；52：光源；54：半反射鏡；56：聚光組件；58：鏡筒；60：干涉組件；62：板；64：半反射鏡；66：參照鏡片；68：拍攝組件；72：明視野光源；74：照明透鏡；76：半反射鏡；78：鏡筒；80：物鏡透鏡；82：暗視野光源；84：反射鏡；86：成像透鏡；88：拍攝組件；11：被檢查物；11a：被檢查面；21：激光光線；23：散射光；25、27、29：光；31：明視野光；33：暗視野光。

具體實(shí)施方式

參照附圖對本發(fā)明的一個方式的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是檢查裝置2的主要示意性示出正面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖，圖2是檢查裝置2的主要示意性示出背面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。

如圖1和圖2所示，檢查裝置2具有對各結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行支承的基臺4。在基臺4的中央設(shè)置有對板狀的被檢查物11(參照圖3等)進(jìn)行保持的保持工作臺(被檢查物保持單元)6。被檢查物11例如是在ic、lsi等的制造中所使用的圓盤狀的半導(dǎo)體晶片。但是，被檢查物11的種類、形狀等不存在限制，例如也可以將封裝基板、陶瓷基板、玻璃基板等作為被檢查物11。

保持工作臺6例如與電動機(jī)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源(未圖示)連結(jié)，繞與z軸方向(鉛垂方向)大致平行的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。保持工作臺6的上表面成為對被檢查物11進(jìn)行保持的保持面6a。該保持面6a例如通過形成于保持工作臺6的內(nèi)部的吸引路(未圖示)等而與吸引源(未圖示)連接。能夠通過使吸引源的負(fù)壓作用于保持面6a而利用保持工作臺6對被檢查物11進(jìn)行保持。

對缺陷檢測組件(缺陷檢測單元)8和三維測量組件(三維測量單元)10進(jìn)行支承的門型的支承構(gòu)造12以橫跨保持工作臺6的方式配置于基臺4的上表面。在支承構(gòu)造12的前表面12a的上部設(shè)置有使缺陷檢測組件8在y軸方向(左右方向)上移動的第1移動機(jī)構(gòu)14。

第1移動機(jī)構(gòu)14具有與y軸方向平行的一對第1導(dǎo)軌16，該一對第1導(dǎo)軌16配置于支承構(gòu)造12的前表面12a。構(gòu)成第1移動機(jī)構(gòu)14的移動塊18以能夠滑動的方式安裝于第1導(dǎo)軌16。在移動塊18的背面?zhèn)?后表面?zhèn)?設(shè)置有螺母部(未圖示)，與第1導(dǎo)軌16平行的第1滾珠絲杠20與該螺母部螺合。

第1脈沖電動機(jī)22與第1滾珠絲杠20的一端部連結(jié)。如果利用第1脈沖電動機(jī)22使第1滾珠絲杠20旋轉(zhuǎn)，則移動塊18沿著第1導(dǎo)軌16在y軸方向上移動。在移動塊18的下部設(shè)置有缺陷檢測組件8。關(guān)于缺陷檢測組件8的詳細(xì)情況后述進(jìn)行說明。

另一方面，在支承構(gòu)造12的后表面12b的上部設(shè)置有使三維測量組件10在y軸方向和z軸方向上移動的第2移動機(jī)構(gòu)24。第2移動機(jī)構(gòu)24具有與y軸方向平行的一對y軸導(dǎo)軌26，該一對y軸導(dǎo)軌26配置于支承構(gòu)造12的后表面12b。構(gòu)成第2移動機(jī)構(gòu)24的y軸移動板28以能夠滑動的方式安裝于y軸導(dǎo)軌26。

在y軸移動板28的背面?zhèn)?前表面?zhèn)?設(shè)置有螺母部(未圖示)，與y軸導(dǎo)軌26平行的y軸滾珠絲杠30與該螺母部螺合。y軸脈沖電動機(jī)32與y軸滾珠絲杠30的一端部連結(jié)。如果利用y軸脈沖電動機(jī)32使y軸滾珠絲杠30旋轉(zhuǎn)，則y軸移動板28沿著y軸導(dǎo)軌26在y軸方向上移動。

在y軸移動板28的正面(后表面)上設(shè)置有與z軸方向平行的z軸導(dǎo)軌34。三維測量組件10的殼體36以能夠滑動的方式安裝于z軸導(dǎo)軌34。在殼體36的背面?zhèn)?前表面?zhèn)?設(shè)置有螺母部(未圖示)，與z軸導(dǎo)軌34平行的z軸滾珠絲杠38與該螺母部螺合。

z軸脈沖電動機(jī)40與z軸滾珠絲杠38的一端部連結(jié)。如果利用z軸脈沖電動機(jī)40使z軸滾珠絲杠38旋轉(zhuǎn)，則三維測量組件10的殼體36沿著z軸導(dǎo)軌34在z軸方向上移動。

圖3是示意性示出缺陷檢測組件8的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖3所示，本實(shí)施方式的缺陷檢測組件8具有激光照射組件42，該激光照射組件42朝向配置于下方的被檢查物11的被檢查面11a照射激光光線21。該激光照射組件42例如將激光振蕩器所振蕩出的激光光線21聚光到被檢查面11a。

當(dāng)在被檢查面11a的激光光線21所照射的區(qū)域(以下，被照射區(qū)域)中存在缺陷的情況下，激光光線21因缺陷而散射，產(chǎn)生散射光23。另一方面，當(dāng)在被照射區(qū)域中不存在缺陷的情況下，激光光線21直接被反射。照射組件42的激光振蕩器例如振蕩出作為半導(dǎo)體激光的、適合缺陷處的散射的波長(405nm等)的激光光線21。但是，激光振蕩器的種類或激光光線21的波長等不存在限制。

在照射組件42的周圍配置有對上述的散射光23進(jìn)行聚光的筒狀的聚光組件44。聚光組件44的內(nèi)壁面44a被精加工成鏡面，對從形成于下部的開口44b進(jìn)入到聚光組件44內(nèi)的散射光23進(jìn)行反射而聚光到上方的聚光點(diǎn)。

在聚光組件44的上方配置有對所聚光的散射光23進(jìn)行檢測的檢測組件46。檢測組件46具有能夠?qū)ξ⑷醯墓膺M(jìn)行檢測的光電倍增管48。光電倍增管48配置于上述的散射光23的聚光點(diǎn)附近。由此，能夠利用光電倍增管48適當(dāng)?shù)貙σ蛉毕菀鸬奈⑷醯纳⑸涔?3進(jìn)行檢測。

圖4是示意性示出三維測量組件10的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖4所示，本實(shí)施方式的三維測量組件10具有搭載有各結(jié)構(gòu)要素的筒狀的殼體36。在殼體36內(nèi)的側(cè)部設(shè)置有l(wèi)ed等光源52。由光源52產(chǎn)生的光25主要向側(cè)方放射。

在光源52的側(cè)方設(shè)置有將從光源52放射的光25向下方引導(dǎo)的半反射鏡54。在半反射鏡54的下方配置有聚光組件56，該聚光組件56將經(jīng)半反射鏡54反射的光源52的光25聚光到被檢查面11a。聚光組件56典型為凸透鏡，例如固定于殼體36的下端所設(shè)置的鏡筒58的內(nèi)部。

在聚光組件56的下方配置有干涉組件60，該干涉組件60生成參照用的光27，并使其與在被檢查面11a發(fā)生了反射的光29干涉。圖5是示意性示出干涉組件60的結(jié)構(gòu)例的圖。干涉組件60典型為mirau型的干涉光學(xué)系統(tǒng)，具有由使光25、27、29透射的玻璃等材料構(gòu)成的板62、以及配置于板62的下方的半反射鏡64。

在板62的中央配置有構(gòu)成參照面的微小的參照鏡片66。穿過聚光組件56而由半反射鏡64朝上反射的光25的一部分由參照鏡片66朝下反射。另一方面，透射過半反射鏡64的光25的其他的一部分由被檢查面11a朝上反射。

通過參照鏡片(參照面)66的反射而生成的參照用的光27由半反射鏡64再次朝上反射，與被檢查面11a所反射的光29一同穿過板62、聚光組件56、半反射鏡54等，而到達(dá)上方的拍攝組件68。由此，到達(dá)拍攝組件68的光27與光29會在根據(jù)從被檢查面11a到干涉組件60的距離等的規(guī)定的條件下干涉。

拍攝組件68具有使多個像素二維(x軸方向和y軸方向)地排列的ccd、cmos等拍攝元件。能夠利用該拍攝元件獲取光27與光29的干涉光的二維的光強(qiáng)度，而形成具有根據(jù)從被檢查面11a到干涉組件60的距離等而決定的亮度分布的圖像。

即，所獲取的圖像的亮度根據(jù)三維測量組件10的z軸方向的位置而發(fā)生變化。使用該現(xiàn)象，例如從改變z軸方向的位置而獲取的多個圖像分別提取出亮度或亮度變化最大等的坐標(biāo)(xy坐標(biāo))，而能夠形成與被檢查面11a的形狀對應(yīng)的三維圖像。

接著，對檢查裝置2所實(shí)施的被檢查物11的檢查方法的概況進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式的檢查方法中，首先實(shí)施保持工序，使檢查裝置2的保持工作臺6對被檢查物11進(jìn)行保持。具體而言，使被檢查物11載置于保持面6a以使得被檢查面11a向上方露出。在該狀態(tài)下，如果使吸引源的負(fù)壓作用于保持面6a，則利用保持工作臺6對被檢查物11進(jìn)行吸引、保持。

在保持工序之后，實(shí)施缺陷檢測工序，利用缺陷檢測組件8對被檢查面11a上所存在的缺陷的分布進(jìn)行檢測。圖6的(a)是示意性示出缺陷檢測工序的俯視圖。例如如圖6的(a)所示，在該缺陷檢測工序中，使保持工作臺6繞z軸旋轉(zhuǎn)，并且使缺陷檢測組件8在y軸方向上移動。由此，檢查的對象區(qū)域在被檢查面11a上以描繪螺旋的方式移動。

在該移動期間，通過利用缺陷檢測組件8連續(xù)性或者斷續(xù)性地測量散射光23的強(qiáng)度，而能夠在被檢查面11a的大致整體上對缺陷的分布進(jìn)行檢測。圖6的(b)是示出缺陷檢測組件8所測量的光強(qiáng)度的例子的圖表。通常情況下，在存在缺陷的區(qū)域中散射光23的光強(qiáng)度變大。由此，例如，當(dāng)在某區(qū)域(坐標(biāo))中測量的散射光23的光強(qiáng)度超過預(yù)先設(shè)定的閾值ith的情況下，能夠判定為在該區(qū)域(坐標(biāo))中存在缺陷。

例如利用構(gòu)成缺陷檢測組件8的判定組件(未圖示)等進(jìn)行該判定。另外，判定組件也可以設(shè)置于缺陷檢測組件8的外部。例如，也可以將對檢查裝置2的整體進(jìn)行控制的控制組件(未圖示)等用作缺陷檢測組件8的判定組件。

在缺陷檢測工序之后，實(shí)施再評價工序，利用三維測量組件10對存在缺陷的區(qū)域進(jìn)行三維拍攝并進(jìn)行再評價。圖7的(a)是示意性示出再評價工序的側(cè)視圖。在該再評價工序中，首先，使保持工作臺6繞z軸旋轉(zhuǎn)，并且使三維測量組件10在y軸方向上移動，而將三維測量組件10定位于由缺陷檢測組件8檢測出缺陷的區(qū)域(xy坐標(biāo))。

并且，一邊對三維測量組件10的z軸方向上的位置進(jìn)行變更，一邊在各位置(z坐標(biāo))對被檢查面11a進(jìn)行拍攝。像上述那樣，所獲取的圖像的亮度根據(jù)三維測量組件10的z軸方向上的位置而發(fā)生變化。由此，通過從改變z軸方向的位置而獲取的多個圖像中分別提取出亮度或亮度變化最大等的坐標(biāo)(xy坐標(biāo))并使其重合，能夠形成與被檢查面11a的形狀對應(yīng)的三維圖像。

圖7的(b)是示出所形成的三維圖像的例子的圖。例如利用構(gòu)成三維測量組件10的處理組件(未圖示)等進(jìn)行三維圖像的形成。另外，處理組件也可以設(shè)置于三維測量組件10的外部。例如，也可以將對檢查裝置2的整體進(jìn)行控制的控制組件等用作三維測量組件10的處理組件。

如上所述，本實(shí)施方式的檢查裝置2一并包含有缺陷檢測組件(缺陷檢測單元)8和三維測量組件(三維測量單元)10，該缺陷檢測組件(缺陷檢測單元)8對被檢查物11的被檢查面11a內(nèi)的缺陷進(jìn)行檢測，該三維測量組件(三維測量單元)10對包含有缺陷檢測組件所檢測出的缺陷在內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行三維拍攝而進(jìn)行再評價，因此能夠在對被檢查物11的被檢查面11a內(nèi)的缺陷進(jìn)行了檢測之后，立刻對包含缺陷在內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行三維拍攝而進(jìn)行再評價。由此，不需要搬送等工序，能夠縮短被檢查物11的檢查所需要的時間。

另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式的記載，可以進(jìn)行各種變更而實(shí)施。例如，在上述實(shí)施方式中，例示出根據(jù)照射到被檢查物11的被檢查面11a的激光光線21的散射光23而對被檢查面11a內(nèi)的缺陷進(jìn)行檢測的缺陷檢測組件8，但也可以使用其他的缺陷檢測組件。

圖8是示意性示出第1變形例的缺陷檢測組件(缺陷檢測單元)8a的圖。第1變形例的缺陷檢測組件8a例如構(gòu)成為能夠在明視野或者暗視野中對被檢查物11的被檢查面11a進(jìn)行拍攝，而對該被檢查面11a內(nèi)的缺陷進(jìn)行檢測。

缺陷檢測組件8a具有明視野觀察用的明視野光源72。從明視野光源72放射的明視野光31作為平行光束經(jīng)由照明透鏡74、半反射鏡76、鏡筒78內(nèi)的物鏡透鏡80等向被檢查物11的被檢查面11a照射。并且，缺陷檢測組件8a具有暗視野觀察用的暗視野光源82。從暗視野光源82放射的暗視野光33經(jīng)由鏡筒78內(nèi)的反射鏡84等以光束傾斜的狀態(tài)向被檢查物11的被檢查面11a照射。

在半反射鏡76的上方配置有成像透鏡86，該成像透鏡86對由被檢查面11a反射的反射光進(jìn)行聚光而進(jìn)行成像。在成像透鏡86的更上方配置有包含ccd、cmos等拍攝元件在內(nèi)的拍攝組件88。拍攝組件88生成與成像透鏡86所形成的圖像對應(yīng)的圖像。

在使用這樣構(gòu)成的缺陷檢測組件8a的缺陷檢測工序中，首先，將明視野光31和暗視野光33調(diào)整成適合明視野觀察或者暗視野觀察的光量。然后，使保持工作臺6繞z軸旋轉(zhuǎn)，并且使缺陷檢測組件8在y軸方向上移動。由此，檢查的對象區(qū)域以描繪螺旋的方式在被檢查面11a上移動。

如果在該移動期間利用拍攝組件88對被檢查物11的被檢查面11a進(jìn)行拍攝，則能夠獲取與明視野光31和暗視野光33的光量對應(yīng)的圖像，而在被檢查面11a的大致整體上對缺陷的分布進(jìn)行檢測。另外，明視野的觀察例如有利于對傷痕、缺損等缺陷進(jìn)行檢測，暗視野的觀察例如有利于對附著物等缺陷進(jìn)行檢測。

并且，在利用缺陷檢測組件能夠進(jìn)行一次觀察的區(qū)域充分寬的情況下等，也可以不必須使保持工作臺6繞z軸旋轉(zhuǎn)或者使缺陷檢測組件8在y軸方向上移動。

圖9是變形例的檢查裝置2a的主要示意性示出背面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。另外，變形例的檢查裝置2a的結(jié)構(gòu)要素中的許多結(jié)構(gòu)要素與上述的檢查裝置2的結(jié)構(gòu)要素相同。由此，對相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的標(biāo)號而省略詳細(xì)的說明。如圖9所示，變形例的檢查裝置2a具有第2變形例的缺陷檢測組件(缺陷檢測單元)8b來取代缺陷檢測組件8。

該第2變形例的缺陷檢測組件8b例如是被稱為圖像掃描器等的圖像生成裝置，構(gòu)成為能夠在x軸方向上對被檢測面11a的整體進(jìn)行一次拍攝而進(jìn)行檢查。由此，一邊使該缺陷檢測組件8b在y軸方向上移動(掃描)一邊對被檢測面11a進(jìn)行拍攝、檢查，而能夠在被檢查面11a的大致整體上對缺陷的分布進(jìn)行檢測。

另外，作為圖像掃描器的方式例如列舉出ccd方式或cis方式等。不過，這些方式可以根據(jù)用途而任意地選擇。并且，在使用該第2變形例的缺陷檢測組件8b的情況下，不需要使保持工作臺6繞z軸旋轉(zhuǎn)。

此外，也可以使用一并具有上述的缺陷檢測組件8和缺陷檢測組件8a的缺陷檢測組件(缺陷檢測單元)等。除此之外，上述實(shí)施方式和變形例的構(gòu)造、方法等可以在不脫離本發(fā)明的目的的范圍中適當(dāng)變更而實(shí)施。