JP2003152037A - ウェハ検査方法、検査装置及び検査用赤外線撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】テスタプローブに形成されたテスタ電極をＩＣ
チップの回路電極に短時間で正確に接触させ、ウェハ検
査の時間を短縮すると共に、検査精度を向上させる。 【解決手段】テスタプローブ（７）を任意のＩＣチップ
（２）の真上に位置決めする際に、ウェハ（３）の下方
に配された赤外線カメラにより当該ウェハ（３）を透過
してウェハ（３）上面の回路パターン画像及びテスタプ
ローブの画像を撮像し、この画像に基づいて回路電極
（５）とテスタ電極（６）が重なる位置に前記テスタプ
ローブ（７）を相対移動させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハに形成され
た多数のＩＣチップの夫々につき回路の良不良を検査す
るウェハ検査方法、検査装置及び検査用赤外線撮像装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣは、回路素子の集積度の違いにより
ＬＳＩとも超ＬＳＩとも呼ばれるが、いずれも直径２０
〜３０ｃｍ、厚さ０.５ｍｍ程度の円板状シリコンウェ
ハの表面に大きさ数ミリ角のＩＣチップ数百個分の回路
パターンを形成して、個々のＩＣチップに切り離した
後、外部電極との間でワイヤボンディングを行い、これ
をケーシングに封止することにより一つの電子部品とな
る。

【０００３】そして、回路パターンに不良があった場
合、個々のＩＣチップに切り離した後の作業が無駄にな
るため、ＩＣチップの製品検査は、個々のＩＣチップに
切り離す前に行い、不良のＩＣチップにはインクジェッ
トマーカを付して識別できるようにしている。

【０００４】図４は従来の検査装置４１を示す図であっ
て、多数のＩＣチップ４２が形成されたウェハ４３をそ
の回路面を上に向けて固定するテーブル４４の上方に、
一のＩＣチップ４２に対してその全ての回路電極４５に
同時に接触される多数のテスタ電極４６を備えたテスタ
プローブ４７がＸＹＺ方向に移動可能に配されている。

【０００５】前記電極４５、４６同士はミクロンオーダ
ー、場合によってはサブミクロンオーダーで位置決めす
る必要がある。このため、テーブル４４とテスタプロー
ブ４７の間には、ウェハ４３の位置を検出するため撮像
倍率の異なる２台のウェハ撮像用カメラ４８Ａ、４８Ｂ
が光軸を下向にして、Ｘ軸方向に往復移動されるウェハ
位置検出用ブリッジ４９に内蔵されている。また、テー
ブル４４の隣には、テスタプローブ４７の位置ずれ及び
ブリッジ４９の位置ずれを検出するための座標修正用固
定カメラ５０が光軸を上向にして配されている。

【０００６】この検査装置４１を用いて、ウェハ検査を
行う場合について説明する。 ［工程Ａ：検査準備作業］ テスタプローブ４７の位置確認 テスタプローブ４７を予め設定された座標に位置させ、
座標修正用固定カメラ５０で指標となるテスタ電極４６
を撮像し、位置ずれしていればそのずれに基づいて座標
を修正し、テスタプローブ４７を上方に退避させる。 ウェハ位置検出用ブリッジ４９の位置確認 ウェハ位置検出用ブリッジ４９についても同様に、予め
設定された座標に位置させ、座標修正用固定カメラ５０
で指標となる一方のウェハ撮像用カメラ４８Ａを撮像
し、位置ずれしていればそのずれに基づいて座標を修正
し、検査準備が完了する。この工程Ａは、テスタプロー
ブ４７及びブリッジ４９の基準位置を確定するものであ
り、僅かなずれも許されないのでウェハ４３を検査する
ごとに必ず行われる。 ［工程Ｂ：ウェハ位置の確認］このように検査準備が完
了した後、ウェハ４３をテーブル４４上に送給し、テー
ブル表面に形成された複数の吸気孔（図示せず）に真空
吸着させて固定する。そして、ウェハ位置検出用ブリッ
ジ４９をＸ軸方向に走査して、低倍率撮像カメラ４８Ａ
でウェハ４３の回路パターンを撮像し、予め記憶された
パターンと比較すると共に、ウェハ４３の外周から中心
座標を計測し、大まかな位置ずれを座標上で修正するラ
フアライメントを行う。次いで、再度ブリッジ４９をＸ
軸方向に走査して、高倍率撮像カメラ４８Ｂでウェハ４
３の回路パターンを撮像し、位置ずれを座標上で精密に
修正するファインアライメントを行う。この工程Ｂは、
ウェハ４３が供給されるたびごとに行う。 ［工程Ｃ：テスタプローブ４７の位置決め］工程Ｂでウ
ェハ４３の置かれている位置が検出されると、これに基
づいて個々のＩＣチップ４２の座標が算出され、その算
出された座標にテスタプローブ４７を位置決めする。 ［工程Ｄ：検査］テスタプローブ４７が位置決めされた
後、テスタプローブ４７を所定距離降下させると、テス
タ電極４６がＩＣチップ４２の全ての回路電極４５に接
触するので、回路の良不良が個々のＩＣチップ４２ごと
に検査され、以後は工程Ｃ及びＤを繰返して、１枚のウ
ェハ３３について全てのＩＣチップ４２を検査する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにしてウェハ検査を行う場合に、ウェハ４３はもとよ
り、テスタープローブ４７やウェハ位置検出用ブリッジ
４９など位置確認すべき対象物が多いため時間がかかる
という問題がある。

【０００８】また、座標修正用固定カメラ５０の光軸を
ＸＹ座標の機械原点を通るＺ軸としたときに、その座標
修正用固定カメラ５０によるテスタープローブ４７及び
ウェハ位置検出用ブリッジ４９の位置確認は、機械原点
に停止させたときの位置ずれを検出するものに過ぎな
い。したがって、ウェハ位置検出用ブリッジ４９をＸ軸
方向に走査させて、ウェハ位置を検出しても、ウェハ位
置検出用ブリッジ４９のガタや熱膨張に起因する誤差を
無くすことはできない。

【０００９】また、テスタープローブ４７は、ウェハ位
置検出用ブリッジ４９の検出データに基づいて算出され
たＩＣチップ４２の座標点に移動されるが、この場合
も、本当にその座標点に移動されたか否かを確認するこ
とはできない。このため、現実には回路異常がないＩＣ
チップ４２でも製品不良と判断されてしまうおそれがあ
り、歩留まりが悪くなるという問題があった。

【００１０】さらに、テーブル４４とテスタプローブ４
７の間に、ウェハ位置検出用ブリッジ４９が往復移動す
るスペースとして高さ方向に最低６ｃｍ程度のクリアラ
ンスを確保しなければならないため、テスタプローブ４
７のＺ方向移動距離が長くなり、テスタ電極４６をＩＣ
チップ４２の回路電極４５に接触させるまでの時間がか
かり、また、移動距離が多くなる分、誤差も大きくなる
という問題がある。

【００１１】そこで本発明は、テスタプローブに形成さ
れたテスタ電極をＩＣチップの回路電極に短時間で正確
に接触させ、ウェハ検査の時間を短縮すると共に、検査
精度を向上させることを技術的課題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１の発明方法は、多数のＩＣチップが形成さ
れたウェハをその回路面を上に向けて固定し、一のＩＣ
チップの全ての回路電極に同時に接触される多数のテス
タ電極を備えたテスタプローブを電極同士が重なるよう
に任意のＩＣチップの真上に位置決めした後、当該テス
タプローブを降下させて電極同士を接触させ回路の良不
良を個々のＩＣチップごとに順次検査するウェハ検査方
法において、前記テスタプローブを任意のＩＣチップの
真上に位置決めする際に、ウェハの下方から赤外線カメ
ラで撮像されたウェハの回路パターン画像及びテスタプ
ローブのテスタ電極画像に基づいて、回路電極とテスタ
電極が重なる位置に前記テスタプローブを相対移動させ
ることを特徴としている。

【００１３】請求項１の発明によれば、ウェハの上面に
形成された回路パターンとテスタプローブのテスタ電極
が、ウェハの下方から赤外線カメラで撮像されるので、
任意のＩＣチップに撮像光軸を固定して撮像すれば、回
路電極とテスタ電極の位置ずれを正確に検出することが
できる。

【００１４】即ち、電極同士が重なっているか否かを個
々のＩＣチップごとに直接撮像することができるので、
予めウェハの位置を正確に検出して各ＩＣチップの位置
を割り出したり、機械原点におけるテスタプローブの位
置ずれを検出したりする必要もない。

【００１５】さらに、赤外線カメラでウェハの下方から
回路電極を直接撮像することができるので、従来の検査
装置でウェハの上方に配されていたウェハ位置検出用ブ
リッジが不要となる。したがって、テスタプローブとウ
ェハのクリアランスを必要最低限に設定することがで
き、装置を小型化すると同時に、テスタプローブを上下
動させてテスタ電極を回路電極に接触させる際の時間が
短縮される。

【００１６】この方法を実施するため、請求項２の発明
装置は、多数のＩＣチップが形成されたウェハをその回
路面を上に向けて固定したテーブルに対し、一のＩＣチ
ップの回路電極に同時に接触される多数のテスタ電極が
形成されたテスタプローブを、前記ウェハの回路面に形
成された回路パターン画像及びテスタプローブの画像に
基づいてＸＹＺ方向に相対移動させ、前記電極同士を接
触させて回路の良不良を検査するウェハ検査装置であっ
て、前記テーブルが赤外線透過性材料で形成されると共
に、当該テーブルの下方から前記ウェハの回路面に形成
された回路パターン及びテスタ電極を撮像する赤外線撮
像装置が前記テーブルに対し少なくともＸＹ方向に相対
移動可能に配されたことを特徴としている。

【００１７】そして、請求項３の発明のように、テーブ
ルに固定されたウェハの回路面で合焦する低撮像倍率及
び高撮像倍率の少なくとも２台のウェハ撮像用赤外線カ
メラと、前記ウェハの上方に位置するテスタプローブの
テスタ電極で合焦し、且つ、撮像倍率が前記高撮像倍率
のウェハ撮像用赤外線カメラに等しいテスタ電極撮像用
赤外線カメラを備えると共に、当該各赤外線カメラの撮
像光軸を一本の主撮像光軸から分岐形成する光学系を備
えた赤外線撮像装置を用いれば、低倍のウェハ撮像用赤
外線カメラを用いて主撮像光軸を大まかに位置合せした
状態で、赤外線撮像装置をＺ方向に移動させることなく
高撮像倍率の各赤外線カメラを用いて各電極位置を正確
に検出することができる。

【００１８】また、請求項４の発明のように、同一点で
合焦する低撮像倍率及び高撮像倍率の２台の赤外線カメ
ラを備えると共に、当該各赤外線カメラの撮像光軸を一
本の主撮像光軸から分岐形成する光学系を備え、前記主
撮像光軸に沿ってＺ方向に相対移動可能に配された赤外
線撮像装置を用いれば、低撮像倍率の赤外線カメラを用
いて主撮像光軸を大まかに位置合せした状態で、Ｚ方向
に移動することにより高撮像倍率の赤外線カメラの画像
に基づいて各電極位置を正確に検出することができる。

【００１９】そして、請求項５の発明のように、テーブ
ルに固定されたウェハの回路面で合焦するウェハ撮像用
赤外線カメラと、ウェハの上方に位置するテスタプロー
ブのテスタ電極で合焦するテスタ電極撮像用赤外線カメ
ラを備えると共に、当該各赤外線カメラの撮像光軸を一
本の主撮像光軸から分岐形成する光学系を備えた赤外線
撮像装置を用いれば、赤外線撮像装置をＺ方向に移動さ
せることなくウェハの回路パターンとテスタ電極を別々
のカメラで同時に撮像できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係るウェ
ハ検査装置の一例を示す図、図２及び３は他の実施形態
を示す説明図である。

【００２１】図１は、請求項３の発明に係るウェハ検査
装置を示し、請求項６の発明に係る赤外線撮像装置を用
いている。本例のウェハ検査装置１は、多数のＩＣチッ
プ２…が形成されたウェハ３を回路面を上に向けて固定
したテーブル４の上方には、一のＩＣチップ２の全ての
回路電極５…に同時に接触される多数のテスタ電極６…
が形成されたテスタプローブ７が、当該テーブル４に対
してＸＹＺ方向に移動可能に配されている。

【００２２】なお、本例では、テスタプローブ７とテー
ブル４のクリアランスがイニシャルで数ミリになるよう
に設定され、ウェハ３をテーブル４に装着する際はテス
タプローブ７が上方又は側方に退避するように成ってい
る。また、テスタプローブ７をＸＹＺ方向に移動可能に
配しているが、テーブル４又は双方を移動可能にしても
よく、要するにテスタプローブ７がテーブル４に対しＸ
ＹＺ方向に相対移動できればよい。

【００２３】テーブル４は赤外線透過性材料で形成さ
れ、本例では、可視光も透過する石英ガラス板が使用さ
れている。そして、テーブル４はその表面が平滑に仕上
られると共に、ウェハ３を吸着固定するための吸入孔４
ａがウェハ３の回路パターンの形成されていない部分に
相当する位置に形成されている。

【００２４】テーブル４の下方には、前記ウェハ３の回
路パターン及びテスタプローブ７に形成されたテスタ電
極６…を撮像する赤外線撮像装置８がＸＹＺ方向に相対
移動可能に配されている。

【００２５】この赤外線撮像装置８は、ウェハ３の回路
面に相当する位置Ｆ_１に合焦される低撮像倍率（０.８
〜１.５倍）及び高撮像倍率（１０〜１２倍）のウェハ
撮像用赤外線カメラ９Ａ、９Ｂと、ウェハ３の上方に位
置するテスタプローブ７のテスタ電極６に相当する位置
Ｆ_２に合焦される高撮像倍率（１０〜１２倍）のテスタ
電極撮像用赤外線カメラ９Ｃを備え、これら３台の赤外
線カメラ９Ａ〜９Ｃは、その撮像光軸Ｒ_１〜Ｒ_３を１本
の主撮像光軸Ｒから分岐する光学系１０に装着されて１
ユニットに形成されている。

【００２６】なお、高撮像倍率の赤外線カメラ９Ｂ及び
９Ｃは、少なくとも検査対象となる１つのＩＣチップ２
の全ての回路電極５及び全てのテスタ電極６を同時に撮
像することができる程度に撮像倍率を選定するのが望ま
しい。

【００２７】この光学系１０は、主撮像光軸Ｒを各カメ
ラ９Ａ〜９Ｃの撮像光軸Ｒ_１〜Ｒ_３を主撮像光軸Ｒから
分岐させるハーフミラーＢＳ_１、ＢＳ_２やミラーＭがハ
ウジング１１内に配されて形成され、分岐された各撮像
光軸Ｒ_１〜Ｒ_３には、赤外線カメラ９Ａ、９Ｂを主撮像
光軸Ｒ上の位置Ｆ_１に合焦させ、赤外線カメラ９Ｃを主
撮像光軸Ｒ上の位置Ｆ_２に合焦させるレンズＬ_１〜Ｌ_３
が夫々介装されている。

【００２８】なお、テスタプローブ７がウェハ３の上方
に離れて位置しているときに、一台のカメラでウェハ３
の回路パターンと、テスタプローブ７のテスタ電極６の
双方を同時に撮像することのないように、被写界深度が
浅く設計されている。

【００２９】また、各カメラ９Ａ〜９Ｃは、夫々の画像
データを比較することにより、回路電極５とテスタ電極
６との位置ずれ量を測定すると共に、この位置ずれ量が
０になるようにフィードバック制御しながらテーブル４
に対してテスタプローブ７を相対移動させるコントロー
ラ１２に接続されている。

【００３０】以上が本発明に係るウェハ検査装置であっ
て、次に、これを用いた検査方法について説明する。ま
ず、ウェハ３を搬入してテーブル４に吸着固定させ、低
撮像倍率のウェハ撮像用赤外線カメラ９Ａで撮像する
と、シリコン基板で形成されたウェハ３を赤外線が透過
して、多数のＩＣチップ２…の回路パターンが映し出さ
れる。

【００３１】ウェハ３に形成された数百のＩＣチップ２
…は、その検査順序が予め決められているので、赤外線
カメラ９Ａの画像データを回路パターンのＣＡＤデータ
と比較しながら、検査順序１番のＩＣチップ２を探し出
し、その真下に赤外線撮像装置８を停止させる。このと
き、赤外線撮像装置８は定まった場所にミクロンオーダ
ー又はサブミクロンオーダーで位置決めする必要はない
ので、短時間で位置決めできる。

【００３２】次いで、テスタプローブ７とウェハ３との
クリアランスを維持したまま、テスタプローブ７を赤外
線撮像装置８の主撮像光軸ＲのＸＹ座標と一致させるよ
うにＸＹ方向に位置決めする。この場合も、位置決めは
ラフなもので足り、ミクロンオーダー又はサブミクロン
オーダーで位置決めする必要はないので、短時間で位置
決めできる。

【００３３】すなわち、ここまでの工程では、赤外線撮
像装置８及びテスタプローブ７の夫々を検査対象となる
ＩＣチップ２の真下及び真上に位置させるラフな位置合
せを行うのみであり、お互いの位置確認が一切必要な
い。

【００３４】そして、この位置に赤外線撮像装置８を固
定し、高撮像倍率のウェハ撮像用赤外線カメラ９Ｂ及び
テスタ電極撮像用赤外線カメラ９Ｃで、検査対象となる
一のＩＣチップ２の回路パターン及びテスタプローブ７
のテスタ電極６を等倍に撮像する。

【００３５】このとき、各赤外線カメラ９Ｂ、９Ｃの被
写界深度は浅く設定されているので、ウェハ撮像用赤外
線カメラ９Ｂでテスタ電極６が撮像されたり、テスタ電
極撮像用赤外線カメラ９ＣでＩＣチップ２の回路パター
ンが撮像されることはない。

【００３６】したがって、夫々の画像データを比較する
ことにより、回路電極５とテスタ電極６との位置ずれ量
を測定することができ、この位置ずれ量が０になって対
応する各電極５，６同士が重なるようにフィードバック
制御しながら、テスタプローブ７を移動させ、このとき
初めて、各電極５，６同士をミクロン乃至サブミクロン
オーダで位置決めする。

【００３７】この間、正確な計測は１回だけで足りるの
で極めて短時間で検査することができるだけでなく、電
極５及び６同士が重なっているか否かを直接検出するこ
とができるので、検出誤差を生ずることがない。

【００３８】このようにして、回路電極５とテスタ電極
６が正確に位置決めされた状態で、テスタプローブ７を
Ｚ方向に所定のクリアランス分だけ降ろしてくれば、各
テスタ電極６が全ての回路電極５に同時に接触され、所
定の動通検査を行うことができる。

【００３９】しかも、回路電極５にテスタ電極６が接触
すると、高撮像倍率のウェハ撮像用赤外線カメラ９Ｂで
双方の電極５，６の接触状態を撮像することができるの
で、電極５，６同士が接触しているか否かを確認するこ
ともできる。

【００４０】図２はウェハ検査装置の他の実施形態を示
し、本例では、請求項４の発明に係るに示すウェハ検査
装置を示し、請求項７の発明に係る赤外線撮像装置を用
いている。なお、図１と共通する部分は同一符号を付し
て詳細説明は省略する。

【００４１】本例のウェハ検査装置２１は、赤外線撮像
装置２２を除き、図１のウェハ検査装置と同様である。
本例の赤外線撮像装置２２は、同一点で合焦する低撮像
倍率及び高撮像倍率の２台の赤外線カメラ９Ｄ、９Ｅを
備えると共に、当該各赤外線カメラ９Ｄ、９Ｅの撮像光
軸Ｒ_４、Ｒ_５を一本の主撮像光軸Ｒから分岐形成する光
学系２３を備え、テーブル４に対し主撮像光軸ＲをＺ方
向とするＸＹＺ方向に相対移動可能に配されている。ま
た、分岐された各撮像光軸Ｒ_４、Ｒ_５には、赤外線カメ
ラ９Ｄ、９Ｅを同一点で合焦させるレンズＬ_４、Ｌ_５が
夫々介装されている。

【００４２】このウェハ検査装置２１を用いてウェハ検
査を行う場合、テーブル４に固定されたウェハ３の回路
面で合焦するように、赤外線撮像装置８のＺ方向位置を
設定した後、低撮像倍率の赤外線カメラ９Ｄで撮像する
と、シリコン基板で形成されたウェハ３を赤外線が透過
して、多数のＩＣチップ２…の回路パターンが映し出さ
れる。

【００４３】この画像データに基づき検査順序１番のＩ
Ｃチップ２を探し出し、その真下に赤外線撮像装置２２
をラフに位置決めし、高撮像倍率の赤外線カメラ９Ｅで
検査対象となる一のＩＣチップ２の回路パターンを撮像
し、その画像を記憶しておく。

【００４４】次いで、テスタプローブ７とウェハ３との
クリアランスを維持したまま、テスタプローブ７を赤外
線撮像装置２２の主撮像光軸ＲのＸＹ座標と一致させる
ようにラフに位置決めすると同時に、赤外線撮像装置２
２をテスタプローブ７のテスタ電極６の位置で合焦させ
るようにＺ方向に移動させる。

【００４５】この状態で、高撮像倍率の赤外線カメラ９
Ｅによりテスタプローブ７のテスタ電極６を撮像し、そ
の画像と先に記憶した回路パターンの画像データに基づ
いて、ＩＣチップ２の回路電極５とテスタプローブ７の
テスタ電極６との位置ずれ量を測定し、この位置ずれ量
が０になって対応する各電極５，６同士が重なるように
フィードバック制御しながら、テスタプローブ７を移動
させ、各電極５，６同士をミクロン乃至サブミクロンオ
ーダで位置決めすれば、後の工程は図１のウェハ検査装
置と同様である。

【００４６】なお、低倍撮像用と高倍撮像用の２台の赤
外線カメラ９Ｄ及び９Ｅを備えた赤外線撮像装置２２に
替えて、図３に示すように、ハウジング２６内部に撮像
倍率可変用のズームレンズ（図示せず）を設けた１台の
赤外線カメラ９Ｈを備えた赤外線撮像装置２５を用い
て、回路電極５とテスタ電極６を個別に撮像し、その画
像から回路電極５とテスタプローブ７のテスタ電極６と
の位置ずれ量を測定するようにしても良い。また、いず
れの場合も、赤外線カメラの被写界深度を深くしておけ
ば、Ｚ方向に移動することなく、回路電極５とテスタ電
極６を同時に撮像できる。

【００４７】さらに、同じく図２に示す他の実施形態
は、請求項５の発明に係るに示すウェハ検査装置を示
し、請求項８の発明に係る赤外線撮像装置を用いてい
る。

【００４８】本例のウェハ検査装置３１も、赤外線撮像
装置３２を除き、図１のウェハ検査装置と同様である。
本例の赤外線撮像装置３２は、テーブル４に固定された
ウェハ３の回路面に相当する位置Ｆ_１で合焦するウェハ
撮像用赤外線カメラ９Ｆと、前記ウェハ３の上方に位置
するテスタプローブ７のテスタ電極６に相当する位置Ｆ
_２で合焦するテスタ電極撮像用赤外線カメラ９Ｇを備え
ると共に、各赤外線カメラ９Ｆ、９Ｇの撮像光軸Ｒ_６、
Ｒ_７を一本の主撮像光軸Ｒから分岐形成する光学系３３
を備えている。また、分岐された各撮像光軸Ｒ_６、Ｒ_７
には、赤外線カメラ９Ｆ、９Ｇをウェハ３の回路面及び
テスタプローブ７のテスタ電極６で合焦させるレンズＬ
_６、Ｌ _７が夫々介装されている。

【００４９】各撮像カメラ９Ｆ、９Ｇは、主撮像光軸Ｒ
を位置決めするのに都合のよい０.８〜２.５倍の低撮像
倍率と、電極５，６の位置ずれを精度よく検出するのに
都合がよい１０〜１８倍の高撮像倍率の中間（５〜８倍
程度）に設計され、両者の機能を１台のカメラで兼用し
ている。

【００５０】このウェハ検査装置３１を用いてウェハ検
査を行う場合、まず、ウェハ撮像用赤外線カメラ９Ｆで
テーブル４に固定されたウェハ３の回路パターンを撮像
して、検査順序１番のＩＣチップ２を探し出し、その真
下に赤外線撮像装置３２を停止させる。

【００５１】次いで、テスタプローブ７とウェハ３との
クリアランスを維持したまま、テスタプローブ７を赤外
線撮像装置３２の主撮像光軸ＲのＸＹ座標と一致させる
ように位置決めする。

【００５２】そして、テスタ電極撮像用赤外線カメラ９
Ｇでテスタプローブ７のテスタ電極６を撮像し、各カメ
ラ９Ｆ及び９Ｇの画像データを比較することにより、Ｉ
Ｃチップ２の回路電極５とテスタプローブ７のテスタ電
極６との位置ずれ量を測定し、この位置ずれ量が０にな
って対応する各電極５，６同士が重なるようにフィード
バック制御しながら、テスタプローブ７を移動させ、各
電極５，６同士をミクロン乃至サブミクロンオーダで位
置決めすれば、後の工程は図１のウェハ検査装置と同様
である。

【００５３】なお、ウェハ撮像用とテスタ電極撮像用の
２台の赤外線カメラ９Ｆ及び９Ｇを備えた赤外線撮像装
置３２に替えて、図３に示すように被写界深度の比較的
深い１台の赤外線カメラ９Ｈを備えた赤外線撮像装置３
５を用いて、回路電極５とテスタ電極６を同時に撮像
し、その画像から回路電極５とテスタプローブ７のテス
タ電極６との位置ずれ量を測定するようにしても良い。

【００５４】上述の説明では、いずれの場合も回路電極
５とテスタ電極６を撮像する場合について説明したが、
本発明はこれに限らず、各ＩＣチップ２に形成された任
意のマーカと、テスタプローブ７に形成した任意のマー
カを撮像し、予め設定されたこれらの位置関係に基づい
て、電極５、６同士が重なるように位置制御してもよ
い。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、赤
外線撮像装置を検査対象となるＩＣチップの真下にラフ
に位置決めした状態で、テスタプローブのテスタ電極と
回路電極を同時に撮像することにより、その画像データ
に基づいて各電極同士をミクロン乃至サブミクロンオー
ダで位置決めすることができるだけでなく、面倒な検査
準備作業や個々の光学系の位置確認を行なう必要が一切
ないため、極めて短時間で、且つ、正確に位置決めする
ことができるため、検査時間を短縮することができると
いう大変優れた効果を有する。

【００５６】しかも、ウェハの下方に配された赤外線撮
像装置で、その上面に形成された回路パターンや、その
上方に配されたテスタプローブを撮像できるので、ウェ
ハとテスタプローブの間には撮像装置を配する必要がな
く、そのクリアランスを最小限にして装置を小型化する
ことができると同時に、移動距離が短くなるので、装置
に誤差や狂いを生じにくいという大変優れた効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウェハ検査装置の一例を示す図。

【図２】他の実施形態を示す説明図。

【図３】他の実施形態を示す説明図。

【図４】従来装置を示す説明図。

【符号の説明】

１、２１、３１、２４、３４………ウェハ検査装置 ２………ＩＣチップ ３………ウェハ ４………テーブル ５………回路電極 ６………テスタ電極 ７………テスタプロー
ブ ８、２２、２５、３２、３５………赤外線撮像装置 ９Ａ〜９Ｈ………赤外線カメラ Ｒ………主撮像光軸 Ｒ_１〜Ｒ_７………撮像
光軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA07 AA14 AA20 BB02 BB18 CC19 DD06 FF04 FF61 FF67 GG22 JJ03 JJ05 JJ09 JJ26 LL00 LL12 PP04 PP12 QQ24 QQ31 QQ38 TT02 TT08 2G065 AA11 AB02 AB23 BA14 BA40 BB06 BB14 BB44 BB48 BD03 CA11 DA18 DA20 4M106 AA01 BA01 DD13

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数のＩＣチップ（２）が形成されたウェ
   ハ（３）をその回路面を上に向けて固定し、一のＩＣチ
   ップ（２）の回路電極（５）に同時に接触される多数の
   テスタ電極（６）を備えたテスタプローブ（７）を電極
   （５、７）同士が重なるように任意のＩＣチップ（２）
   の真上に位置決めした後、当該テスタプローブ（７）を
   降下させて電極（５、７）同士を接触させ回路の良不良
   を個々のＩＣチップ（２）ごとに順次検査するウェハ検
   査方法において、 前記テスタプローブ（７）を任意のＩＣチップ（２）の
   真上に位置決めする際に、ウェハ（３）の下方から赤外
   線カメラで撮像されたウェハ（３）の回路パターン画像
   及びテスタプローブの画像に基づいて、回路電極（５）
   とテスタ電極（６）が重なる位置に前記テスタプローブ
   （７）を相対移動させることを特徴とするウェハ検査方
   法。
2. 【請求項２】多数のＩＣチップ（２）が形成されたウェ
   ハ（３）をその回路面を上に向けて固定したテーブル
   （４）に対し、一のＩＣチップ（２）の回路電極（５）
   に同時に接触される多数のテスタ電極（６）が形成され
   たテスタプローブ（７）を、前記ウェハ（３）の回路面
   に形成された回路パターン画像及びテスタプローブの画
   像に基づいてＸＹＺ方向に相対移動させ、前記電極
   （５、７）同士を接触させて回路の良不良を検査するウ
   ェハ検査装置であって、 前記テーブル（４）が赤外線透過性材料で形成されると
   共に、当該テーブル（４）の下方から前記ウェハ（３）
   の回路面に形成された回路パターン及びテスタプローブ
   （７）を撮像する赤外線撮像装置（８、２２，３２）が
   前記テーブル（４）に対し少なくともＸＹ方向に相対移
   動可能に配されたことを特徴とするウェハ検査装置。
3. 【請求項３】前記赤外線撮像装置（８）が、テーブル
   （４）に固定されたウェハ（３）の回路面で合焦する低
   撮像倍率及び高撮像倍率の２台のウェハ撮像用赤外線カ
   メラ（９Ａ，９Ｂ）と、前記ウェハ（３）の上方に位置
   するテスタプローブ（７）のテスタ電極（６）で合焦
   し、且つ、撮像倍率が前記高撮像倍率のウェハ撮像用赤
   外線カメラ（９Ｂ）に等しいテスタ電極撮像用赤外線カ
   メラ（９Ｃ）を備えると共に、当該各赤外線カメラ（９
   Ａ〜９Ｃ）の撮像光軸（Ｒ_１〜Ｒ_３）を一本の主撮像光
   軸（Ｒ）から分岐形成する光学系（１０）を備えている
   請求項２記載のウェハ検査装置。
4. 【請求項４】前記赤外線撮像装置（２２）が、同一点で
   合焦する低撮像倍率及び高撮像倍率の２台の赤外線カメ
   ラ（９Ｄ、９Ｅ）を備えると共に、当該各赤外線カメラ
   （９Ｄ、９Ｅ）の撮像光軸（Ｒ_４、Ｒ_５）を一本の主撮
   像光軸（Ｒ）から分岐形成する光学系（２３）を備え、
   前記主撮像光軸（Ｒ）に沿ってＺ方向に相対移動可能に
   配されている請求項２記載のウェハ検査装置。
5. 【請求項５】前記赤外線撮像装置（３２）が、テーブル
   （４）に固定されたウェハ（３）の回路面で合焦するウ
   ェハ撮像用赤外線カメラ（９Ｆ）と、前記ウェハ（３）
   の上方に位置するテスタプローブ（７）のテスタ電極
   （６）で合焦するテスタ電極撮像用赤外線カメラ（９
   Ｇ）を備えると共に、当該各赤外線カメラ（９Ｆ、９
   Ｇ）の撮像光軸（Ｒ_６、Ｒ_７）を一本の主撮像光軸
   （Ｒ）から分岐形成する光学系（３３）を備えている請
   求項２記載のウェハ検査装置。
6. 【請求項６】同一点で合焦する低撮像倍率及び高撮像倍
   率の２台の赤外線カメラ（９Ａ，９Ｂ）と、前記各カメ
   ラ（９Ａ，９Ｂ）と合焦点が異なり、且つ、前記高撮像
   倍率の赤外線カメラ（９Ｂ）に撮像倍率が等しい赤外線
   カメラ（９Ｃ）を備えると共に、当該各赤外線カメラ
   （９Ａ〜９Ｃ）の撮像光軸（Ｒ_１〜Ｒ_３）を一本の主撮
   像光軸（Ｒ）から分岐形成する光学系（１０）を備えた
   ことを特徴とする赤外線撮像装置。
7. 【請求項７】同一点で合焦する低撮像倍率及び高撮像倍
   率の２台の赤外線カメラ（９Ｄ、９Ｅ）を備えると共
   に、当該各赤外線カメラ（９Ｄ、９Ｅ）の撮像光軸（Ｒ
   _４、Ｒ_５）を一本の主撮像光軸（Ｒ）から分岐形成する
   光学系（２３）を備えたことを特徴とする赤外線撮像装
   置。
8. 【請求項８】合焦点が異なる２台の赤外線カメラ（９
   Ｆ、９Ｇ）を備えると共に、当該各赤外線カメラ（９
   Ｆ、９Ｇ）の撮像光軸（Ｒ_６、Ｒ_７）を一本の主撮像光
   軸（Ｒ）から分岐形成する光学系（３３）を備えたこと
   を特徴とする赤外線撮像装置。