JP6959341B2 - 半導体コンポーネント用の可視光及び赤外光による光学的な調査装置及び光学的な調査方法 - Google Patents

半導体コンポーネント用の可視光及び赤外光による光学的な調査装置及び光学的な調査方法 Download PDF

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Description

ここでは、半導体コンポーネント用の可視光と赤外光を有する光学的な調査装置が記述される。
半導体コンポーネントは、たとえば、主としてケイ素からなる電子半導体コンポーネント、であり、「チップ」又は「ダイ(die)」とも称される。この種のコンポーネントは、通常、矩形又は方形の横断面を有しており、複数の側面と前面及びカバー面とを伴う。コンポーネントの側面及び2つの(下方と上方の)カバー面は、以下においては一般的に表面と称される。コンポーネントは、4とは異なる複数の側面を有することもできる。
出願人の操業実務からは、いわゆる収容及びセッティング装置が知られており、それらの中でコンポーネントは吸引装置又は固定ホルダによってコンポーネントテーブルから収容されて、次に支持体上又は移送容器内などへセッティングされる。コンポーネントをセッティングする前に、通常、コンポーネントの検査が行われる。そのためにコンポーネントの1つ又は複数の側面のイメージが1つ又は複数のカメラによって記録されて、自動的な画像処理を用いて評価される。
製造作業の間あるいはその後に半導体コンポーネントを検査するための光学的な調査装置は、従来技術として知られている。同じ出願人の独国特許出願公開第102010053912号は、電子コンポーネントを外部で検査するための光学的な調査装置と光学的な調査方法を開示しており、コンポーネント移送装置を有し、それがコンポーネントを種々の調査領域内へ移送する。種々の調査領域内で、コンポーネントの種々の表面が照明されて、カメラ配置を用いて種々の表面の画像キャプチャーが形成される。
独国特許出願公開第102012010406号は、太陽電池を検査する装置を開示している。太陽電池は、種々の波長もしくは色の光によって次々と照明される。形成された画像キャプチャーを用いて、太陽電池の外側の損傷がないことが検査される。それを補って、太陽電池の背面が赤外線によって照射され、その赤外線が太陽電池を部分的に通過する。赤外線領域内で形成された画像キャプチャーを用いて、太陽電池の内部の損傷がないことが、検査される。
独国特許出願公開第112008002282号は、導体基板を検査する装置を開示している。導体基板は、次々とそれぞれ異なる波長による放射を受ける。それぞれ画像キャプチャーが形成されて、参照キャプチャーと比較されて、それによって導体基板の損傷がないことが検査される。放射は、赤外線又は赤外線近傍の波長領域内の光を有することができる。
国際公開第2009/124817号は、コンポーネントの表面を検出するための光学的な検出装置と方法を示している。コンポーネントの表面が、様々な光源からの、かつ異なる波長を有する光によって照射されて、カメラ装置によってコンポーネントの画像キャプチャーが形成される。
米国特許出願公開第6094263号は、半導体コンポーネントを光学的に検査するための装置を示している。光学的に作用する素子の配置によって、共通の画像キャプチャー上でコンポーネントの複数の側面の記録が可能となる。
独国特許出願公開第102010053912号 独国特許出願公開第102012010406号 独国特許出願公開第112008002282号 国際公開第2009/124817号 米国特許出願公開第6094263号
改良された光学的な調査装置は、複数の観察方向から半導体コンポーネントを損傷と特性エラーについて検査することを可能にするものである。
この課題は、特にコンポーネント操作装置内で、コンポーネントの特性を検出するのに適し、かつそのように定められた光学的な調査装置によって解決され、そのコンポーネント操作装置が光学的な調査装置を有している。調査装置は、少なくとも2つの互いに異なる検出スペクトルを使用し、検出スペクトルの1つは、赤外線領域に対応づけられている。調査装置は特に、半導体コンポーネントの表面と内部における特性エラーを同時に検出するのに、適しており、かつそのように定められている。光学的な調査装置は、画像を与える装置を有しており、その装置は、その放射スペクトルとその放射当接角度に関して互いに調整されている複数の放射源と協働するのに適しており、かつそのように定められている。画像を与える装置は、検出スペクトルの各々について、その後段に配置された画像評価へ、別々の画像キャプチャーを提供するのに適しており、かつ整えられている。
ここで提示される光学的な調査装置は、半導体コンポーネントの特性を調査するのに適しており、かつそのように定められている。調査装置は、第1の照明配置、第2の照明配置及び画像を与える装置を有している。第1の照明配置は、半導体コンポーネントの、画像を与える装置とは逆の2つの表面へそれぞれ垂直に赤外光を放出するのに適しており、かつそのように定められており、赤外光は少なくともある割合で半導体コンポーネントを完全に貫通する。第2の照明配置は、半導体コンポーネントの、画像を与える装置へ向いた2つの表面へそれぞれ垂直に可視光、特に赤い光を放出するのに、適しており、かつそのように定められている。第1及び第2の照明配置による半導体コンポーネントの照明は、同時に行われる。画像を与える装置は、第1の照明配置から放出された光スペクトルも、第2の照明配置から放出された光スペクトルも検出し、かつ可視光の光スペクトルと赤外光の光スペクトルに基づいて、後段に配置された画像評価へ、半導体コンポーネントの特性エラー及び/又は損傷を求めるためのそれぞれ別の画像キャプチャーを提供するように、形成され、かつ配置されている。画像を与える装置は、コンポーネントの表面から反射された可視光を記録するために、かつコンポーネントを貫通する赤外光を記録するために、少なくともセクション的に同一の光路を利用する。
変形例において、光学的な調査装置はいくつかの光学的に作用する素子、特に方向変換ミラー、プリズム、カラーフィルタ及び/又はレンズを有し、それらは可視光及び/又は赤外光に適している。
変形例において、光学的な調査装置は少なくとも1つのハーフミラーを有しており、ハーフミラーは画像を与える装置の光学軸に対して約45°の角度で配置されており、かつ、第1及び第2の照明配置の光を光学的に結合し、かつコンポーネントへ向けるために用いられる。ハーフミラーは、コンポーネントから反射された可視光とコンポーネントを貫通する赤外光を、画像を与える装置へ向けるのに適しており、かつ配置されている。
変形例において、第1及び/又は第2の照明配置は、それぞれ1つ又は複数のLEDからなる。第1の照明配置のLEDは、赤外光を放射する(1200nmプラスマイナス100nm)のに適しており、かつ/又は第2の照明配置のLEDは、可視の、たとえば赤い光(たとえば630nmプラスマイナス30nm)を放射するのに適している。
変形例において、第1及び/又は第2の照明配置のLEDは、それぞれ半導体コンポーネントの複数の表面を照明するように、配置されている。これは、1つ/複数の光学的に作用する素子が、LEDによって放出された光を半導体コンポーネントの複数の表面へ向けるために使用されることによって、実現することができる。
画像を与える装置は、2つの画像を与えるセンサ、特にカメラセンサを有している。第1及び第2の画像を与えるセンサは、直接、あるいは光学的に作用する素子を用いて、半導体コンポーネントの2つの異なる表面へ向けられている。第1及び第2の画像を与えるセンサは、さらに、第1の照明配置から放出された可視光も、第2の照明配置から放出された赤外光も検出して処理するように、形成され、かつ配置されている。さらに、2つの画像を与えるセンサは、可視光に基づいて、かつ赤外光に基づいても、後段に配置されている画像処理へ別々の画像キャプチャーを提供するように形成され、かつ配置されている。
変形例において、第1の照明配置及び/又は第2の照明配置及び/又は個別又は複数の光学的に作用する素子は、それぞれ他のものから独立して方向付け及び/又は調整/合焦されるように、形成され、かつ配置されている。
半導体コンポーネントを光学的に調査する方法は、以下のステップを有している:
−半導体コンポーネントの2つの異なる表面を赤外光で照射し、その赤外光はそれぞれ少なくともある割合で半導体コンポーネントを完全に貫通する。
−半導体コンポーネントの2つの異なる表面を可視光で照射し、可視光によって照射される表面が、それぞれ赤外光で照射される表面の反対に位置する。
−コンポーネントの、可視光によって照射された2つの表面から反射された可視光と、赤外光によって照射された2つの表面からコンポーネントを貫通する赤外光を、少なくとも1つの画像を与える装置、特にカメラ、によって検出し、その装置がそのために少なくとも部分的に同一の光路を利用する。
−照明に使用される可視光と照明に使用される赤外光に基づいて、画像を与える装置によってそれぞれ少なくとも1つの画像キャプチャーを形成する。特にコンポーネントの、それぞれ可視光によって照射される2つの表面の方向に2つの画像キャプチャーを形成し、コンポーネント表面によって反射された可視光に基づいて2つの画像キャプチャーの一方を、そしてコンポーネントを貫通する赤外光に基づいて他方を形成する。
−画像キャプチャーを用いて後段に配置された画像評価によってエラー又は損傷の有無についてコンポーネントを調査する。
他の特徴、特性、利点及び可能な変形を、以下の説明を用いて当業者に明らかにし、その説明において添付の図面が参照される。複数の図は半導体コンポーネントのための光学的な調査装置の2つの実施例を図式的に示しており、説明される装置の変形例は、これらに限定されるものではない。
半導体コンポーネントのための調査装置を図式的に示しており、それにおいて矩形の基本輪郭を有する半導体コンポーネントの互いに対して直角に配置され、かつ赤い光で照明された2つの表面を、2つのカメラが同時に検出する。同時に調査装置は、2つの直交する軸線に沿って赤外線がコンポーネントを透過すること及びコンポーネントを通して案内される赤外線を2つのカメラが検出することを可能にする。 基板から外された半導体コンポーネントを収容するために取出し装置の側面図を図式的に示している。 半導体コンポーネントのための調査装置を図式的に示しており、それにおいて2つのカメラが同時に、矩形の基本輪郭を有する半導体コンポーネントの2つの対向する表面を検出する。同時に調査装置が、赤外線によるコンポーネントの貫通及びコンポーネントを通して案内される赤外線の、2つのカメラによる検出を可能にする。
図1は、光学的な調査装置100を示している。ここでは矩形の基本輪郭を有する半導体コンポーネント2の表面aと表面bが、第1の照明配置4、6によって赤外線(1200nm)で照射される。照明配置4、6は、2つの互いに対して直角に配置された部分配置からなり、それらの部分配置がそれぞれ3つのLEDによって形成される。部分配置4はA、B及びCのLEDによって形成され、部分配置6はG、H及びIのLEDによって形成され、A、B及びCのLEDもG、H及びIのLEDも、赤外線(1200nm)をコンポーネント2の2つの表面aとbへ垂直(90°プラスマイナス20°まで)に放出するのに適しており、かつそのように定められている。
半導体材料、特にケイ素は、特に赤外線領域(約780nm、特に1000nm、約3000nmまで/英語略称:NIR)内で、赤外線に関して透過する特性を有しているので、照明配置4、6によって放出された赤外線の少なくとも一部は半導体コンポーネント2を完全に通過する。したがって表面aとbにおいて半導体コンポーネント2内へ垂直に入射する赤外線は、少なくとも部分的に表面cとdにおいて再び垂直に放出される。
同時に半導体コンポーネント2の2つの表面cとdが第2の照明配置8、10によって赤い光(630nm)で照射される。照明配置8、10は、互いに直角に配置された2つの部分配置からなり、それらの部分配置もそれぞれ3つのLEDによって形成される。部分配置8は、D、E及びFのLEDによって形成され、部分配置10はJ、K及びLのLEDによって形成され、D、E、FのLEDもJ、K及びLのLEDも、コンポーネント2の表面cとdへ赤い光(630nm)を垂直に(90°プラスマイナス20°まで)放出するのに、適しており、かつそのように定められている。
部分配置8と10によって放出された赤い光は、まずそれぞれ合焦レンズ30、32を、そして次にハーフミラー22、24を通過してから、コンポーネント表面c、d上へ垂直に(90°プラスマイナス20°まで)入射する。黒い箔からなるシールド26、28が、望ましくない二次光又は散乱光の入射を阻止する。
図示される装置においてハーフミラー22と24は、部分配置8と10の放出方向に対して45°の角度で位置決めされており、かつ第2の照明配置8と10によって放出された光をコンポーネント2の方向へ透過して案内し、しかしコンポーネント表面cとdによって逆方向に反射された光を、部分配置8と10のそれぞれの放出方向に対して90°の角度で反射するのに、適しており、そのように定められている。
さらにハーフミラー22、24は、コンポーネント表面cとdから出る照明配置4、6の赤外光を、コンポーネント表面cとdによって反射される、これらの方向に由来する赤い光と同じように反射するのに適しており、かつそのように定められている。
ミラー20は、図1に示す装置において、ハーフミラー22によって反射された赤と赤外線の光の光路を、ハーフミラー24によって反射された赤と赤外線の光に対して平行に方向付けするために用いられる。
さらに図1は、2つのカメラ12と14を示しており、それらは、それぞれ最初に部分配置4、8又は6、10によって放出された赤と赤外線の光を検出するように位置決めされている。2つのカメラ12と14の検出方向は、半導体コンポーネントのそれぞれ可視光によって照明される2つの表面c、dの1つへ向けられている。
図1に示すカメラ12と14は、可視の赤い光をベースに画像キャプチャーを形成するのにも、赤外光をベースに画像キャプチャーを形成するのにも、適している。カメラ12と14のカメラレンズ16と18は、それぞれ450−670nmと1100−1200nmの波長領域のために最適化されている。これらのカメラはさらに、それぞれ赤と赤外線の光に基づいて、コンポーネントを検査するため、特に損傷及び/又は特性エラーを確認するために、画像キャプチャーを後段に配置されている画像評価へ提供するように形成され、かつ配置されている。
画像評価においては、画像処理を用いて、及び/又はエラーのない/損傷のないコンポーネントの画像キャプチャーとの比較を用いて、実際に調査されるコンポーネントに関する決定(除外、続行)が行われる。
この調査装置の利点は、カメラセンサの位置を変化させることなしに、コンポーネント2の2つの表面a、bを(赤い光に基づく画像キャプチャーによって)外側の損傷及び/又は特性エラーについて検査することができ、かつ同時に(赤外光に基づく画像キャプチャーによって)コンポーネント2の内部を損傷及び/又は特性エラーについて検査することができることにある。表面c、dは、調査平面内でコンポーネントを180°回転させた後に同じようにして検査することができる。
図1aには、基板40から取り外された半導体コンポーネント2を収容するための取出し装置の側面図が示されている。
基板40の、調査装置100とは逆の側に取り外しユニット(放出ニードル又はレーザー)が配置されており、かつ半導体コンポーネント2を基板40から少なくとも部分的に取り外すように整えられている。
この表示において、基板40上に準備されている半導体コンポーネント2を取り外すための取り外しユニットは、見やすくする理由から示されていない。同様に図1に示す調査装置も、示されていない。
取出し装置は収容ユニット60を有しており、その収容ユニットが、基板40から取り外された半導体コンポーネント2を収容して、それをX軸を中心とする回転運動によって180°方向変換させて、他の収容ユニット62のための引き渡し位置へ移送するように、整えられている。
そのために収容ユニット60はさらに、Z軸に沿って移動するように整えられている。さらに収容ユニット60は、その周面に2つ以上の収容器を有している。他の収容ユニット62は、引き渡し位置において収容ユニット60から半導体コンポーネント2を収容して、調査位置(図1に示す)へ移送するように整えられている。
引き渡し位置は、調査平面内にあって、調査位置と一致することができ、あるいは調査位置とは異なっていてもよい。カメラ12、14の画像記録軸は、図1において調査平面内にある。
収容ユニット62は、さらに、半導体コンポーネント2を調査位置内で調査した後に半導体コンポーネント2を中間貯蔵器64内へ置くように整えられている。したがって他の収容装置62はY軸とZ軸に沿って移動可能であり、かつZ軸を中心に回転可能である。収容ユニット60と他の収容ユニット62は、ここでは真空把持器として形成されている。
図2は、光学的な調査装置200を示している。ここでは矩形の基本輪郭を有する半導体コンポーネント2の表面aと表面cがそれぞれ第1の照明配置4、6によって赤外線(1200nm)で、かつ同時に第2の照明配置8、10によって赤い光(630nm)で照射される。
第1の照明配置4、6は、半導体コンポーネント2に関して対向する2つの部分配置4と6からなり、それらがそれぞれLEDによって形成される。部分配置4は、AとCのLEDによって形成され、部分配置6はBのLEDによって形成され、A、B及びCのLEDはそれぞれ、コンポーネント2の表面aとcに垂直に赤外線(1200nm)を放射するのに適しており、かついそのように定められている。
第2の照明配置8、10は、表面aとcを赤い光(603nm)で照射する。照明配置8、10は、半導体コンポーネント2に関して対向する2つの部分配置8と10からなり、それらがそれぞれLEDによって形成される。部分配置8は、DのLEDによって形成され、部分配置10はEとFのLEDによって形成され、D、EとFのLEDはそれぞれ、コンポーネント2の表面cとaに垂直に赤い光(630nm)を放射するのに適しており、かつそのように定められている。
照明配置4、6によって放射される赤外線の少なくとも一部は、半導体コンポーネント2を完全に貫通する。表面aとcにおいて半導体コンポーネント2内へ垂直(90°プラスマイナス20°まで)に入射する赤外線は、少なくとも部分的にそれぞれ対向する表面cとaにおいて再び出てゆく。
照明配置4、6、8、10によって放出された赤い光と赤外光は、図2においてまずそれぞれ合焦レンズ30、32を、次にハーフミラー22、24を通過して、その後にコンポーネント表面c,a上に垂直に入射する。黒い箔からなるシールド26、28が、望ましくない二次光又は散乱光の入射を阻止する。
ハーフミラー22と24は、図2に示す装置において、照明配置4、6、8、10の放射方向に対して45°の角度で位置決めされており、かつ、照明配置4、6、8、10によって放出される光をコンポーネント2の方向に透過して案内し、そして表面aとcから逆方向に反射される光を、照明配置4、6、8、10の放出方向に関して90°の角度で反射するのに、適しており、かつそのように定められている。
さらにハーフミラー22、24は、コンポーネント表面aとcから垂直に出射する、照明配置4、6の赤外光を、これらの方向からくる、その前にコンポーネント表面aとcによって反射された赤い光と同じように反射するのに適しており、かつそのように定められている。
さらに装置は2つのカメラ12と14を示しており、それらのカメラは、それぞれ最初に部分配置4、10又は6、8によって放出された赤い光又は赤外光を検出するのに適するように、位置決めされている。2つのカメラ12と14の検出方向は、可視光によって照射される、半導体コンポーネントの2つの表面a、cの1つへそれぞれ向けられている。
装置内に示されるカメラ12と14は、赤い光をベースに画像キャプチャーを形成するのにも、赤外光にもとづいて画像キャプチャーを形成するのにも、適している。カメラ12と14のカメラレンズ16と18は、それぞれ450−670nmと1100−1200nmの波長領域用に最適化されている。さらにカメラは、それぞれ赤い光と赤外光に基づいてコンポーネントを検査するため、特に損傷及び/又は特性エラーを確認するために、画像キャプチャーを後段に配置された画像処理へ提供するように形成され、かつ配置されている。
この調査配置の利点は、カメラセンサの位置を変化させることなしに、コンポーネント2の2つの表面a、cを(赤い光に基づく画像キャプチャーによって)外側の損傷及び/又は特性エラーについて検査することができ、かつ同時に(赤外光に基づく画像キャプチャーによって)コンポーネントの内部を損傷及び/又は特性エラーについて検査することができることにある。表面b、dは、コンポーネントを90°回転させた後に同じようにして検査することができる。
図1と2において点線で図式的に示される光路は、赤い光のみによって利用され、破線で示す光路は赤外光のみによって利用され、かつ一点鎖線で示す光路は、赤い光によっても、赤外光によっても利用される。
半導体コンポーネント2は、収容器に保持される。収容器は、第1の転向装置の部分であって、その転向装置はスター又はホィールの形状を有している。第1の転向装置は、その周面に複数の、たとえば8つの収容器を有しており、かつ回転軸を中心に回転可能である。収容器の各々は、負圧によって半導体コンポーネントを保持するように整えられている。第1の転向装置は、実質的に等しい構造の、かつ回転軸を中心に回転可能な第2の転向装置と協働し、半導体コンポーネント2は引き渡し箇所において第1の転向装置から第2の転向装置へ引き渡し可能である。第2の転向装置は、図1に示すように、同様に光学的な調査装置を有することができる。
第1及び第2の転向装置は、互いに対して直交して配置することもできる。
装置の上述した変形例及びその構造と駆動の視点は、構造、機能方法及び特性を理解しやすくするためだけに用いられる。それらは開示を実施例に限定するものではない。図は、一部図式的であって、機能、作用原理、技術的形態及び特徴をはっきりとさせるために、重要な特性と効果は拡大して示されている。図又はテキストに開示されている各機能方法、各原理、各技術的形態及び各特徴は、すべての請求項、テキスト及び他の図における各特徴、この開示に含まれ、あるいはそれから生じる他の機能方法、原理、技術的形態及び特徴と任意に組み合わせることができるので、すべての考えられる組合せは、説明されたやり方に対応づけられる。テキスト内の、すなわち明細書の各セクション内の、請求項内の、すべての個々の形態の間の組合せ及びテキスト内、請求項内及び図内の種々の変形例の間の組合せも、含まれる。また請求項は、開示及びそれに伴ってすべての示された特徴の互いに対する組合せ可能性を限定するものではない。すべての開示された特徴は、個別にも、かつ他のすべての特徴と組み合わせても、ここではっきりと開示されている。

Claims (10)

  1. 基板(40)から外された矩形の半導体コンポーネント(2)のための光学的な調査装置(100)において、
    取出し装置であって、当該取出し装置は、
    基板(40)から外された1つの矩形の半導体コンポーネント(2)を収容する第1の収容ユニット(60)と、
    前記半導体コンポーネントを調査位置へ移送する第2の収容ユニット(62)と、を有する、取出し装置と、
    第1の照明配置(4、6)、第2の照明配置(8、10)及び画像装置(12、14)と、
    を有し、
    前記画像装置(12、14)は、少なくとも第1の画像センサ(12)と第2の画像センサ(14)とを有し、
    前記第1の画像センサ(12)と前記第2の画像センサ(14)は、前記調査位置にある前記半導体コンポーネント(2)の異なる表面へそれぞれ向けられており、
    前記第1の照明配置(4、6)は、1つ以上のLEDからなり、
    前記LEDは、前記調査位置にある前記半導体コンポーネント(2)の、前記画像装置(12、14)と別の方をそれぞれ向いた、互いに垂直に隣接する2つの表面へ垂直に赤外光を放射し、
    前記赤外光は、前記半導体コンポーネント(2)を完全に貫通し、
    前記第2の照明配置(8、10)は、1つ以上のLEDからなり、
    前記LEDは、前記調査位置にある前記半導体コンポーネントの、前記画像装置(12、14)へそれぞれ向いた、互いに垂直に隣接する2つの表面へ垂直に可視光を放射し、
    前記表面は、前記第1の照明配置(4、6)からの赤外光を向けられる前記表面の反対側にそれぞれ位置し、
    前記第1の照明配置(4、6)と前記第2の照明配置(8、10)は、前記半導体コンポーネント(2)を同時に照明し、
    前記第1の画像センサ(12)と前記第2の画像センサ(14)は、前記第1の照明配置(4、6)によって放射された光スペクトル及び前記第2の照明配置(8、10)によって放射された光スペクトルの双方を検出するように、それぞれ形成され、かつ配置されており、
    前記半導体コンポーネント(2)の特性エラー又は損傷を判定するための、前記第1の画像センサが形成する第1の画像キャプチャー及び前記第2の画像センサ(14)が形成する第2の画像キャプチャーを、前記可視光のスペクトル及び前記赤外光のスペクトルの双方に基づく後段の評価のために提供し、
    前記第1の画像センサ(12)及び前記第2の画像センサ(14)は、前記半導体コンポーネント(2)によって反射される前記可視光を記録するために、かつ前記半導体コンポーネント(2)を貫通する前記赤外光を記録するために、少なくとも部分的に同一の光路を利用する、光学的な調査装置(100)。
  2. 基板から外された矩形の半導体コンポーネント(2)のための光学的な調査装置(200)において、
    転向装置であって、
    当該転向装置は、少なくとも1つの収容器を有し、
    前記収容器は、矩形の半導体コンポーネント(2)を負圧によって保持する、転向装置と、
    第1の照明配置(4、6)、第2の照明配置(8、10)及び画像装置(12、14)と、
    を有し、
    前記画像装置(12、14)は、少なくとも第1の画像センサ(12)と第2の画像センサ(14)とを有し、
    前記第1の画像センサ(12)と前記第2の画像センサ(14)は、前記少なくとも1つの収容器によって保持される前記半導体コンポーネント(2)の異なる表面へそれぞれ向けられており、
    前記第1の照明配置(4、6)は、数個のLEDからなり、
    前記LEDは、前記少なくとも1つの収容器によって保持される前記半導体コンポーネント(2)の、それぞれ前記画像装置(12、14)と別の方をそれぞれ向いた、2つの対向する表面へ垂直に赤外光を放射し、
    前記赤外光は、前記半導体コンポーネント(2)を完全に貫通し、
    前記第2の照明配置(8、10)は、数個のLEDからなり、
    前記LEDは、前記少なくとも1つの収容器によって保持される前記半導体コンポーネント(2)の、前記画像装置(12、14)へそれぞれ向いた2つの対向する表面上へ垂直に可視光を放射し、
    前記第1の照明配置(4、6)と前記第2の照明配置(8、10)は、前記半導体コンポーネント(2)を同時に照明し、
    前記第1の画像センサ(12)と前記第2の画像センサ(14)は、前記第1の照明配置(4、6)によって放射された光スペクトル及び前記第2の照明配置(8、10)によって放射された光スペクトルの双方を検出するように、それぞれ形成され、かつ配置されており、
    前記半導体コンポーネント(2)の特性エラー又は損傷を判定するための、前記第1の画像センサが形成する第1の画像キャプチャー及び前記第2の画像センサ(14)が形成する第2の画像キャプチャーを、前記可視光のスペクトル及び前記赤外光のスペクトルの双方に基づく後段の評価のために提供し、
    前記第1の画像センサ(12)及び前記第2の画像センサ(14)は、前記半導体コンポーネント(2)によって反射される前記可視光を記録するために、かつ前記半導体コンポーネント(2)を貫通する前記赤外光を記録するために、少なくとも部分的に同一の光路を利用する、光学的な調査装置(200)。
  3. 前記調査装置(100、200)は、いくつかの光学的に作用する素子を有している、請求項1又は2に記載の光学的な調査装置(100、200)。
  4. 前記調査装置(100、200)は、少なくとも1つのハーフミラー(22、24)を有し、
    前記ハーフミラー(22、24)は、前記画像装置(12、14)の光学軸に対して約45°の角度で配置されており、かつ、前記第1の照明配置及び/又は第2の照明配置(4、6、8、10)の光を光学的に結合して、前記半導体コンポーネント(2)へ向ける働きをし、
    前記ハーフミラー(22、24)は、前記半導体コンポーネント(2)によって反射された前記可視光と、前記半導体コンポーネント(2)を貫通する前記赤外光を、前記画像装置(12、14)へ向けるのに適しており、かつ配置されている、請求項1から3のいずれか1項に記載の光学的な調査装置(100、200)。
  5. 前記第1の照明配置及び/又は第2の照明配置(4、6、8、10)は、1つ以上のLEDからなり、
    前記第1の照明配置(4、6)の前記LEDは、1200nmプラスマイナス100nmの赤外線を放射し、かつ/又は、
    前記第2の照明配置(8、10)の前記LEDは、630nmプラスマイナス30nmの赤い光を放射する、請求項1から4のいずれか1項に記載の光学的な調査装置(100、200)。
  6. 前記第1の照明配置及び/又は第2の照明配置(4、6、8、10)の前記LEDは、前記半導体コンポーネント(2)の複数の表面をそれぞれ照射するように配置されており、かつ/又は、
    前記第1の照明配置及び/又は第2の照明配置(4、6、8、10)によって放射される光は、光学的に作用する素子によって前記半導体コンポーネントの複数の表面へ反射される又は向けられる、請求項1から5のいずれか1項に記載の光学的な調査装置(100、200)。
  7. 前記第1の照明配置(4、6)及び/又は前記第2の照明配置(8、10)及び/又は1つ又は複数の光学的に作用する素子は、それぞれ方向づけされ、かつ/又は他から独立して調整/合焦されるように、構成されかつ配置されている、請求項1から6のいずれか1項に記載の光学的な調査装置(100、200)。
  8. 前記第2の照明配置(8、10)の前記可視光は、光学的に作用する素子(22、24)によって導かれ、
    前記素子は、前記第2の照明配置(8、10)の放射方向内の可視光に対して所定の透過度を有し、かつそれぞれの場合に180°逆方向からの可視光と赤外光の所定の反射度を有するように、構成されかつ配置されており、
    前記可視光の及び前記赤外光の反射方向は、前記第2の照明配置(8、10)の放射方向及びそれと180°逆の方向と等しくなく、
    前記画像装置は、第1のカメラ(12)と第2のカメラ(14)からなり、
    2つのカメラは、可視光及び赤外光に基づいて画像キャプチャーを提供するように、構成されかつ配置されており、
    前記2つのカメラ(12、14)のそれぞれは、前記第2の照明配置(8、10)によって可視光を向けられる前記半導体コンポーネント(2)の表面の1つへ向けられている、請求項1に記載の光学的な調査装置(100)。
  9. 前記可視光及び前記赤外光の双方は、光学的に作用する素子(22、24)によってそれぞれ導かれ、
    前記素子は、前記第1及び第2の照明配置(4、6、8、10)のそれぞれ共通の放射方向内の可視光と赤外光に対して所定の透過度を有し、かつそれぞれの場合に180°逆方向からの可視光と赤外光の所定の反射度を有するように、構成されかつ配置されており、
    前記可視光の及び前記赤外光の反射方向は、前記第1及び第2の照明配置(4、6、8、10)の共通の放射方向及びそれと180°逆の方向と等しくなく、
    前記画像装置は、第1のカメラ(12)と第2のカメラ(14)からなり、
    2つのカメラは、可視光及び赤外光に基づいて画像キャプチャーを提供するように、構成されかつ配置されており、
    前記2つのカメラ(12、14)のそれぞれは、前記第1及び第2の照明配置(4、6、8、10)によって光を向けられる前記半導体コンポーネント(2)の表面の1つへ向けられている、請求項2に記載の光学的な調査装置(200)。
  10. 請求項1に記載の装置又は請求項2に記載の装置による半導体コンポーネント(2)の光学的な調査の方法であって、以下の方法ステップ:
    −収容ユニット又は収容器によって保持される半導体コンポーネント(2)の2つの異なる表面を赤外光によって照射し、前記赤外光は、前記半導体コンポーネント(2)を完全に貫通し、
    −前記収容ユニット又は前記収容器によって保持される前記半導体コンポーネント(2)の2つの異なる表面を可視光によって照射し、可視光によって照射される前記表面は、赤外光によって照射される前記表面のそれぞれ反対に位置しており、
    −収容ユニット又は収容器によって保持される前記半導体コンポーネント(2)の、可視光によって照射される2つの表面によって反射された前記可視光と、赤外光によって照射される前記2つの表面から前記半導体コンポーネント(2)を貫通する前記赤外光とを、少なくとも1つの画像装置(12、14)によって検出し、前記少なくとも1つの画像装置は、このために少なくとも部分的に同一の光路を利用し、
    −可視光によって照射される前記半導体コンポーネントの前記表面のそれぞれの少なくとも2つの画像キャプチャーを形成し、前記2つの画像キャプチャーの一方は、前記半導体コンポーネントの表面によって反射される前記可視光に基づいて形成され、他方は、前記半導体コンポーネント(2)を貫通する前記赤外光に基づいて形成され、
    −前記画像キャプチャーを用いて、後段の画像評価によって前記半導体コンポーネントを欠陥について調査する、
    を有する方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11340284B2 (en) * 2019-07-23 2022-05-24 Kla Corporation Combined transmitted and reflected light imaging of internal cracks in semiconductor devices
CN110672550B (zh) * 2019-09-10 2021-11-19 中国科学院上海技术物理研究所 一种微区重要生物资源像谱分析仪
DE102019125134A1 (de) 2019-09-18 2021-03-18 Mühlbauer Gmbh & Co. Kg Bauteilhandhabung, Bauteilinspektion
EP4070072A4 (en) * 2019-12-05 2023-12-20 Aurora Solar Technologies (Canada) Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR CHARACTERIZING SEMICONDUCTOR MATERIALS
CH717253A2 (de) 2020-03-23 2021-09-30 4Art Holding Ag Gerät zur optischen Erfassung von Oberflächen.
CH717252A2 (de) 2020-03-23 2021-09-30 4Art Holding Ag Verfahren zur Wiedererkennung von Oberflächen.
CH717251A2 (de) 2020-03-23 2021-09-30 4Art Holding Ag Verfahren zur Beurteilung von Kontrasten von Oberflächen.
TWI762271B (zh) * 2020-08-13 2022-04-21 日商名南製作所股份有限公司 板狀木材的缺陷檢測系統、缺陷檢測方法以及缺陷檢測用程式

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1144513A (ja) 1997-05-29 1999-02-16 Sony Corp 半導体装置の外観検査装置および外観検査方法
US6324298B1 (en) 1998-07-15 2001-11-27 August Technology Corp. Automated wafer defect inspection system and a process of performing such inspection
KR20030026839A (ko) * 2001-09-26 2003-04-03 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 화상처리를 이용한 검사대상물의 표면검사방법 및 그 장치
US20050146719A1 (en) * 2003-09-26 2005-07-07 Rajeshwar Chhibber Method and apparatus for illuminating a substrate during inspection
US7764366B2 (en) * 2006-07-11 2010-07-27 Besi North America, Inc. Robotic die sorter with optical inspection system
WO2008057567A2 (en) 2006-11-07 2008-05-15 Integrated Dynamics Engineering, Inc. Vacuum end effector for handling highly shaped substrates
JP2009010178A (ja) * 2007-06-28 2009-01-15 Disco Abrasive Syst Ltd ウェーハの加工方法
FR2920227B1 (fr) 2007-08-24 2009-11-27 Vit Procede d'inspection de cartes electroniques par analyse multispectrale.
DE102008018586A1 (de) 2008-04-12 2009-11-05 Mühlbauer Ag Optische Erfassungsvorrichtung und Verfahren für die Erfassung von Oberflächen von Bauteilen
DE102008028869A1 (de) 2008-06-19 2009-12-24 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Inspektion eines scheibenförmigen Gegenstandes
JP2010141208A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置及び外観検査方法
JP2011033449A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Sumco Corp ウェーハの欠陥検査方法及び欠陥検査装置
DE102010053912B4 (de) 2010-12-09 2013-01-31 Mühlbauer Ag Optische Untersuchungseinrichtung und optisches Untersuchungsverfahren
WO2012166052A1 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 Orion Systems Integration Pte Ltd Method and systems for semiconductor chip pick & transfer and bonding
JP5824984B2 (ja) 2011-09-06 2015-12-02 株式会社島津製作所 太陽電池セル検査装置
US9664625B2 (en) * 2012-09-28 2017-05-30 Rudolph Technologies, Inc. Inspection of substrates using calibration and imaging
US9218995B2 (en) * 2013-05-06 2015-12-22 Asm Technology Singapore Pte Ltd Transfer apparatus for transferring electronic devices and changing their orientations
GB2526866A (en) * 2014-06-05 2015-12-09 Univ Bristol Apparatus for and method of inspecting surface topography of a moving object
JP6370177B2 (ja) * 2014-09-05 2018-08-08 株式会社Screenホールディングス 検査装置および検査方法
CN104624520A (zh) * 2015-01-21 2015-05-20 秦皇岛视听机械研究所 裸晶粒缺陷检测设备
JP6681743B2 (ja) * 2016-02-26 2020-04-15 株式会社キーエンス 画像検査装置、画像検査方法、画像検査プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器
CN107449778B (zh) * 2016-05-31 2018-11-23 上海微电子装备(集团)股份有限公司 一种自动光学检测装置及方法
US10586318B2 (en) * 2016-10-07 2020-03-10 Raytheon Company Automated model-based inspection system for screening electronic components

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