JP7186060B2 - 検査装置及び検査方法 - Google Patents
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Description
本開示は、検査装置及び検査方法に関する。
特許文献１の検査装置は、検査対象の固体撮像素子の上方に設けられ当該固体撮像素子に接続可能なプローブ針が形成されたプローブカードと、上記固体撮像素子への電源や各種信号を供給するテストヘッドと、検査対象に光を照射する光源部とを有する。この検査装置では、固体撮像素子の上方に位置するプローブカードがテストヘッドの下方に位置し、光源部がテストヘッドの上方に位置する。言い換えれば、プローブカードの下方に固体撮像素子が位置し、プローブカードの上方に光源部が位置する。また、この検査装置では、プローブカードの上方に位置する光源部からの光が、プローブカードの下方に位置する固体撮像素子に照射されるように、プローブカードには開口部が形成されている。
本開示にかかる技術は、裏面照射型の撮像デバイスの検査において、短時間で検査を行うことができ、また、撮像デバイスが形成された被検査体に対して、面内で均一な光強度分布を有する光の照射を行うことができるようにする。
本開示の一態様は、被検査デバイスを検査する検査装置であって、被検査体に形成された被検査デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、当該検査装置は、前記撮像デバイスの裏面と対向する形態で前記被検査体が載置される載置台を有し、前記載置台は、光透過材料からなる平板状の平板部材を含み、前記被検査体が載置される透過部と、前記透過部を間に挟み前記被検査体と対向する位置に配置され、前記透過部に向けて光を出射する光出射部と、を有し、前記透過部は、前記光出射部からの光を拡散させながら透過し、前記平板部材より前記被検査体側に、屈折率が前記平板部材よりも低い低屈折率部を有する。
本開示によれば、裏面照射型の撮像デバイスの検査において、短時間で検査を行うことができ、また、撮像デバイスが形成された被検査体に対して、面内で均一な光強度分布を有する光の照射を行うことができる。
半導体製造プロセスでは、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上に所定の回路パターンを持つ多数の半導体デバイスが形成される。形成された半導体デバイスは、電気的特性等の検査が行われ、良品と不良品とに選別される。半導体デバイスの検査は、例えば、各半導体デバイスが分割される前のウェハの状態で、プローバ等と称される検査装置を用いて行われる。検査装置は、多数のプローブ針を有するプローブカードがウェハの上方すなわち半導体デバイスの上方に設けられており、検査の際は、プローブカードと半導体デバイスとが近づけられる。次いで、半導体デバイスの各電極にプローブ針が接触した状態で、プローブカードの上部に設けられたテストヘッドから各プローブ針を介して当該半導体デバイスに電気信号が供給される。そして、各プローブ針を介して半導体デバイスからテストヘッドが受信した電気信号に基づいて、当該半導体デバイスが不良品か否か選別される。
半導体デバイスがＣＭＯＳセンサ等の撮像デバイスである場合は、他の一般的な半導体デバイスとは異なり、撮像デバイスに光を照射しながら検査が行われる（特許文献１参照）。
特許文献１の検査装置は、前述のように、プローブカードの下方に固体撮像素子が位置し、プローブカードの上方に光源部が位置する。また、この検査装置では、プローブカードの上方に位置する光源部からの光が、プローブカードの下方に位置する固体撮像素子に照射されるように、プローブカードには開口部が形成されている。
特許文献１の検査装置は、前述のように、プローブカードの下方に固体撮像素子が位置し、プローブカードの上方に光源部が位置する。また、この検査装置では、プローブカードの上方に位置する光源部からの光が、プローブカードの下方に位置する固体撮像素子に照射されるように、プローブカードには開口部が形成されている。
特許文献１のように光源部がプローブカードの上方に位置する場合、プローブカードに開口部を形成する必要があり、開口部を形成しない場合に比べて、プローブカードに形成し得るプローブ針の数が制限されてしまい、その結果、検査時間が長期化してしまう。特に、撮像デバイスにメモリが搭載される等してプローブ針を接触させるべき電極の数が増えた場合は、さらに検査時間が長期化する。
さらに、近年、撮像デバイスとして、配線層が形成された表面側とは反対側の裏面側から入射した光を受光する裏面照射型のものが開発されている。しかし、プローブ針が撮像デバイスの上方に位置する検査装置では、特許文献１のように、光源部がプローブカードの上方に位置する場合、すなわち、検査時に撮像デバイスの上方から光が照射される場合、裏面照射型の撮像デバイスを検査することができない。
さらにまた、同一のウェハに形成された複数の撮像デバイスの一括検査の要望が存在すること等から、ウェハ面内で均一な光強度分布を有する光をウェハに対し照射することが求められている。
そこで、本開示にかかる技術は、裏面照射型の撮像デバイスの検査において、短時間で検査を行うことができ、また、撮像デバイスが形成された被検査体に対して、面内で均一な光強度分布を有する光の照射を行うことができるようにする。
以下、本実施形態にかかる検査装置及び検査方法を、図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
本実施形態にかかる技術は、裏面照射型撮像デバイスの検査にかかるものであるため、まず、裏面照射型撮像デバイスについて説明する。
図１は、裏面照射型撮像デバイスが形成された被検査体としてのウェハの構成を概略的に示す平面図であり、図２は、裏面照射型撮像デバイスの構成を概略的に示す断面図である。
図１に示すように、裏面照射型撮像デバイスＤは、略円板状のウェハＷに複数形成されている。
図１に示すように、裏面照射型撮像デバイスＤは、略円板状のウェハＷに複数形成されている。
裏面照射型撮像デバイスＤは、固体撮像素子であり、図２に示すように、フォトダイオードである光電変換部ＰＤと、複数の配線ＰＬａを含む配線層ＰＬとを有する。また、裏面照射型撮像デバイスＤは、配線層ＰＬ側をウェハＷの表面側としたときに、ウェハＷの裏面側から入射した光をオンチップレンズＬ及びカラーフィルタＦを介して光電変換部ＰＤで受光する。カラーフィルタＦは赤色カラーフィルタＦＲ、青色カラーフィルタＦＢ及び緑色カラーフィルタＦＧからなる。
また、裏面照射型撮像デバイスＤの表面ＤａすなわちウェハＷの表面には、電極Ｅが形成されており、該電極Ｅは配線層ＰＬの配線ＰＬａに電気的に接続されている。配線ＰＬａは、裏面照射型撮像デバイスＤの内部の回路素子に電気信号を入力したり、同回路素子からの電気信号を裏面照射型撮像デバイスＤの外部に出力したりするためのものである。
なお、図１に示すように、ウェハＷの外周部分には、裏面照射型撮像デバイスＤが形成されていない非デバイス形成領域Ｒが存在する。
なお、図１に示すように、ウェハＷの外周部分には、裏面照射型撮像デバイスＤが形成されていない非デバイス形成領域Ｒが存在する。
（第１の実施形態）
続いて、第１の実施形態にかかる検査装置について説明する。
図３及び図４はそれぞれ、第１の実施形態にかかる検査装置としてのプローバ１の構成の概略を示す斜視図及び正面図である。図４では、図３のプローバ１の後述の収容室とローダが内蔵する構成要素を示すため、その一部が断面で示されている。
続いて、第１の実施形態にかかる検査装置について説明する。
図３及び図４はそれぞれ、第１の実施形態にかかる検査装置としてのプローバ１の構成の概略を示す斜視図及び正面図である。図４では、図３のプローバ１の後述の収容室とローダが内蔵する構成要素を示すため、その一部が断面で示されている。
プローバ１は、ウェハＷに形成された複数の裏面照射型撮像デバイスＤ（以下、撮像デバイスＤと省略することがある。）それぞれの電気的特性の検査を行うものである。プローバ１は、図３及び図４に示すように、収容室２と、収容室２に隣接して配置されるローダ３と、収容室を覆うように配置されるテスタ４とを備える。
収容室２は、内部が空洞の筐体であり、ウェハＷが載置される載置台としてのステージ１０を有する。ステージ１０は、該ステージ１０に対するウェハＷの位置がずれないように、ウェハＷの外周部分の非デバイス形成領域Ｒ（図１参照）を挟持することにより、当該ウェハＷを保持する。なお、ステージ１０は、水平方向及び鉛直方向に移動自在に構成されており、後述のプローブカード１１とウェハＷの相対位置を調整してウェハＷの表面の電極Ｅをプローブカード１１のプローブ１１ａと接触させることができる。
また、収容室２における該ステージ１０の上方には、該ステージ１０に対向するようにプローブカード１１が配置される。プローブカード１１は、ウェハＷの表面の電極Ｅに対応するように形成された多数の針状のプローブ１１ａを有する。
プローブカード１１は、インターフェース１２を介してテスタ４へ接続されている。各プローブ１１ａがウェハＷの各撮像デバイスＤの電極Ｅに接触する際、各プローブ１１ａは、テスタ４からインターフェース１２を介して撮像デバイスＤへ電力を供給し、または、撮像デバイスＤからの信号をインターフェース１２を介してテスタ４へ伝達する。
プローブカード１１は、インターフェース１２を介してテスタ４へ接続されている。各プローブ１１ａがウェハＷの各撮像デバイスＤの電極Ｅに接触する際、各プローブ１１ａは、テスタ４からインターフェース１２を介して撮像デバイスＤへ電力を供給し、または、撮像デバイスＤからの信号をインターフェース１２を介してテスタ４へ伝達する。
ローダ３は、搬送容器であるＦＯＵＰ（図示せず）に収容されているウェハＷを取り出して収容室２のステージ１０へ搬送する。また、ローダ３は、撮像デバイスＤの電気的特性の検査が終了したウェハＷをステージ１０から受け取り、ＦＯＵＰへ収容する。
ローダ３は、電源等を制御するコントローラとしてのベースユニット１３を有する。ベースユニット１３は配線１４を介してステージ１０へ接続され、配線１５を介してテスタコンピュータ１６に接続されている。ベースユニット１３は、テスタコンピュータ１６からの入力信号に基づいて、ステージ１０の後述の光出射部３０による照射動作を制御する。また、ベースユニット１３は、ステージ１０の不図示の温度測定機構に基づいて、ステージ１０の後述のヒータ４２への通電動作を制御する。なお、ベースユニット１３は収容室２に設けられてもよい。
テスタ４は、撮像デバイスＤが搭載されるマザーボードの回路構成の一部を再現するテストボード（図示せず）を有する。テストボードは、テスタコンピュータ１６に接続される。テスタコンピュータ１６は、撮像デバイスＤからの信号に基づいて該撮像デバイスＤの良否を判断する。テスタ４では、上記テストボードを取り替えることにより、複数種のマザーボードの回路構成を再現することができる。
さらに、プローバ１は、ユーザインターフェース部１７を備える。ユーザインターフェース部１７は、ユーザ向けに情報を表示したりユーザが指示を入力したりするためのものであり、例えば、タッチパネルやキーボード等を有する表示パネルからなる。
上述の各部を有するプローバ１では、撮像デバイスＤの電気的特性の検査の際、テスタコンピュータ１６が、撮像デバイスＤと各プローブ１１ａを介して接続されたテストボードへデータを送信する。そして、テスタコンピュータ１６が、送信されたデータが当該テストボードによって正しく処理されたか否かを当該テストボードからの電気信号に基づいて判定する。
次に、ステージ１０の構成について説明する。図５はステージ１０の構成を概略的に示す断面図である。
ステージ１０は、撮像デバイスＤの裏面と当該ステージ１０とが対向する形態でウェハＷが載置されるものであり、図５に示すように、光出射部３０と、透過部４０と、を有する。
ステージ１０は、撮像デバイスＤの裏面と当該ステージ１０とが対向する形態でウェハＷが載置されるものであり、図５に示すように、光出射部３０と、透過部４０と、を有する。
光出射部３０は、透過部４０を間に挟みウェハＷと対向する位置に配置され、また、透過部４０に向けて、すなわち、ウェハＷに向けて光を出射する。
この光出射部３０は、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）３１を複数有し、さらに、基板３２と放熱板３３とを有する。
この光出射部３０は、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）３１を複数有し、さらに、基板３２と放熱板３３とを有する。
ＬＥＤ３１はそれぞれ、ウェハＷに向かう方向を指向しており、例えば透過部４０を透過した光が検査範囲の波長の光を含むような光を出射する。検査範囲の波長の光とは、例えば、可視光領域の波長の光であり、撮像デバイスＤの種類によっては、赤外線等の可視光領域外の光を含む場合もある。
また、平面視において、ＬＥＤ３１が設けられている領域（以下、「ＬＥＤ形成領域」という。）は、ステージ１０に搭載されたウェハＷと重なる領域であり、ＬＥＤ形成領域の大きさはウェハＷと略等しい。ＬＥＤ３１は、上記ＬＥＤ形成領域内において等間隔で設けられている。
なお、以下の説明では、ＬＥＤ３１の点灯／消灯は、ＬＥＤ３１毎等で制御するのではなく、全てのＬＥＤ３１を１つのユニットとして一括して制御するものとする。
また、平面視において、ＬＥＤ３１が設けられている領域（以下、「ＬＥＤ形成領域」という。）は、ステージ１０に搭載されたウェハＷと重なる領域であり、ＬＥＤ形成領域の大きさはウェハＷと略等しい。ＬＥＤ３１は、上記ＬＥＤ形成領域内において等間隔で設けられている。
なお、以下の説明では、ＬＥＤ３１の点灯／消灯は、ＬＥＤ３１毎等で制御するのではなく、全てのＬＥＤ３１を１つのユニットとして一括して制御するものとする。
基板３２は、ＬＥＤ３１を保持するものであり、また、ＬＥＤ３１を制御するための配線パターン（図示せず）が形成されている。
放熱板３３は、ＬＥＤ３１の熱をステージ１０の外部に放出するものであり、例えば、金属材料から形成されている。放熱板３３には、ＬＥＤ３１を冷却するための水等の冷媒が通流する経路が形成されていてもよい。
放熱板３３は、ＬＥＤ３１の熱をステージ１０の外部に放出するものであり、例えば、金属材料から形成されている。放熱板３３には、ＬＥＤ３１を冷却するための水等の冷媒が通流する経路が形成されていてもよい。
透過部４０は、光透過材料からなる平板状の平板部材４１を含み、ウェハＷの裏面が当接する形態で当該ウェハＷが載置される。なお、「光透過材料」とは、検査範囲の波長の光を透過する材料である。
平板部材４１は、例えば、ウェハＷの平面視の形状に対応して、円板状に形成され、その直径が、ウェハＷと略同等とされ、例えばウェハＷの直径が３００ｍｍである場合、３５０ｍｍ程度とされる。
この透過部４０は、光出射部３０からウェハＷの方向に向けて出射された光を、拡散させながら透過する。透過部４０は、透過する光を拡散させるため、平板部材４１が、透明ガラスからなり、平板部材４１のウェハＷ側の面４１ａが砂ずり面とされている。なお、砂ずり面は、平板部材４１のウェハＷとは反対側の面４１ｂにあってもよく、面４１ａと面４１ｂの両方にあってもよい。透過部４０に入射された、光出射部３０のＬＥＤ３１からの光は、平板部材４１の上記砂ずり面で拡散された状態で透過部４０から出射される。
平板部材４１は、例えば、ウェハＷの平面視の形状に対応して、円板状に形成され、その直径が、ウェハＷと略同等とされ、例えばウェハＷの直径が３００ｍｍである場合、３５０ｍｍ程度とされる。
この透過部４０は、光出射部３０からウェハＷの方向に向けて出射された光を、拡散させながら透過する。透過部４０は、透過する光を拡散させるため、平板部材４１が、透明ガラスからなり、平板部材４１のウェハＷ側の面４１ａが砂ずり面とされている。なお、砂ずり面は、平板部材４１のウェハＷとは反対側の面４１ｂにあってもよく、面４１ａと面４１ｂの両方にあってもよい。透過部４０に入射された、光出射部３０のＬＥＤ３１からの光は、平板部材４１の上記砂ずり面で拡散された状態で透過部４０から出射される。
また、透過部４０は、ウェハＷすなわち撮像デバイスＤの温度を調整する温度調整機構としてのヒータ４２を有する。ヒータ４２は、光出射部３０からの光の透過を妨げることがないよう光透過材料からなる。具体的には、ヒータ４２は、例えば所定の形状のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなるヒータパターンである。上記ＩＴＯ膜からなるヒータパターンは、例えば平板部材４１に対する真空蒸着処理等の成膜処理により形成される。ヒータ４２は、ウェハＷを加熱するものである。また、ウェハＷは内側より外側が加熱されにくい。したがって、上記ヒータパターンは、当該パターンの線幅が均一である場合は、ウェハＷの外側部分に対応する領域ではパターン密度が大きくなり、ウェハＷの内側部分に対応する領域ではパターン密度が小さくなるように形成してもよい。これにより、ウェハＷの温度を当該ウェハＷの面内で均一にすることができる。
なお、ヒータ４２が平板部材４１よりウェハＷ側、すなわち、平板部材４１の上層側に設けられる場合、透過部４０を透過して出射される光強度がヒータ４２により不均一となる。そのため、ヒータ４２は、平板部材４１より光出射部３０側、すなわち、平板部材４１の下層側に設けられる。
なお、ヒータ４２が平板部材４１よりウェハＷ側、すなわち、平板部材４１の上層側に設けられる場合、透過部４０を透過して出射される光強度がヒータ４２により不均一となる。そのため、ヒータ４２は、平板部材４１より光出射部３０側、すなわち、平板部材４１の下層側に設けられる。
また、以上の例では、温度調整機構として、ウェハＷを加熱するヒータ４２のみが設けられているが、ウェハＷを冷却する冷却部が設けられていてもよい。上記冷却部は、例えば、光透過材料からなる平板部材の内部に光透過性の冷媒（水等）用の流路が形成されたものである。ヒータ４２に加えて上記冷却部を設ける場合、ヒータ４２による加熱効率を鑑み、上記冷却部は、ヒータ４２より光出射部３０側、すなわちヒータ４２の下層側に、設けられる。
上述の各部材から構成される透過部４０は、例えば、支持部材５０を介して光出射部３０の基板３２に支持される。
また、透過部４０には、ウェハＷを保持するために、当該ウェハＷの外周部分の非デバイス形成領域Ｒを挟持する挟持機構（図示せず）が設けられている。
また、透過部４０には、ウェハＷを保持するために、当該ウェハＷの外周部分の非デバイス形成領域Ｒを挟持する挟持機構（図示せず）が設けられている。
上述のプローバ１において、光出射部３０の複数のＬＥＤ３１からの光は、当該ＬＥＤ３１からの出射直後では、ウェハＷと平行な面内で光強度分布が均一ではない。例えば、出射直後では、平面視においてＬＥＤ３１とＬＥＤ３１との間に位置する部分では、平面視においてＬＥＤ３１と重なる部分に比べて、光強度が弱くなる。ただし、光出射部３０の複数のＬＥＤ３１からの光は、上述のように、平板部材４１の上記砂ずり面で拡散された状態で透過部４０から出射される。そのため、光出射部３０の複数のＬＥＤ３１からの光は、透過部４０から出射される際、すなわち、ウェハＷに入射する際には、ウェハＷと平行な面内において光強度分布が均一となる。このようにしてプローバ１では、光出射部３０と透過部４０を有するステージ１０から、ウェハＷに対して、面内で均一な光強度分布を有する光を照射している。
なお、ＬＥＤ３１の配置や、ＬＥＤ３１から平板部材４１までの距離等によって、透過部４０から出射される光の面内強度分布が変化する。
隣接するＬＥＤ３１の間隔が小さい方が上記光の面内強度分布は良いが、上記間隔が小さいと、広範囲に照射するためには多くのＬＥＤ３１が必要となる。
また、ＬＥＤ３１から平板部材４１までの距離が長い方が、上記光の面内強度分布は良いが、全体的な光強度は小さくなり、また、検査装置が大型化する。
さらに、平板部材４１の厚さは、ヒータ４２による加熱効率や機械的強度に影響を与える。
隣接するＬＥＤ３１の間隔が小さい方が上記光の面内強度分布は良いが、上記間隔が小さいと、広範囲に照射するためには多くのＬＥＤ３１が必要となる。
また、ＬＥＤ３１から平板部材４１までの距離が長い方が、上記光の面内強度分布は良いが、全体的な光強度は小さくなり、また、検査装置が大型化する。
さらに、平板部材４１の厚さは、ヒータ４２による加熱効率や機械的強度に影響を与える。
そのため、平板部材４１の厚さや、ＬＥＤ３１のピッチ、ＬＥＤ３１から平板部材４１までの距離は、上述の点を考慮して設定される。なお、ＬＥＤ３１のピッチ３１とは、互いに隣接するＬＥＤ３１の中心間の距離をいう。また、ＬＥＤ３１から平板部材４１までの距離は、基板３２の平板部材４１側の面から平板部材４１の基板３２側の面までの距離をいう。
次に、プローバ１を用いたウェハＷに対する検査処理の一例について説明する。以下の説明では、１回の検査で１つの撮像デバイスＤが検査されるものとする。
まず、ローダ３のＦＯＵＰからウェハＷが取り出されて収容室２内に搬送される。そして、ウェハＷは、当該ウェハＷに形成された撮像デバイスＤの裏面とステージ１０とが対向すると共に当該ウェハＷの裏面がステージ１０と当接するように、ステージ１０に載置される。
次いで、ステージ１０が移動され、ステージ１０の上方に設けられているプローブ１１ａと検査対象の撮像デバイスＤの電極Ｅとが接触する。
そして、光出射部３０の全てのＬＥＤ３１が点灯され、光出射部３０から、撮像デバイスＤの裏面に向けて光が出射される。出射された光は、透過部４０によって拡散されながら当該透過部４０を透過し、ウェハＷに照射される。
このウェハＷへの光の照射と共に、プローブ１１ａへの検査用の信号の入力が行われる。これにより、撮像デバイスＤの検査を行う。なお、上記検査中、不図示の温度測定機構により、ウェハＷの温度が測定され、その結果に基づいて、ヒータ４２が制御され、ウェハＷの温度が所望の値に調整されることにより、撮像デバイスＤの温度が所望の値に調整される。
以後、全ての撮像デバイスＤの検査が完了するまで上述と同様な処理が繰り返される。
このウェハＷへの光の照射と共に、プローブ１１ａへの検査用の信号の入力が行われる。これにより、撮像デバイスＤの検査を行う。なお、上記検査中、不図示の温度測定機構により、ウェハＷの温度が測定され、その結果に基づいて、ヒータ４２が制御され、ウェハＷの温度が所望の値に調整されることにより、撮像デバイスＤの温度が所望の値に調整される。
以後、全ての撮像デバイスＤの検査が完了するまで上述と同様な処理が繰り返される。
以上のように、本実施形態では、ステージ１０が、光透過材料からなる平板部材４１を含みウェハＷが載置される透過部４０と、透過部４０を間に挟みウェハＷと対向する位置に配置され、透過部４０に向けて光を出射する光出射部３０と、を有する。そして、透過部４０が光出射部３０からの光を拡散させながら透過させる。そのため、裏面照射型撮像デバイスＤを検査することができる。また、プローブ１１ａの数が制限されないので、短時間で検査を行うことができる。さらに、本実施形態では、光出射部３０からの光は、透過部４０から出射される際、ウェハＷと平行な面内において光強度分布が均一となる。したがって、ステージ１０から、ウェハＷに対して、面内で均一な光強度分布を有する光を照射することができる。
また、本実施形態では、平板部材４１より光出射部３０側に、光透過材料からなるヒータ４２を有する。したがって、ウェハＷに照射する光の強度分布の面内均一性を損なわずに、ウェハＷの温度を調整することができる。
さらに、本実施形態では、検査用の光源としてＬＥＤ３１を用いているため、ステージ１０の大型化を防ぎ、さらには収容室２やプローバ１の大型化を防ぐことができる。
さらにまた、本実施形態では、ウェハＷを保持するための機構として、ウェハＷの外周部分の非デバイス形成領域Ｒを挟持する挟持機構を用いている。したがって、平板部材４１に吸着保持用の孔を形成する必要がないため、当該吸着保持用の孔が、ウェハＷに照射する光の強度分布の面内均一性に影響を及ぼすのを防ぐことができる。
以上の説明では、複数のＬＥＤ４１全体を１つのユニットとして一括して、その点灯／消灯を制御していた。しかし、複数のＬＥＤ４１を領域毎に分割して複数のユニットとして、ユニット毎にその点灯／消灯を制御してもよい。この場合、ある撮像デバイスＤを検査する際、当該撮像デバイスが存在する領域に対応するユニットのみ点灯させるようにしてもよい。
また、以上の説明では、１回の検査で１つの撮像デバイスＤを検査するものとしたが、１回の検査で複数の撮像デバイスＤを一括して検査してもよい。
また、以上の説明では、１回の検査で１つの撮像デバイスＤを検査するものとしたが、１回の検査で複数の撮像デバイスＤを一括して検査してもよい。
（平板部材４１の変形例）
以上の例では、平板部材４１は、透明ガラスからなり、平板部材４１のウェハＷ側の面４１ａが砂ずり面とされている。
平板部材４１は、この例に限られず、内部に気泡を含む気泡石英からなるものであってもよい。この平板部材４１を用いる場合、透過部４０に入射された光出射部３０からの光は、平板部材４１内の気泡で拡散されつつ当該平板部材４１を通過し透過部４０から出射される。したがって、この平板部材４１を用いる場合も、ウェハＷに対して、面内で均一な光強度分布を有する光を照射することができる。
以上の例では、平板部材４１は、透明ガラスからなり、平板部材４１のウェハＷ側の面４１ａが砂ずり面とされている。
平板部材４１は、この例に限られず、内部に気泡を含む気泡石英からなるものであってもよい。この平板部材４１を用いる場合、透過部４０に入射された光出射部３０からの光は、平板部材４１内の気泡で拡散されつつ当該平板部材４１を通過し透過部４０から出射される。したがって、この平板部材４１を用いる場合も、ウェハＷに対して、面内で均一な光強度分布を有する光を照射することができる。
（平板部材４１の他の変形例）
平板部材４１は、焼結アルミナ等の透明セラミックからなるものであってもよい。透明セラミックは、その内部に粒界や欠陥を有する。そのため、本例の平板部材４１を用いる場合、透過部４０に入射された光出射部３０からの光は、平板部材４１内の上述の粒界や欠陥で拡散されつつ当該平板部材４１を通過し透過部４０から出射される。したがって、この平板部材４１を用いる場合も、ウェハＷに対して、面内で均一な光強度分布を有する光を照射することができる。
平板部材４１は、焼結アルミナ等の透明セラミックからなるものであってもよい。透明セラミックは、その内部に粒界や欠陥を有する。そのため、本例の平板部材４１を用いる場合、透過部４０に入射された光出射部３０からの光は、平板部材４１内の上述の粒界や欠陥で拡散されつつ当該平板部材４１を通過し透過部４０から出射される。したがって、この平板部材４１を用いる場合も、ウェハＷに対して、面内で均一な光強度分布を有する光を照射することができる。
（平板部材４１の他の変形例）
平板部材４１は、ホログラフィックディフューザーであってもよい。ホログラフィックディフューザーは、石英ガラス基板等の透明ガラス基板上にホログラムパターン（約５μｍの非周期な凹凸パターンの集まり）が形成されたものである。このホログラフィックディフューザーからなる平板部材４１を用いる場合、透過部４０に入射された光出射部３０からの光は、平板部材４１に形成されたホログラムパターンで拡散されつつ当該平板部材４１を通過し透過部４０から出射される。したがって、この平板部材４１を用いる場合も、ウェハＷに対して、面内で均一な光強度分布を有する光を照射することができる。
平板部材４１は、ホログラフィックディフューザーであってもよい。ホログラフィックディフューザーは、石英ガラス基板等の透明ガラス基板上にホログラムパターン（約５μｍの非周期な凹凸パターンの集まり）が形成されたものである。このホログラフィックディフューザーからなる平板部材４１を用いる場合、透過部４０に入射された光出射部３０からの光は、平板部材４１に形成されたホログラムパターンで拡散されつつ当該平板部材４１を通過し透過部４０から出射される。したがって、この平板部材４１を用いる場合も、ウェハＷに対して、面内で均一な光強度分布を有する光を照射することができる。
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態にかかる検査装置としてのプローバが有するステージ１０の構成を概略的に示す断面図である。
本実施形態のステージ１０は、図６に示すように、透過部４０が、平板部材４１及びヒータ４２の他に低屈折率部４３を有する。
図６は、第２の実施形態にかかる検査装置としてのプローバが有するステージ１０の構成を概略的に示す断面図である。
本実施形態のステージ１０は、図６に示すように、透過部４０が、平板部材４１及びヒータ４２の他に低屈折率部４３を有する。
低屈折率部４３は、その屈折率が平板部材４１より低いものであり、また、平板部材４１に重なるように当該平板部材４１よりもウェハＷ側に設けられ、ステージ１０に載置されたウェハＷはその裏面が当該低屈折率部４３に当接する。例えば、平板部材４１が透明ガラスとしての石英ガラスからなる場合、低屈折率部４３には平板部材４１とは異なる種類の石英ガラス（例えば、不純物の種類や不純物の割合が平板部材４１とは異なる石英ガラス）が用いられる。これにより、低屈折率部４３を平板部材４１より低い屈折率とすることができる。
また、低屈折率部４３の材料にフッ素樹脂を用い、当該フッ素樹脂に添加する材料を調整することにより、低屈折率部４３を平板部材４１より低屈折率とすることができる。
なお、電界を加えることにより屈折率が変化する電気光学効果を有する電気光学結晶から低屈折率部４３を形成してもよい。
また、低屈折率部４３の材料にフッ素樹脂を用い、当該フッ素樹脂に添加する材料を調整することにより、低屈折率部４３を平板部材４１より低屈折率とすることができる。
なお、電界を加えることにより屈折率が変化する電気光学効果を有する電気光学結晶から低屈折率部４３を形成してもよい。
低屈折率部４３の形成は、当該低屈折率部４３が石英ガラスや電気光学結晶の場合は例えばＣＶＤ法により行われ、また、当該低屈折率部４３がフッ素樹脂の場合は、例えばスピンコーティング法により行われる。
本実施形態では、平板部材４１を透過した光のうち、低屈折率部４３に対する入射角が小さいものは、低屈折率部４３に入射され当該低屈折率部４３を透過しウェハＷに向けて出射される。しかし、低屈折率部４３に対する入射角が大きい光は、低屈折率部４３の平板部材４１側の面で反射されるためウェハＷには入射されない。このように、本実施形態では、平板部材４１から低屈折率部４３への光の入射角度が制限されるため、低屈折率部４３を透過してウェハＷに照射される光の入射角度も制限される。つまり、本実施形態では、ウェハＷに照射する光の入射角度を制限することができる。したがって、プローバ１は、撮像デバイスＤへの光の入射角度を制限する必要がある検査にも用いることができる。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）被検査デバイスを検査する検査装置であって、
被検査体に形成された被検査デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、
当該検査装置は、
前記撮像デバイスの裏面と対向する形態で前記被検査体が載置される載置台を有し、
前記載置台は、
光透過材料からなる平板状の平板部材を含み、前記被検査体が載置される透過部と、
前記透過部を間に挟み前記被検査体と対向する位置に配置され、前記透過部に向けて光を出射する光出射部と、を有し、
前記透過部は、前記光出射部からの光を拡散させながら透過する、検査装置。
前記（１）によれば、裏面照射型撮像デバイスを検査することができる。また、検査のための開口をプローブカードに設ける必要がないため、プローブの数が制限されないので、短時間で検査を行うことができる。さらに、本実施形態では、光出射部からの光は、透過部から出射される際、光強度分布が面内で均一となる。したがって、載置台から、被検査体に対して、面内で均一な光強度分布を有する光を照射することができる。
被検査体に形成された被検査デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、
当該検査装置は、
前記撮像デバイスの裏面と対向する形態で前記被検査体が載置される載置台を有し、
前記載置台は、
光透過材料からなる平板状の平板部材を含み、前記被検査体が載置される透過部と、
前記透過部を間に挟み前記被検査体と対向する位置に配置され、前記透過部に向けて光を出射する光出射部と、を有し、
前記透過部は、前記光出射部からの光を拡散させながら透過する、検査装置。
前記（１）によれば、裏面照射型撮像デバイスを検査することができる。また、検査のための開口をプローブカードに設ける必要がないため、プローブの数が制限されないので、短時間で検査を行うことができる。さらに、本実施形態では、光出射部からの光は、透過部から出射される際、光強度分布が面内で均一となる。したがって、載置台から、被検査体に対して、面内で均一な光強度分布を有する光を照射することができる。
（２）前記平板部材は、透明ガラスからなり、前記被検査体側の面が砂ずり面である、前記（１）に記載の検査装置。
（３）前記平板部材は、気泡石英からなる、前記（１）に記載の検査装置。
（４）前記平板部材は、透明セラミックからなる、前記（１）に記載の検査装置。
（５）前記平板部材は、ホログラフィックディフューザーである、前記（１）に記載の検査装置。
（６）前記透過部は、前記平板部材より光出射部側に、光透過材料からなる温度調整機構を有する、前記（１）～（５）のいずれか１に記載の検査装置。
前記（６）によれば、被検査体に照射する光の強度分布の面内均一性を損なわずに、被検査体の温度を調整することができる。
前記（６）によれば、被検査体に照射する光の強度分布の面内均一性を損なわずに、被検査体の温度を調整することができる。
（７）前記温度調整機構は、前記平板部材に対する成膜処理により形成された、透明電極膜のパターンを有する、前記（６）に記載の検査装置。
（８）前記光出射部は、複数のＬＥＤを有する、前記（１）～（７）のいずれか１に記載の検査装置。
（９）前記透過部は、前記平板部材より前記被検査体側に、屈折率が前記平板部材よりも低い低屈折率部を有する、前記（１）～（８）のいずれか１に記載の検査装置。
前記（９）によれば、被検査体に照射する光の角度を制限することができる。
前記（９）によれば、被検査体に照射する光の角度を制限することができる。
（１０）被検査デバイスを検査する検査方法であって、
被検査体に形成された被検査デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、
当該検査方法は、
前記撮像デバイスの裏面と対向させる形態で載置台上に前記被検査体を載置する工程と、
前記載置台上の撮像デバイスの裏面と対向する位置に設けられた光出射部から、前記撮像デバイスの裏面に向けて光を出射する工程と、
前記載置台に載置された前記被検査体と前記光出射部との間に設けられた透過部によって、前記光出射部からの光を拡散させながら透過し、透過した光を前記被検査体に照射する工程と、を有する、検査方法。
被検査体に形成された被検査デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、
当該検査方法は、
前記撮像デバイスの裏面と対向させる形態で載置台上に前記被検査体を載置する工程と、
前記載置台上の撮像デバイスの裏面と対向する位置に設けられた光出射部から、前記撮像デバイスの裏面に向けて光を出射する工程と、
前記載置台に載置された前記被検査体と前記光出射部との間に設けられた透過部によって、前記光出射部からの光を拡散させながら透過し、透過した光を前記被検査体に照射する工程と、を有する、検査方法。
１ プローバ
１０ ステージ
３０ 光出射部
４０ 透過部
４１ 平板部材
Ｄ 裏面照射型撮像デバイス
Ｗ ウェハ
１０ ステージ
３０ 光出射部
４０ 透過部
４１ 平板部材
Ｄ 裏面照射型撮像デバイス
Ｗ ウェハ
Claims (4)
- 被検査デバイスを検査する検査装置であって、
被検査体に形成された被検査デバイスは、配線層が設けられた側とは反対側の面である裏面から光が入射される裏面照射型の撮像デバイスであり、
当該検査装置は、
前記撮像デバイスの裏面と対向する形態で前記被検査体が載置される載置台を有し、
前記載置台は、
光透過材料からなる平板状の平板部材を含み、前記被検査体が載置される透過部と、
前記透過部を間に挟み前記被検査体と対向する位置に配置され、前記透過部に向けて光を出射する光出射部と、を有し、
前記透過部は、
前記光出射部からの光を拡散させながら透過し、
前記平板部材より前記被検査体側に、屈折率が前記平板部材よりも低い低屈折率部を有する、検査装置。 - 前記透過部は、前記平板部材より光出射部側に、光透過材料からなる温度調整機構を有する、請求項１に記載の検査装置。
- 前記温度調整機構は、前記平板部材に対する成膜処理により形成された、透明電極膜のパターンを有する、請求項２に記載の検査装置。
- 前記光出射部は、複数のＬＥＤを有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の検査装置。
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