JPH07153804A - 半導体チップの外観検査装置 - Google Patents
半導体チップの外観検査装置Info
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- JPH07153804A JPH07153804A JP29996693A JP29996693A JPH07153804A JP H07153804 A JPH07153804 A JP H07153804A JP 29996693 A JP29996693 A JP 29996693A JP 29996693 A JP29996693 A JP 29996693A JP H07153804 A JPH07153804 A JP H07153804A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体チップの外観検査を精度良く能率的に
実行可能にする。 【構成】 光学顕微鏡１２およびＩＴＶカメラ１３を介
してＮ×Ｍ個の半導体チップを１視野の検査対象として
撮像し、画像処理装置２では、ＩＴＶカメラ１３から供
給される１視野の入力画像の中心位置を求め、求められ
た画像中心位置から各チップの中心位置を求める。求め
られたチップ中心位置を基準にした検査画像と予め良品
チップを撮像して得られるマスタ画像との濃淡マッチン
グによってチップの欠陥を判定する。
実行可能にする。 【構成】 光学顕微鏡１２およびＩＴＶカメラ１３を介
してＮ×Ｍ個の半導体チップを１視野の検査対象として
撮像し、画像処理装置２では、ＩＴＶカメラ１３から供
給される１視野の入力画像の中心位置を求め、求められ
た画像中心位置から各チップの中心位置を求める。求め
られたチップ中心位置を基準にした検査画像と予め良品
チップを撮像して得られるマスタ画像との濃淡マッチン
グによってチップの欠陥を判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップの欠陥判
定を濃淡パターンマッチング処理によって自動で行う半
導体チップの外観検査装置に関する。
定を濃淡パターンマッチング処理によって自動で行う半
導体チップの外観検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、半導体チップの製造工程
は、半導体ウェハ上にマスクパターンを形成した後にダ
イシングして個々の半導体チップ毎に分割している。と
ころが、このダイシング処理工程においては、半導体チ
ップに割れや欠けが生じたり、チップ表面に汚れや傷等
が生じる場合がある。
は、半導体ウェハ上にマスクパターンを形成した後にダ
イシングして個々の半導体チップ毎に分割している。と
ころが、このダイシング処理工程においては、半導体チ
ップに割れや欠けが生じたり、チップ表面に汚れや傷等
が生じる場合がある。
【０００３】かかる欠陥チップを排除するために、従来
より、検査員が顕微鏡による目視検査を行って欠陥を発
見するようにしていた。
より、検査員が顕微鏡による目視検査を行って欠陥を発
見するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、工場フロ
アでは自動化が進んでいるものの、半導体チップの外観
検査においては、目視工程に頼っているのが現状であ
る。このため、近年特に、表面実装技術が進歩して電子
部品の微細化・高密度化が進んでいることから、目視工
程における検査員の負担が増大し、また検査精度にもば
らつきが生じてしまい、必ずしも正確で効率的な検査を
期待できない。
アでは自動化が進んでいるものの、半導体チップの外観
検査においては、目視工程に頼っているのが現状であ
る。このため、近年特に、表面実装技術が進歩して電子
部品の微細化・高密度化が進んでいることから、目視工
程における検査員の負担が増大し、また検査精度にもば
らつきが生じてしまい、必ずしも正確で効率的な検査を
期待できない。
【０００５】なお、最近は、半導体チップの外観検査を
自動化した装置が種々提案されている（例えば、特開昭
５４−１２２９８０号公報、特開昭６１−５７８３７号
公報、実公昭６３−１１７２４号公報等参照）が、必ず
しも能率的で精度の良いものではない。
自動化した装置が種々提案されている（例えば、特開昭
５４−１２２９８０号公報、特開昭６１−５７８３７号
公報、実公昭６３−１１７２４号公報等参照）が、必ず
しも能率的で精度の良いものではない。
【０００６】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、半導体チップの外観検査を精度良
く能率的に実行可能な装置を提供することにある。
であり、その目的は、半導体チップの外観検査を精度良
く能率的に実行可能な装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１記載の発明はウェハ上に整列配置された半
導体チップの欠陥を検査する外観検査装置において、Ｎ
×Ｍ個の半導体チップを１視野の検査対象として撮像す
る撮像手段と、この撮像手段から供給される１視野の入
力画像の中心位置を求め、求められた画像中心位置から
各チップの中心位置を求めるチップ位置検出手段と、求
められたチップ中心位置を基準にした検査画像と予め良
品チップを撮像して得られるマスタ画像との濃淡マッチ
ングによってチップの欠陥を判定する欠陥判定手段とを
具備することを特徴としている。
めに請求項１記載の発明はウェハ上に整列配置された半
導体チップの欠陥を検査する外観検査装置において、Ｎ
×Ｍ個の半導体チップを１視野の検査対象として撮像す
る撮像手段と、この撮像手段から供給される１視野の入
力画像の中心位置を求め、求められた画像中心位置から
各チップの中心位置を求めるチップ位置検出手段と、求
められたチップ中心位置を基準にした検査画像と予め良
品チップを撮像して得られるマスタ画像との濃淡マッチ
ングによってチップの欠陥を判定する欠陥判定手段とを
具備することを特徴としている。
【０００８】また、請求項２記載の発明は、前記撮像手
段が、検査対象となる半導体チップに対して垂直上方か
ら照明する落射照明手段と、検査対象となる半導体チッ
プに対して裏面側から照明する透過照明手段とを具備す
ることを特徴としている。
段が、検査対象となる半導体チップに対して垂直上方か
ら照明する落射照明手段と、検査対象となる半導体チッ
プに対して裏面側から照明する透過照明手段とを具備す
ることを特徴としている。
【０００９】さらに、請求項３記載の発明は、前記撮像
手段から供給される画像データの濃度ヒストグラムに基
づき、検査画像の濃度を前記マスタ画像の濃度に対応し
た濃度に補正する濃度補正手段を有することを特徴とし
ている。
手段から供給される画像データの濃度ヒストグラムに基
づき、検査画像の濃度を前記マスタ画像の濃度に対応し
た濃度に補正する濃度補正手段を有することを特徴とし
ている。
【００１０】さらに、請求項４記載の発明は、前記欠陥
判定手段が、前記マスタ画像に対して任意のＮ×Ｍ画素
の内の最大濃度値をＮ×Ｍ画素の中心画素の濃度値に設
定する処理を繰り返して得られるＭＡＸ画像と検査画像
との差分に基づいて、ＭＡＸ画像に対して濃度の明るい
欠陥を抽出する明欠陥判定処理と、前記マスタ画像に対
して任意のＮ×Ｍ画素の内の最小濃度値をＮ×Ｍ画素の
中心画素の濃度値に設定する処理を繰り返して得られる
ＭＩＮ画像と検査画像との差分に基づいて、ＭＩＮ画像
に対して濃度の暗い欠陥を抽出する暗欠陥判定処理とか
ら成ることを特徴としている。
判定手段が、前記マスタ画像に対して任意のＮ×Ｍ画素
の内の最大濃度値をＮ×Ｍ画素の中心画素の濃度値に設
定する処理を繰り返して得られるＭＡＸ画像と検査画像
との差分に基づいて、ＭＡＸ画像に対して濃度の明るい
欠陥を抽出する明欠陥判定処理と、前記マスタ画像に対
して任意のＮ×Ｍ画素の内の最小濃度値をＮ×Ｍ画素の
中心画素の濃度値に設定する処理を繰り返して得られる
ＭＩＮ画像と検査画像との差分に基づいて、ＭＩＮ画像
に対して濃度の暗い欠陥を抽出する暗欠陥判定処理とか
ら成ることを特徴としている。
【００１１】
【作用】請求項１記載の発明では、Ｎ×Ｍ個の半導体チ
ップを１視野の検査対象として撮像し、撮像手段から供
給される１視野の入力画像の中心位置を求め、求められ
た画像中心位置から各チップの中心位置を求める。求め
られたチップ中心位置を基準にした検査画像と予め良品
チップを撮像して得られるマスタ画像との濃淡マッチン
グによってチップの欠陥を判定する。
ップを１視野の検査対象として撮像し、撮像手段から供
給される１視野の入力画像の中心位置を求め、求められ
た画像中心位置から各チップの中心位置を求める。求め
られたチップ中心位置を基準にした検査画像と予め良品
チップを撮像して得られるマスタ画像との濃淡マッチン
グによってチップの欠陥を判定する。
【００１２】また、請求項２記載の発明では、チップ外
観の表面欠陥は検査対象となる半導体チップに対して垂
直上方から照明する落射照明手段により検出するととも
に、チップ裏面側で発生する裏欠け等の欠陥は半導体チ
ップに対して裏面側から照明する透過照明手段により検
出することにより、従来装置では不可能であった裏欠け
も検出できる。
観の表面欠陥は検査対象となる半導体チップに対して垂
直上方から照明する落射照明手段により検出するととも
に、チップ裏面側で発生する裏欠け等の欠陥は半導体チ
ップに対して裏面側から照明する透過照明手段により検
出することにより、従来装置では不可能であった裏欠け
も検出できる。
【００１３】さらに、請求項３記載の発明では、検査画
像の濃度補正を実行して、画像入力系の光量のばらつき
や半導体チップ毎の濃度のばらつきなどに起因する検出
精度の低下を防止している。
像の濃度補正を実行して、画像入力系の光量のばらつき
や半導体チップ毎の濃度のばらつきなどに起因する検出
精度の低下を防止している。
【００１４】さらに、請求項４記載の発明では、明欠陥
判定処理と暗欠陥判定処理を実行する。この場合、明欠
陥判定処理では、マスタ画像に対して任意のＮ×Ｍ画素
の内の最大濃度値をＮ×Ｍ画素の中心画素の濃度値に設
定する処理を繰り返して得られるＭＡＸ画像と検査画像
との差分に基づいて、ＭＡＸ画像に対して濃度の明るい
欠陥を抽出する。また、暗欠陥判定処理では、マスタ画
像に対して任意のＮ×Ｍ画素の内の最小濃度値をＮ×Ｍ
画素の中心画素の濃度値に設定する処理を繰り返して得
られるＭＩＮ画像と検査画像との差分に基づいて、ＭＩ
Ｎ画像に対して濃度の暗い欠陥を抽出する。
判定処理と暗欠陥判定処理を実行する。この場合、明欠
陥判定処理では、マスタ画像に対して任意のＮ×Ｍ画素
の内の最大濃度値をＮ×Ｍ画素の中心画素の濃度値に設
定する処理を繰り返して得られるＭＡＸ画像と検査画像
との差分に基づいて、ＭＡＸ画像に対して濃度の明るい
欠陥を抽出する。また、暗欠陥判定処理では、マスタ画
像に対して任意のＮ×Ｍ画素の内の最小濃度値をＮ×Ｍ
画素の中心画素の濃度値に設定する処理を繰り返して得
られるＭＩＮ画像と検査画像との差分に基づいて、ＭＩ
Ｎ画像に対して濃度の暗い欠陥を抽出する。
【００１５】
【実施例】本発明に係る半導体チップの外観検査装置の
一実施例構成を示すブロック図である。
一実施例構成を示すブロック図である。
【００１６】この実施例に係る半導体チップの外観検査
装置は、マーキング装置１と、画像処理装置２と、２台
の画像モニタ３，４と、パソコン５と、プリンタ６とを
備えている。また、前記マーキング装置１は、Ｘ−Ｙ−
θステージ１１と、光学顕微鏡１２と、ＩＴＶカメラ１
３と、インカ１４と、コントローラ１５と、操作盤１６
とを備えて構成されている。
装置は、マーキング装置１と、画像処理装置２と、２台
の画像モニタ３，４と、パソコン５と、プリンタ６とを
備えている。また、前記マーキング装置１は、Ｘ−Ｙ−
θステージ１１と、光学顕微鏡１２と、ＩＴＶカメラ１
３と、インカ１４と、コントローラ１５と、操作盤１６
とを備えて構成されている。
【００１７】Ｘ−Ｙ−θステージ１１は、検査対象とな
る半導体チップが整列配置されたダイシング後のウェハ
を載せ置くものであり、Ｘ方向およびＹ方向に共に２μ
ｍの精度を有している。また、このＸ−Ｙ−θステージ
１１は、バキューム装置を備えた吸着ステージとされ、
検査対象となるウェハが精度良く固定されるようになっ
ている。
る半導体チップが整列配置されたダイシング後のウェハ
を載せ置くものであり、Ｘ方向およびＹ方向に共に２μ
ｍの精度を有している。また、このＸ−Ｙ−θステージ
１１は、バキューム装置を備えた吸着ステージとされ、
検査対象となるウェハが精度良く固定されるようになっ
ている。
【００１８】光学顕微鏡１２は、落射照明装置を備えた
金属顕微鏡で構成され、検査対象となる半導体チップの
拡大像を得るもので、その１視野に半導体チップが２×
２の計４チップ入るように設定されている。
金属顕微鏡で構成され、検査対象となる半導体チップの
拡大像を得るもので、その１視野に半導体チップが２×
２の計４チップ入るように設定されている。
【００１９】ＩＴＶカメラ１３は、光学顕微鏡１２に接
続されたＣＣＤエリアセンサ等で構成され、光学顕微鏡
１２で拡大された半導体チップを撮像してその画像を画
像処理装置に供給する。
続されたＣＣＤエリアセンサ等で構成され、光学顕微鏡
１２で拡大された半導体チップを撮像してその画像を画
像処理装置に供給する。
【００２０】インカ１４は、不良チップに対してマーキ
ングを行うものであり、フェノールやエポキシ等のイン
ク材により、マーキング径が１２５μｍ〜７００μｍ程
度のマークを不良チップにポイントする。
ングを行うものであり、フェノールやエポキシ等のイン
ク材により、マーキング径が１２５μｍ〜７００μｍ程
度のマークを不良チップにポイントする。
【００２１】コントローラ１５は、操作盤１６からの指
令に基づいてマーキング装置１構成するＸ−Ｙ−θステ
ージ１１やインカ１４等の各部を統括制御する。
令に基づいてマーキング装置１構成するＸ−Ｙ−θステ
ージ１１やインカ１４等の各部を統括制御する。
【００２２】画像処理装置２は、ＩＴＶカメラ１３から
供給される入力画像データ（画素数が 512×480 、各画
素は256 階調の画像データ）に対して後述するように、
チップ位置検出処理、濃度補正処理、欠陥判定処理等を
実行して濃淡パターンマッチング処理によって半導体チ
ップの良品・不良品を選別する。
供給される入力画像データ（画素数が 512×480 、各画
素は256 階調の画像データ）に対して後述するように、
チップ位置検出処理、濃度補正処理、欠陥判定処理等を
実行して濃淡パターンマッチング処理によって半導体チ
ップの良品・不良品を選別する。
【００２３】画像モニタ３は、入力した画像の原画像を
そのまま表示し、画像モニタ４は、入力された画像の処
理画像を表示するためのものである。
そのまま表示し、画像モニタ４は、入力された画像の処
理画像を表示するためのものである。
【００２４】パソコン５は、検査データや各種パラメー
タ等の調整等をするために設置されている。
タ等の調整等をするために設置されている。
【００２５】プリンタ６は、品質管理を支援するために
各種検査データ等のジャーナルを出力するために設置さ
れている。
各種検査データ等のジャーナルを出力するために設置さ
れている。
【００２６】次の本実施例の作用を画像処理装置におけ
る画像処理を中心に図２に示すフローチャートに沿って
系統的に説明する。なお、以下の記載では、半導体チッ
プとしてＬＥＤチップを想定している。
る画像処理を中心に図２に示すフローチャートに沿って
系統的に説明する。なお、以下の記載では、半導体チッ
プとしてＬＥＤチップを想定している。
【００２７】Ｘ−Ｙ−θステージ１１に載置された半導
体ウェハは、光学顕微鏡で拡大され、１視野が４チップ
となる検査画像としてＩＴＶカメラ１３で撮像され、そ
の撮像データは画像処理装置２に供給される（ステップ
ＳＴ１）。
体ウェハは、光学顕微鏡で拡大され、１視野が４チップ
となる検査画像としてＩＴＶカメラ１３で撮像され、そ
の撮像データは画像処理装置２に供給される（ステップ
ＳＴ１）。
【００２８】画像処理装置２は、入力した撮像データに
基づいて以下のようなチップ位置検出処理、濃度補正処
理および欠陥判定処理を実行して濃淡パターンマッチン
グ処理によって半導体チップの良品・不良品を判別す
る。なお、画像処理における各種のしきい値の設定は良
品の濃度ヒストグラムから求めることができ、このしき
い値は常時学習され、最適なものに変更されている。
基づいて以下のようなチップ位置検出処理、濃度補正処
理および欠陥判定処理を実行して濃淡パターンマッチン
グ処理によって半導体チップの良品・不良品を判別す
る。なお、画像処理における各種のしきい値の設定は良
品の濃度ヒストグラムから求めることができ、このしき
い値は常時学習され、最適なものに変更されている。
【００２９】＜チップ位置検出処理（ステップＳＴ２）
＞濃淡パターンマッチング処理を行う場合、入力画像の
検査パターン部の位置を算出してマスタ画像の検査パタ
ーン部と正確に重ね合わせることが必要である。その位
置合わせ精度は、１画素以内の誤差が要求される。
＞濃淡パターンマッチング処理を行う場合、入力画像の
検査パターン部の位置を算出してマスタ画像の検査パタ
ーン部と正確に重ね合わせることが必要である。その位
置合わせ精度は、１画素以内の誤差が要求される。
【００３０】まず、１視野４チップの画像データから１
チップの位置検出処理を行うための前処理として、射影
による４チップの位置を検出する。この処理では、まず
濃度加算値の水平射影値および垂直射影値をそれぞれ求
め、それらの山と谷をサーチして、中心の谷部を求め
る。図３は、４チップの濃度を０から２５５の２５６階
調で射影した結果を示しており、Ａ点が垂直射影値の中
心の谷を示し、Ｂ点が水平射影値の中心の谷を示してい
る。次に図４に示すように、この谷の位置から検査する
チップ４個に囲まれた中心（Ｘ0 ，Ｙ0 ）を求める。こ
の中心を仮想中心とする。
チップの位置検出処理を行うための前処理として、射影
による４チップの位置を検出する。この処理では、まず
濃度加算値の水平射影値および垂直射影値をそれぞれ求
め、それらの山と谷をサーチして、中心の谷部を求め
る。図３は、４チップの濃度を０から２５５の２５６階
調で射影した結果を示しており、Ａ点が垂直射影値の中
心の谷を示し、Ｂ点が水平射影値の中心の谷を示してい
る。次に図４に示すように、この谷の位置から検査する
チップ４個に囲まれた中心（Ｘ0 ，Ｙ0 ）を求める。こ
の中心を仮想中心とする。
【００３１】そして、図５に示すように、この仮想中心
を基準にして画像データをサーチして検査するチップの
位置を検索する。
を基準にして画像データをサーチして検査するチップの
位置を検索する。
【００３２】まず、各チップの仮想中心を、 チップ１（Ｘ0 −Ｌx ／２，Ｙ0 ＋Ｌy ／２） チップ２（Ｘ0 ＋Ｌx ／２，Ｙ0 ＋Ｌy ／２） チップ３（Ｘ0 −Ｌx ／２，Ｙ0 −Ｌy ／２） チップ４（Ｘ0 ＋Ｌx ／２，Ｙ0 −Ｌy ／２） とする。
【００３３】このチップの仮想中心を基準に、図５に示
すように左右・上下のサーチライン（画像データをサー
チする部分）を決定する。
すように左右・上下のサーチライン（画像データをサー
チする部分）を決定する。
【００３４】このサーチラインに沿って、予め設定した
濃度より高い画像の場所をチップのエッジとする。この
サーチ処理を左右・上下のサーチラインに対して行い、
左右・上下のエッジを求める。左右・上下のエッジの中
心をチップの中心とする。以上の処理により、各チップ
の正確な中心位置が求まる。
濃度より高い画像の場所をチップのエッジとする。この
サーチ処理を左右・上下のサーチラインに対して行い、
左右・上下のエッジを求める。左右・上下のエッジの中
心をチップの中心とする。以上の処理により、各チップ
の正確な中心位置が求まる。
【００３５】なお、画像処理の位置合わせの他に、Ｘ−
Ｙ−θステージ１１の移動誤差（４チップを一単位とす
る）を修正するために、コントローラ１５ではチップの
予測位置と実際位置との差分を演算して補正するフィー
ドバック制御が実行されている。
Ｙ−θステージ１１の移動誤差（４チップを一単位とす
る）を修正するために、コントローラ１５ではチップの
予測位置と実際位置との差分を演算して補正するフィー
ドバック制御が実行されている。
【００３６】＜濃度補正処理（ステップＳＴ３，ＳＴ
４）＞画像入力系の光量のばらつき、半導体チップ毎の
濃度のばらつき等が生じるために以下のような濃度補正
を行っている。
４）＞画像入力系の光量のばらつき、半導体チップ毎の
濃度のばらつき等が生じるために以下のような濃度補正
を行っている。
【００３７】検査チップにおいて、チップ位置検出で求
めた中心座標を基準に図６のような矩形領域（例えば８
×８画素）Ｃの濃度ヒストグラムを算出する。求められ
た濃度ヒストグラムの一例を図７（ａ）に示す。
めた中心座標を基準に図６のような矩形領域（例えば８
×８画素）Ｃの濃度ヒストグラムを算出する。求められ
た濃度ヒストグラムの一例を図７（ａ）に示す。
【００３８】その濃度ヒストグラムから、濃度値の大き
い部分から全出現頻度に対してＰ％（値Ｐは予めパラメ
ータで決定される任意の値）のところの濃度Ｗを得る。
そして、同様な方法でマスタ画像における上方Ｐ％濃度
のときの濃度Ｗ0 を得て濃度Ｘとの対応関係を示す濃度
変換テーブルを作成しておく。チップ検査時には、検査
チップの画像に対して濃度変換テーブルを通して濃度補
正を行う。これにより、画像入力系の光量のばらつき、
半導体チップ毎の濃度のばらつきなどがあっても、常に
一定の正確なマッチング処理が可能となる。
い部分から全出現頻度に対してＰ％（値Ｐは予めパラメ
ータで決定される任意の値）のところの濃度Ｗを得る。
そして、同様な方法でマスタ画像における上方Ｐ％濃度
のときの濃度Ｗ0 を得て濃度Ｘとの対応関係を示す濃度
変換テーブルを作成しておく。チップ検査時には、検査
チップの画像に対して濃度変換テーブルを通して濃度補
正を行う。これにより、画像入力系の光量のばらつき、
半導体チップ毎の濃度のばらつきなどがあっても、常に
一定の正確なマッチング処理が可能となる。
【００３９】＜欠陥判定処理（ステップＳＴ５）＞検査
チップの画像をマスタ画像と以下のように濃淡パターン
マッチング処理を行い、欠陥判定を行う。
チップの画像をマスタ画像と以下のように濃淡パターン
マッチング処理を行い、欠陥判定を行う。
【００４０】［フィルタ処理］通常検査対象物は、カメ
ラで写して映像信号に変換され、画像処理でＡ／Ｄ変換
されてフレームメモリに入力される。このときに、検査
対象物とカメラの間で、原理上１画素以内の微小なズレ
があるために量子化誤差が生じる。
ラで写して映像信号に変換され、画像処理でＡ／Ｄ変換
されてフレームメモリに入力される。このときに、検査
対象物とカメラの間で、原理上１画素以内の微小なズレ
があるために量子化誤差が生じる。
【００４１】この量子化誤差の影響は、チップパターン
の境界部分に際だって発生する。この誤差の影響をなく
す方法として、マスタ画像に許容値を持たせるためにフ
ィルタ処理を行う。このフィルタ処理は、ＭＡＸフィル
タ処理とＭＩＮフィルタ処理とからなる。
の境界部分に際だって発生する。この誤差の影響をなく
す方法として、マスタ画像に許容値を持たせるためにフ
ィルタ処理を行う。このフィルタ処理は、ＭＡＸフィル
タ処理とＭＩＮフィルタ処理とからなる。
【００４２】図８に示すように、ＭＡＸフィルタ処理で
は、３×３画素の濃度値の内で最大値の濃度を３×３画
素の中心に入れる処理を繰り返してＭＡＸ画像を得る。
そのＭＡＸ画像を図９に示す。また、ＭＩＮフィルタ処
理では、３×３画素の濃度値の内で最小値の濃度を３×
３画素の中心に入れる処理を繰り返してＭＩＮ画像を得
る。そのＭＩＮ画像を図１０に示す。
は、３×３画素の濃度値の内で最大値の濃度を３×３画
素の中心に入れる処理を繰り返してＭＡＸ画像を得る。
そのＭＡＸ画像を図９に示す。また、ＭＩＮフィルタ処
理では、３×３画素の濃度値の内で最小値の濃度を３×
３画素の中心に入れる処理を繰り返してＭＩＮ画像を得
る。そのＭＩＮ画像を図１０に示す。
【００４３】［明欠陥判定処理］上述のようにして予め
マスタ画像から得られたＭＡＸ画像を用いて、検査画像
からこのＭＡＸ画像を差し引いた処理を実行して、ＭＡ
Ｘ画像よりも濃度の明るい欠陥を抽出する。
マスタ画像から得られたＭＡＸ画像を用いて、検査画像
からこのＭＡＸ画像を差し引いた処理を実行して、ＭＡ
Ｘ画像よりも濃度の明るい欠陥を抽出する。
【００４４】［暗欠陥判定処理］また、上述のようにし
て予めマスタ画像から得られたＭＩＮ画像を用いて、こ
のＭＩＮ画像から検査画像を差し引いた処理を実行し
て、ＭＩＮ画像よりも濃度の暗い画像を抽出する。
て予めマスタ画像から得られたＭＩＮ画像を用いて、こ
のＭＩＮ画像から検査画像を差し引いた処理を実行し
て、ＭＩＮ画像よりも濃度の暗い画像を抽出する。
【００４５】＜マーキング処理＞上述のようにして検査
された半導体チップの欠陥が見付かると、この欠陥のあ
る不良チップに対してインカ１４から黒色インクによる
マーキング処理が実行される。なお、このマーキング処
理に代えて、不良チップを排除するリジェクト処理を行
うようにしても良い。
された半導体チップの欠陥が見付かると、この欠陥のあ
る不良チップに対してインカ１４から黒色インクによる
マーキング処理が実行される。なお、このマーキング処
理に代えて、不良チップを排除するリジェクト処理を行
うようにしても良い。
【００４６】こうして、１視野４チップの処理が全て終
了すると、Ｘ−Ｙ−θステージ１１上の半導体ウェハは
移動し、次の１視野４チップの処理が実行されるのであ
る。
了すると、Ｘ−Ｙ−θステージ１１上の半導体ウェハは
移動し、次の１視野４チップの処理が実行されるのであ
る。
【００４７】このように本実施例によれば、濃淡パター
ン状態で良品画像であるマスタ画像と検査画像との比較
をして画像判定を行っているので、微妙な濃淡の相違や
形から半導体チップの割れ、欠け、異物や汚れの付着等
の欠陥を高速にかつ精度良く検査することができる。
ン状態で良品画像であるマスタ画像と検査画像との比較
をして画像判定を行っているので、微妙な濃淡の相違や
形から半導体チップの割れ、欠け、異物や汚れの付着等
の欠陥を高速にかつ精度良く検査することができる。
【００４８】特に、半導体チップの検査では、半導体チ
ップの部位によって検査精度が変わることが多いが、本
実施例装置では、半導体チップを細かい検査部位に分割
し、各検査部位によって検査精度を変えることができ
る。さらに、歩留まりの状況や検査精度の品種の違いに
応じて各種検査精度を柔軟に設定することができる。
ップの部位によって検査精度が変わることが多いが、本
実施例装置では、半導体チップを細かい検査部位に分割
し、各検査部位によって検査精度を変えることができ
る。さらに、歩留まりの状況や検査精度の品種の違いに
応じて各種検査精度を柔軟に設定することができる。
【００４９】さらに良品画像と検査画像とを比較する濃
淡パターンマッチング方式を採用しているので、パソコ
ン５を用いて検査パラメータの調整を容易に行うことが
できる。
淡パターンマッチング方式を採用しているので、パソコ
ン５を用いて検査パラメータの調整を容易に行うことが
できる。
【００５０】次に、本発明に係る半導体チップの外観検
査装置の他の実施例（第２実施例）について説明する。
査装置の他の実施例（第２実施例）について説明する。
【００５１】上記第１実施例では、図１１（ａ）に示す
ように同軸落射照明によってチップ外観に発生する欠陥
を検出するようにしているが、カメラに入力される画像
データはチップ部分のみであり、図１１（ｂ）に示すよ
うにチップ裏面側の割れ等の裏欠けは背景が黒いのでそ
の中に埋もれてしまい検出できない。この裏欠けは、ウ
ェハをダイシングした後に、ウェハ裏面に貼付されたシ
ートを引き伸ばす際に発生する。この裏欠けの原因は、
主としてダイシングに起因するものであり、シートを引
き伸ばして初めて発見できる欠陥である。
ように同軸落射照明によってチップ外観に発生する欠陥
を検出するようにしているが、カメラに入力される画像
データはチップ部分のみであり、図１１（ｂ）に示すよ
うにチップ裏面側の割れ等の裏欠けは背景が黒いのでそ
の中に埋もれてしまい検出できない。この裏欠けは、ウ
ェハをダイシングした後に、ウェハ裏面に貼付されたシ
ートを引き伸ばす際に発生する。この裏欠けの原因は、
主としてダイシングに起因するものであり、シートを引
き伸ばして初めて発見できる欠陥である。
【００５２】このため、本実施例では、図１２（ａ）に
示すように、検査対象となる半導体チップに対して垂直
上方から照明する同軸落射照明に加えて、検査対象とな
る半導体チップの裏面側から照明する透過照明を具備す
るようにしたものである。
示すように、検査対象となる半導体チップに対して垂直
上方から照明する同軸落射照明に加えて、検査対象とな
る半導体チップの裏面側から照明する透過照明を具備す
るようにしたものである。
【００５３】この場合、Ｘ−Ｙ−θステージを透明ない
しは半透明に形成し、光源から光ファイバによりウェハ
下面側に照明光を導いて照射するようにすれば良い。こ
のようにすることにより、図１２（ｂ）に示すように、
裏欠け部分も鮮明に抽出されるのである。
しは半透明に形成し、光源から光ファイバによりウェハ
下面側に照明光を導いて照射するようにすれば良い。こ
のようにすることにより、図１２（ｂ）に示すように、
裏欠け部分も鮮明に抽出されるのである。
【００５４】このように、本実施例によれば、半導体チ
ップの外観検査を実行しつつ、従来は不可能であった裏
面側に発生する裏欠け等の欠陥検出も同時並行で行うこ
とが可能となり、外観検査装置の利便性が向上する。
ップの外観検査を実行しつつ、従来は不可能であった裏
面側に発生する裏欠け等の欠陥検出も同時並行で行うこ
とが可能となり、外観検査装置の利便性が向上する。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、濃淡パターン状態で良品画像であるマスタ画
像と検査画像との比較をして画像判定を行っているの
で、微妙な濃淡の相違や形から半導体チップの割れ、欠
け、異物や汚れの付着等の欠陥を高速にかつ精度良く検
査することができる。
によれば、濃淡パターン状態で良品画像であるマスタ画
像と検査画像との比較をして画像判定を行っているの
で、微妙な濃淡の相違や形から半導体チップの割れ、欠
け、異物や汚れの付着等の欠陥を高速にかつ精度良く検
査することができる。
【００５６】また、請求項２記載の発明によれば、半導
体チップの外観検査を実行しつつ、従来は不可能であっ
た裏面側に発生する裏欠け等の欠陥検出も同時並行で行
うことが可能となり、外観検査装置の利便性が向上す
る。
体チップの外観検査を実行しつつ、従来は不可能であっ
た裏面側に発生する裏欠け等の欠陥検出も同時並行で行
うことが可能となり、外観検査装置の利便性が向上す
る。
【００５７】さらに、請求項３記載の発明によれば、検
査画像の濃度補正を実行するようにしたので、画像入力
系の光量のばらつきや半導体チップ毎の濃度のばらつき
などに起因する検出精度の低下を防止できる。
査画像の濃度補正を実行するようにしたので、画像入力
系の光量のばらつきや半導体チップ毎の濃度のばらつき
などに起因する検出精度の低下を防止できる。
【００５８】さらに、請求項４記載の発明によれば、Ｍ
ＡＸ画像とＭＩＮ画像を用いて明欠陥判定処理および暗
欠陥判定処理を実行できるので、より精度の良い外観検
査が可能となる。
ＡＸ画像とＭＩＮ画像を用いて明欠陥判定処理および暗
欠陥判定処理を実行できるので、より精度の良い外観検
査が可能となる。
【図１】本発明に係る半導体チップの外観検査装置の一
実施例構成を示すブロック図である。
実施例構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す実施例の作用を示すフローチャート
である。
である。
【図３】チップ位置検出処理における濃度射影を示す説
明図である。
明図である。
【図４】チップ位置検出処理の手順を示す説明図であ
る。
る。
【図５】チップ位置検出処理の手順を示す説明図であ
る。
る。
【図６】濃度補正処理の手順を示す説明図である。
【図７】濃度補正処理の手順を示す説明図である。
【図８】ＭＡＸフィルタ処理およびＭＩＮフィルタ処理
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図９】ＭＡＸ画像を示す説明図である。
【図１０】ＭＩＮ画像を示す説明図である。
【図１１】同軸落射照明のみの場合の外観検査状態を示
す説明図である。
す説明図である。
【図１２】同軸落射照明に透過照明を加えた本発明に係
る他の実施例構成示す説明図である。
る他の実施例構成示す説明図である。
１ マーキング装置 ２ 画像処理装置 １１ Ｘ−Ｙ−θステージ １２ 光学顕微鏡 １３ ＩＴＶカメラ １４ インカ １５ コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舛岡 敬三 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 ウェハ上に整列配置された半導体チップ
の欠陥を検査する外観検査装置において、 Ｎ×Ｍ個の半導体チップを１視野の検査対象として撮像
する撮像手段と、 この撮像手段から供給される１視野の入力画像の中心位
置を求め、求められた画像中心位置から各チップの中心
位置を求めるチップ位置検出手段と、 求められたチップ中心位置を基準にした検査画像と予め
良品チップを撮像して得られるマスタ画像との濃淡マッ
チングによってチップの欠陥を判定する欠陥判定手段
と、 を具備することを特徴とする半導体チップの外観検査装
置。 - 【請求項２】 前記撮像手段は、検査対象となる半導体
チップに対して垂直上方から照明する落射照明手段と、
検査対象となる半導体チップに対して裏面側から照明す
る透過照明手段とを具備する請求項１記載の半導体チッ
プの外観検査装置。 - 【請求項３】 前記撮像手段から供給される画像データ
の濃度ヒストグラムに基づき、検査画像の濃度を前記マ
スタ画像の濃度に対応した濃度に補正する濃度補正手段
を有する請求項１記載の半導体チップの外観検査装置。 - 【請求項４】 前記欠陥判定手段は、前記マスタ画像に
対して任意のＮ×Ｍ画素の内の最大濃度値をＮ×Ｍ画素
の中心画素の濃度値に設定する処理を繰り返して得られ
るＭＡＸ画像と検査画像との差分に基づいて、ＭＡＸ画
像に対して濃度の明るい欠陥を抽出する明欠陥判定処理
と、前記マスタ画像に対して任意のＮ×Ｍ画素の内の最
小濃度値をＮ×Ｍ画素の中心画素の濃度値に設定する処
理を繰り返して得られるＭＩＮ画像と検査画像との差分
に基づいて、ＭＩＮ画像に対して濃度の暗い欠陥を抽出
する暗欠陥判定処理とから成る請求項１から請求項３の
いずれかに記載の半導体チップの外観検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29996693A JPH07153804A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 半導体チップの外観検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29996693A JPH07153804A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 半導体チップの外観検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07153804A true JPH07153804A (ja) | 1995-06-16 |
Family
ID=17879130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29996693A Pending JPH07153804A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 半導体チップの外観検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07153804A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000288173A (ja) * | 1999-04-07 | 2000-10-17 | Shigemichi Ishizaki | 遊技機の障害釘状態判定方法 |
| KR100416791B1 (ko) * | 2001-03-19 | 2004-01-31 | 삼성전자주식회사 | 반도체 웨이퍼 검사용 현미경장치 및 그 검사방법 |
| US7274813B2 (en) | 1998-04-21 | 2007-09-25 | Hitachi, Ltd. | Defect inspection method and apparatus |
| JP2011095009A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 外観検査システムおよび外観検査方法 |
| JP2012215468A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Sharp Corp | 画像処理方法 |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP29996693A patent/JPH07153804A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7274813B2 (en) | 1998-04-21 | 2007-09-25 | Hitachi, Ltd. | Defect inspection method and apparatus |
| US7512259B2 (en) | 1998-04-21 | 2009-03-31 | Hitachi, Ltd. | Defect inspection method and apparatus |
| US7916929B2 (en) | 1998-04-21 | 2011-03-29 | Hitachi, Ltd. | Defect inspection method and apparatus |
| US8107717B2 (en) | 1998-04-21 | 2012-01-31 | Hitachi, Ltd. | Defect inspection method and apparatus |
| JP2000288173A (ja) * | 1999-04-07 | 2000-10-17 | Shigemichi Ishizaki | 遊技機の障害釘状態判定方法 |
| KR100416791B1 (ko) * | 2001-03-19 | 2004-01-31 | 삼성전자주식회사 | 반도체 웨이퍼 검사용 현미경장치 및 그 검사방법 |
| JP2011095009A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 外観検査システムおよび外観検査方法 |
| JP2012215468A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Sharp Corp | 画像処理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040608 |