JPH11325859A - バンプ外観検査方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】検査効率向上により検査を高速化する。 【解決手段】（Ｓ３）ウェーハ上のサンプル領域につき
バンプの高さを測定し、（Ｓ４）その測定値に基づいて
ウェーハ上のバンプの高さ分布を推定し、（Ｓ５）推定
した高さ分布が設定範囲外の部分を検査領域と決定し、
（Ｓ６）該検査領域でバンプ高さを測定し、設定範囲外
の高さのバンプを含むチップ領域を不良と判定する。
（Ｓ７）検査領域と検査結果とのデータを蓄積し、（Ｓ
９及びＳ９）蓄積されたデータに基づいて検査密度を定
める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バンプ外観検査方
法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩチップの表面にバンプを配列接合
したフリップチップでは、そのバンプ頂部を基板上に接
合することにより、高密度実装が可能である。バンプの
高さに差があると、基板に接合したときに接合不足や未
接合の不良が生じ、バンプの直径が大き過ぎると、隣り
合うバンプとショートする不良が生ずる。これらの不良
は、フリップチップを基板に実装した後に電気試験で検
出することができるが、実装前に外観検査で検出した方
が好ましい。

【０００３】そこで、検査対象にレーザ光を照射し、そ
の反射光をセンサで受け、三角測量等の原理でバンプの
高さ、直径又は体積等のうち１つあるいは複数を計測
し、良否判定を行う外観検査装置が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、チップ上には
バンプが数千個配列されているので、チップ形成時間に
対するバンプ外観検査時間の割合が大きい。特に、図２
１（Ａ）に示す如くウェーハ１０上にチップ領域１１が
多数形成され、チップに分割する前に各チップ領域１１
上に、図１９（Ｂ）に示す如くバンプ１２を配列接合し
たものに対し、バンプ１２の外観検査を行う場合には、
検査の高速化が要求される。

【０００５】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、検査効率向上により検査を高速化することが可能な
バンプ外観検査方法及び装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及びその作用効果】基板上
にバンプが配列された検査対象物の該バンプの幾何学量
を計測し、その計測値に基づいて良否判定を行うバンプ
外観検査方法において、（１）該検査対象物上のサンプ
ル領域につき該バンプの幾何学量を計測し、（２）ステ
ップ（１）で計測した値に基づいて該基板上のバンプの
幾何学量分布を推定し、（３）該幾何学量分布に基づい
て検査領域を決定し、（４）該検査領域について、該良
否判定を行うために該バンプの幾何学量を計測する。

【０００７】このバンプ外観検査方法によれば、サンプ
ル領域のバンプの幾何学量を計測して、不良が含まれる
と推定される検査領域を限定し、この検査領域のみにつ
いてバンプの検査を行うので、効率の良い高速検査が可
能となるという効果を奏する。請求項２のバンプ外観検
査方法では、請求項１において、上記基板は、チップ領
域が配列された半導体ウェーハであり、上記幾何学量が
所定範囲外のバンプが存在するチップ領域を不良と判定
する。

【０００８】このバンプ外観検査方法によれば、検査対
象の面積が広いので特に効果的であり、ウェーハから切
り離された個々のフリップチップを検査する場合よりも
検査効率が向上するという効果を奏する。請求項３のバ
ンプ外観検査方法では、請求項１において、上記幾何学
量は、上記バンプの高さ、直径又は体積の１つを含む。

【０００９】請求項４のバンプ外観検査方法では、請求
項１において例えば図１１に示す如く、上記ステップ
（２）では、上記検査対象物上を複数の領域に分割し、
分割された各領域について上記幾何学量を推定する。こ
のバンプ外観検査方法によれば、この分割を行わない場
合よりも正確にバンプの幾何学量分布を推定することが
でき、検査の信頼性が向上するという効果を奏する。

【００１０】請求項５のバンプ外観検査方法では、請求
項１において例えば図７に示す如く、上記ステップ
（２）では、上記計測した幾何学量の推定値を面上の点
の高さで表し、上記ステップ（３）では、該高さが設定
範囲内であるかどうかに基づいて上記検査領域を決定す
る。

【００１１】請求項６のバンプ外観検査方法では、請求
項４において例えば図１８（Ａ）に示す如く、上記ステ
ップ（２）では、上記計測した幾何学量の局所的平均及
び標準偏差を求め、求めたこれらの値から上記分割され
た複数の領域の各々について該幾何学量の局所的平均及
び標準偏差の分布を推定し、上記ステップ（３）では、
該分布に基づいて上記検査領域を決定する。

【００１２】請求項７のバンプ外観検査方法では、請求
項４において例えば図１８（Ｂ）に示す如く、上記ステ
ップ（２）では、上記計測した幾何学量の局所的最大値
及び最小値を求め、求めたこれらの値から上記分割され
た複数の領域の各々について該幾何学量の局所的最大値
及び最小値を推定し、上記ステップ（３）では、該分布
に基づいて上記検査領域を決定する。

【００１３】請求項８のバンプ外観検査方法では、請求
項１において例えば図１９に示す如く、上記ステップ
（１）で、計測した幾何学量に偏差値が所定値以上のも
のが含まれていた場合には含まれていない場合よりも、
上記ステップ（３）において検査密度を高くする。この
バンプ外観検査方法によれば、検査密度を一律に高くす
る場合よりも、検査の信頼性を高く維持しつつ検査効率
を高くすることができるという効果を奏する。

【００１４】請求項９のバンプ外観検査方法では、請求
項１において例えば図１及び図５に示す如く、（５）上
記検査領域と検査結果とのデータを蓄積する工程をさら
に有し、上記ステップ（３）では、蓄積された該データ
に基づいて検査密度を定める。このバンプ外観検査方法
によれば、検査密度を一律に高くする場合よりも、検査
の信頼性を高く維持しつつ検査効率を高くすることがで
きるという効果を奏する。

【００１５】請求項１０のバンプ外観検査方法では、請
求項９において例えば図９に示す如く、上記ステップ
（５）では、上記バンプの形成条件により上記データを
分類し、上記ステップ（３）では、該分類されたデータ
毎に、上記蓄積されたデータに基づいて上記検査密度を
定める。

【００１６】請求項１１のバンプ外観検査方法では、請
求項１０において、上記バンプの形成条件は、該バンプ
の表面に被着する鍍金の鍍金槽である。請求項１２のバ
ンプ外観検査方法では、請求項８乃至１１のいずれか１
つにおいて例えば図１５に示す如く、上記ステップ
（３）では、上記決定された検査領域をその周辺部まで
拡大することにより、上記検査密度を高くする。

【００１７】このバンプ外観検査方法によれば、容易か
つ効果的に検査密度を高くすることができるという効果
を奏する。請求項１３のバンプ外観検査方法では、請求
項８乃至１１のいずれか１つにおいて例えば図１６に示
す如く、上記ステップ（３）では、検査領域を一部含む
チップ領域を検査領域に含めることにより上記検査密度
を高くする。

【００１８】このバンプ外観検査方法によれば、容易か
つ効果的に検査密度を高くすることができるという効果
を奏する。請求項１４のバンプ外観検査方法では、請求
項８乃至１１のいずれか１つにおいて、上記ステップ
（３）では、上記幾何学量が設定範囲内であるかどうか
に基づいて上記検査領域を決定し、該設定範囲を変える
ことにより上記検査密度を変える。

【００１９】請求項１５のバンプ外観検査方法では、請
求項８乃至１１のいずれか１つにおいて例えば図１７に
示す如く、上記ステップ（３）で決定された検査領域を
除いた領域に対して抜き取り検査を行うことにより、上
記検査密度を高くする。請求項１６のバンプ外観検査装
置では、例えば図１及び図５に示す如く、基板上にバン
プが配列された検査対象物の該バンプの幾何学量を計測
する計測装置と、該基板上でのバンプの配列データが格
納される記憶装置と、該データを参照し該計測装置に対
し該検査対象物上のサンプル領域につき該バンプの幾何
学量を計測させ、その計測値に基づいて該基板上のバン
プの幾何学量分布を推定し、該幾何学量分布に基づいて
検査領域を決定し、該データを参照し該計測装置に対し
該検査領域について該バンプの幾何学量を計測させ、そ
の計測値に基づいて良否判定を行う処理装置とを有す
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。 ［第１実施形態］図１は、バンプ外観検査装置の概略構
成を示す。検査対象物としてのウェーハ１０は、Ｘ−Ｙ
−Ｚステージ２０上にθステージ２１を介して搭載され
ている。ウェーハ１０には、図２１（Ａ）に示す如く多
数のチップ領域１１が形成され、図１９（Ｂ）に示すよ
うに各チップ領域１１上にバンプ１２が配列形成されて
いる。ウェーハ１０の上方には、光走査装置３０及び高
さ検出装置４０が配置され、これらは使用時に固定され
ている。

【００２１】光走査装置３０では、レーザ３１から放射
された光ビームがＡＯＤ（音響光学偏向器）３２で紙面
垂直方向に走査され、リレーレンズ３３、３４及び対物
レンズ３５を通ってウェーハ１０上で紙面垂直方向に走
査される。すなわち、図２に示す如く、ＡＯＤ３２でレ
ーザ光が方向ＣＷに走査され、光路Ｌ１からＬ２へ、光
路Ｌ２からＬ３へと変化して、ウェーハ１０上で光スポ
ットが図示Ｘ方向に走査される。

【００２２】高さ検出装置４０では、ウェーハ１０上で
反射された光束が対物レンズ４１及び結像レンズ４２を
通ってＰＳＤ（光位置検出器）４３の受光面に結像され
る。ＰＳＤ４３の一端及び他端から出力される電流Ｉ１
及びＩ２はそれぞれ、増幅器５０及び５１により電圧に
変換され且つ増幅される。増幅器５０及び５１の出力は
それぞれ、Ａ／Ｄ変換器５２及び５３でデジタル値Ｄ１
及びＤ２に変換されて、高さ・明るさ演算回路５４に供
給される。高さ・明るさ演算回路５４は、ウェーハ１０
上の光スポットの明るさＢ＝（Ｄ１＋Ｄ２）及び規格化
された高さＨ＝（Ｄ１−Ｄ２）／（Ｄ１＋Ｄ２）を演算
する。

【００２３】ここで、ＡＯＤ３２が非動作状態のとき
に、光走査装置３０によりウェーハ１０上に形成される
光スポットの軌跡が例えば図３中のＬになるように、処
理装置５５はステージ駆動回路５６を介してＸ−Ｙ−Ｚ
ステージ２０を駆動する。処理装置５５は、ＡＯＤ駆動
回路５７を介してＡＯＤ３２を駆動する。ＡＯＤ３２を
駆動したときの光スポットの主走査方向は、副走査の軌
跡Ｌに垂直なＸ方向である。Ｘ−Ｙ−Ｚステージ２０の
位置及びＡＯＤ駆動回路５７の出力信号に含まれる光走
査位置情報がそれぞれ、ステージ駆動回路５６及びＡＯ
Ｄ駆動回路５７からアドレス計算回路５８へ供給され
る。アドレス計算回路５８はこれらの値に基づき高さＨ
の格納アドレスを算出して、メモリ５９をアドレス指定
する。このアドレスに、高さ・明るさ演算回路５４から
の高さＨが書き込まれる。

【００２４】処理装置５５は、高さ・明るさ演算回路５
４からの明るさＢが所定値になるようにレーザ３１の光
出力を制御し、高さ検出装置４０への入射光の強度が低
くて明るさＢを該所定値にすることができない時には、
メモリ５９をディセイブル状態にする。メモリ５９は、
例えば記憶領域ＭＡとＭＢとに分けられ、両領域の一方
へ高さＨがＤＭＡ転送され、これと並列して両領域の他
方のデータが処理装置５５で処理され、該一方と該他方
とが交互に切り換えられる。

【００２５】記憶装置６０には、バンプ情報ファイル６
１及び検査情報ファイル６２が格納されている。バンプ
情報ファイル６１は、ＣＡＤデータから抽出されたバン
プ配列の情報と、バンプの材料やバンプに鍍金を被着す
る時に使用される鍍金槽の番号などのバンプ形成条件と
を含んでいる。処理装置５５は、バンプ情報ファイル６
１からバンプ配列情報を読み込み、これに基づいてステ
ージ駆動回路５６及びＡＯＤ駆動回路５７を駆動する。

【００２６】処理装置５５には、キーボードやマウス等
の入力装置と、表示装置とからなるコンソール６３が接
続されている。図４（Ａ）において、ウェーハ１０の表
面に形成されたパッド１３１〜１３４上にそれぞれバン
プ１２１〜１２４が接合されている。ＡＯＤ３２でバン
プ１２１〜１２４上に光が走査されて高さＨがメモリ５
９に格納されると、図４（Ｂ）に示すような高さＨの分
布がメモリ５９内に得られる。１２１Ｔ〜１２４Ｔはそ
れぞれバンプ１２１〜１２４の頂部の高さを示してい
る。この光走査の前に、ウェーハ１０の基材表面に形成
された３箇所以上の不図示のマーク、パッド又は配線の
高さが上記同様にして測定され、基材表面Ｓが図４
（Ｃ）に示す如く決定される。基材表面Ｓからの頂部１
２１Ｔ〜１２４Ｔの高さｈ１〜ｈ４が処理装置５５で求
められる。

【００２７】次に、図５を参照して、処理装置５５によ
る検査手順を説明する。以下、括弧内は図中のステップ
識別符号である。 （Ｓ１）コンソール６３の表示装置に、多数のチップ領
域１１が形成された図６に示すような検査対象のウェー
ハ１０を表示させる。操作者は、コンソール６３の入力
装置を操作してこのウェーハ１０上に、サンプル領域を
設定する。図６中には、ハッチングが施された帯状のク
ロスしているサンプル領域ＳＡ及びＳＢが示されてい
る。

【００２８】（Ｓ２）不図示の搬送装置でウェーハ１０
が搬送されてθステージ２１上に搭載されたことを検出
すると、ステップＳ３へ進む。 （Ｓ３）設定されたサンプル領域内をＸ−Ｙ−Ｚステー
ジ２０及びＡＯＤ３２で走査しながら、上述のようにバ
ンプの高さを測定する。 （Ｓ４）測定結果から、ウェーハ１０上のすべてのバン
プの高さ分布を推定する。

【００２９】すなわち、サンプル領域内の各局所領域、
例えばチップ領域毎に、バンプ高さの平均値ＨＭを求
め、これを図７に示す如く、最小二乗法で決定した直線
ＬＡで近似する。図７中の×印は、この平均値を示し、
○は、高さがこの平均値のバンプを示している。図６の
サンプル領域ＳＢについても同様に近似直線を求め、両
直線を通る平面ＰＬでウェーハ１０上のバンプ高さ分布
を推定する。

【００３０】（Ｓ５）図７に示す如く、近似平面ＰＬ
が、予め定められた上限値ＵＬ１より高い部分及び予め
定められた下限値ＬＬ１より低い部分の領域を、検査領
域と決定する。これら検査領域は、例えば図８に示す点
線で仕切られた領域となる。上限値ＵＬ１及び下限値Ｌ
Ｌ１は例えば、ウェーハ全面検査での不良検出率と、上
限値ＵＬ１及び下限値ＬＬ１を設定して得られた検査領
域での不良検出率との比がほぼ１になり、かつ、検査領
域ができるだけ狭くなるように決定される。

【００３１】（Ｓ６）検査領域のみを走査してバンプ高
さを測定し、チップ領域内に所定範囲外の高さＨのバン
プが１つでも見つかれば、そのチップ領域が不良である
と判定する。 （Ｓ７）サンプル領域、検査領域及び検査結果を検査情
報として検査情報ファイル６２に保存する。

【００３２】検査情報ファイル６２には検査情報が蓄積
され、検査の信頼性を高めると共に検査効率を高めるた
めに、統計解析を行う。例えば、バンプ１２の表面に鍍
金が被着されている場合にはその鍍金の鍍金槽番号も検
査情報ファイル６２に保存する。そして、この番号毎に
図９に示す如く、検査領域のチップ数に対する不良チッ
プ数の割合である不良率の平均値を求める。

【００３３】（Ｓ８）次の検査対象のウェーハ１０につ
いて、バンプ情報ファイル６１から情報を読み込み、検
査情報ファイル６２に蓄積された情報を参照して、検査
密度を更新すべきかどうかを判定する。ここに検査密度
とは、ウェーハ１０上の全チップ領域に対する検査領域
の割合又は局所的なバンプ領域に対する検査領域の割合
である。

【００３４】例えば図９において、平均不良率が設定値
Ｒ０以上であれば、更新要と判定する。また、検査領域
の境界線上のチップ数に対する不良チップ数が設定値以
上であれば、更新要と判定する。 （Ｓ９）更新要と判定した場合にはステップＳ１０へ進
み、更新不要と判定した場合にはステップＳ１１へ進
む。

【００３５】（Ｓ１０）検査領域の決定がより適正にな
るように、検査密度を更新する。例えば図９において、
平均不良率が設定値Ｒ０以上であれば、図７の上限値Ｕ
Ｌ１と下限値ＬＬ１との間を狭くすることにより、検査
密度を高くする。 （Ｓ１１）ウェーハ１０上からウェーハが排出されるの
を待って、ステップＳ２へ進む。

【００３６】本第１実施形態によれば、不良が含まれる
と推定される領域を検査領域と決定し、検査領域のみに
ついてバンプ高さを測定し良否判定するので、効率の良
い高速検査が可能となる。また、検査情報ファイル６２
に蓄積された情報を活用することにより、より適正な検
査領域を決定することができ、検査の信頼性が確保され
る。

【００３７】［第２実施形態］本発明の第２実施形態で
は、図１０において、サンプル領域ＳＡを領域Ａ１とＡ
２とＡ３とに分割し、その各々について図１１に示す如
く、バンプ高さを直線ＬＡ１、ＬＡ２及びＬＡ３で近似
する。サンプル領域ＳＢについても同様に領域Ｂ１とＢ
２とＢ３とに分割し、その各々についてバンプ高さを直
線で近似する。そして、図１０中の点線で区切られた各
領域のバンプ高さを、これらの直線が通る平面で近似す
る。

【００３８】他の点は、上記第１実施形態と同一であ
る。本第２実施形態によれば、第１実施形態の場合より
も正確にバンプ高さ分布を推定することができ、検査の
信頼性が向上する。 ［第３実施形態］図１２は、本発明の第３実施形態のサ
ンプル領域ＳＣの取り方を示している。

【００３９】ウェーハ１０上が点線で分割され、その各
領域にサンプル領域ＳＣが設定され、サンプル領域ＳＣ
に基づいてこれを含む分割領域の高さが推定される。他
の点は、上記第１実施形態と同一である。 ［第４実施形態］図１３は、本発明の第４実施形態のサ
ンプル領域の取り方を示している。

【００４０】ウェーハ１０上の中央部のサンプル領域Ｓ
Ｄ１と、その周りのリング状のサンプル領域ＳＤ２とが
設定される。図１４に示す如く、各局所領域、例えばチ
ップ領域毎のバンプ平均高さＨＭを通る曲線又は折れ線
ＬＣで、サンプル領域ＳＤ２内のバンプ高さが近似され
る。サンプル領域ＳＤ１でのバンプ平均高さの点を中心
とし、この点と近似線ＬＣ上の点とを通る直線を、両点
を通るように回転させて得られる面で、ウェーハ１０上
のバンプ高さが推定される。図１３中の点線は、この直
線の一部を示している。

【００４１】他の点は、上記第１実施形態と同一であ
る。 ［第５実施形態］本発明の第５実施形態では、図１５に
示す如く、図５のステップＳ５で決定された検査領域の
境界線が図１５に示す点線であった場合にこのステップ
Ｓ５においてさらに、検査領域をその周辺部まで拡大し
て、一点鎖線を境界線とする。

【００４２】この拡大は、図５のステップＳ９で、検査
密度更新要と判定されたときに行うようにしてもよい。
他の点は、上記第１実施形態と同一である。 ［第６実施形態］本発明の第６実施形態では、図５のス
テップＳ５で決定された検査領域の境界線が図１６に示
す点線であった場合にこのステップＳ５においてさら
に、点線で示す検査領域の境界線が含まれるチップ領域
まで、検査領域を拡大する。

【００４３】この拡大は、図５のステップＳ９で、検査
密度更新要と判定されたときに行うようにしてもよい。
他の点は、上記第１実施形態と同一である。 ［第７実施形態］本発明の第７実施形態では、図５のス
テップＳ５で決定された検査領域の境界線が図１７に示
す点線であった場合にこのステップＳ５においてさら
に、図１５と同様に検査領域を拡大してこの境界線を一
点鎖線までずらし、次に図１６の場合と同様に、この一
点鎖線が含まれるチップ領域まで検査領域を拡大してい
る。さらに、非検査領域についてもハッチングを施した
チップ領域で抜き取り検査を行うことにより、検査の信
頼性を向上させている。

【００４４】この拡大は、図５のステップＳ９で、検査
密度更新要と判定されたときに行うようにしてもよい。
また、上記のように拡大された検査領域では、例えばバ
ンプ１２の１ライン毎にバンプ高さを測定して、すなわ
ち局所的検査密度を小さくして、他の検査領域よりも検
査を高速化してもよい。さらに、拡大前の検査領域につ
いても、例えば図７において近似平面ＰＬの（ＵＬ１＋
ＬＬ１）／２からのずれが大きいほど局所的検査密度が
高くなるようにしてもよい。

【００４５】他の点は、上記第１実施形態と同一であ
る。 ［第８実施形態］本発明の第８実施形態では、図１８
（Ａ）に示す如く、サンプル領域内の各局所領域、例え
ば各チップ領域について、平均高さＨＭと標準偏差σと
を求め、（ＨＭ＋σ）と（ＨＭ−σ）の近似面を図１０
に示す各分割領域について求め、（ＨＭ＋σ）又は（Ｈ
Ｍ−σ）の面がそれぞれ予め設定された上限値ＵＬ２以
上又は下限値ＬＬ２以下であれば検査領域と決定する。

【００４６】図１８（Ｂ）は図１８（Ａ）の変形例であ
り、サンプル領域内の各局所領域、例えば各チップ領域
について、バンプ高さの最大値ＨＭmaxと最小値ＨＭmin
とを求め、上記同様にしてＨＭmaxの近似面及びＨＭmin
の近似面を求め、これらがそれぞれ予め設定された上限
値ＵＬ３以上又は下限値ＬＬ３以下であれば検査領域と
決定する。

【００４７】他の点は、上記第１実施形態と同一であ
る。 ［第９実施形態］本発明の第９実施形態では、図１９に
示す如く、サンプル領域内の各局所領域、例えば各チッ
プ領域でのバンプ高さの平均値ＨＭの近似直線ＬＤから
のずれΔＨＭが所定値以上である場合に、図５のステッ
プＳ５において、例えば上記のように検査領域を拡大
し、又は、上限値ＵＬ１と下限値ＬＬ１との間を狭める
ことにより、そうでない場合よりも検査密度を高くし
て、検査の信頼性を向上させる。

【００４８】他の点は、上記第１実施形態と同一であ
る。 ［第１０実施形態］一般に、バンプ１２の高さと直径と
の間には正の相関関係があるので、バンプの高さを測定
する替わりにバンプの直径を測定し、この直径を上記高
さの替わりに用いることにより、上記同様の処理を行っ
てもよい。

【００４９】図２０（Ａ）に示す如くバンプ１２及びそ
の付近に対し、レーザビームを、ＡＯＤ３２で紙面垂直
方向へ主走査しながらＸ−Ｙ−Ｚステージ２０で左右方
向に副走査し、この際、明るさＢを２値化し、これをメ
モリ５９に書き込むことにより、図２０（Ｂ）に示すよ
うな明暗像が得られる。バンプ直径２ｒは、この像から
計測される。

【００５０】なお、本発明には外にも種々の変形例が含
まれる。例えば、バンプの高さと直径との両方を測定
し、直径の平方と高さとの積に比例した値をバンプ１２
の体積と近似し、この体積を上記高さの替わりに用いる
ことにより、上記同様の処理を行ってもよい。また、バ
ンプの高さ又は直径の３乗に比例した値を、バンプ１２
の体積と近似してもよい。

【００５１】検査対象は、フリップチップ領域が形成さ
れたウェーハに限定されず、ウェーハから切り離された
個々のフリップチップであってもよい。ライン

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のバンプ外観検査装置概
略構成を示す図である。

【図２】図１中の光走査装置の光路説明図である。

【図３】Ｘ−Ｙ−Ｚステージによる副走査の軌跡とＡＯ
Ｄによる主走査の方向とを示す図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｃ）はバンプ高さ測定方法説明図で
ある。

【図５】バンプ外観検査手順を示す概略フローチャート
である。

【図６】ウェーハ上のサンプル領域を示す図である。

【図７】バンプ高さの近似直線及び検査領域判定方法の
説明図である。

【図８】ウェーハ上の検査領域を示す図である。

【図９】鍍金槽毎の検査領域での不良率を示す棒グラフ
である。

【図１０】本発明の第２実施形態の、サンプル領域の分
割と高さ推定領域の分割とを示す図である。

【図１１】本発明の第２実施形態の、図７に対応した図
である。

【図１２】本発明の第３実施形態のサンプル領域及び分
割された高さ推定領域を示す図である。

【図１３】本発明の第４実施形態のサンプル領域及び高
さ推定面の説明図である。

【図１４】図１３のリング状サンプル領域におけるバン
プ高さ近似曲線を示す図である。

【図１５】本発明の第５実施形態の検査領域拡大説明図
である。

【図１６】本発明の第６実施形態の検査領域拡大説明図
である。

【図１７】本発明の第７実施形態の検査領域拡大説明図
である。

【図１８】（Ａ）は本発明の第８実施形態の検査領域決
定説明図であり、（Ｂ）はその変形例を示す図である。

【図１９】本発明の第９実施形態の、サンプル領域にお
ける高さ異常値を示す図である。

【図２０】本発明の第９実施形態の反射光明るさ分布説
明図であり、（Ａ）はバンプに対する光走査説明図、
（Ｂ）は（Ａ）の場合の反射光明るさ分布を２値化した
図である。

【図２１】（Ａ）はチップ領域が形成されたウェーハの
平面図であり、（Ｂ）はチップ領域上のバンプ配列図で
ある。

【符号の説明】

１０ ウェーハ １１ チップ領域 １２、１２１〜１２４ バンプ ２０ Ｘ−Ｙ−Ｚステージ ３０ 光走査装置 ３１ レーザ ３２ ＡＯＤ ４０ 高さ検出装置 ４３ ＰＳＤ ５４ 高さ・明るさ演算回路 ５５ 処理装置 ５９ メモリ ６１ バンプ情報ファイル ６２ 検査情報ファイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大嶋 美隆 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 高橋 文之 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 塚原 博之 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上にバンプが配列された検査対象物
   の該バンプの幾何学量を計測し、その計測値に基づいて
   良否判定を行うバンプ外観検査方法において、 該検査対象物上のサンプル領域につき該バンプの幾何学
   量を計測し、 ステップで計測した値に基づいて該基板上のバンプの幾
   何学量分布を推定し、 該幾何学量分布に基づいて検査領域を決定し、 該検査領域について、該良否判定を行うために該バンプ
   の幾何学量を計測する、 ことを特徴とするバンプ外観検査方法。
2. 【請求項２】 上記基板は、チップ領域が配列された半
   導体ウェーハであり、 上記幾何学量が所定範囲外のバンプが存在するチップ領
   域を不良と判定する、 ことを特徴とする請求項１記載のバンプ外観検査方法。
3. 【請求項３】 上記幾何学量は、上記バンプの高さ、直
   径又は体積の１つを含むことを特徴とする請求項１記載
   のバンプ外観検査方法。
4. 【請求項４】 上記ステップでは、上記検査対象物上を
   複数の領域に分割し、分割された各領域について上記幾
   何学量を推定する、 ことを特徴とする請求項１記載のバンプ外観検査方法。
5. 【請求項５】 上記ステップでは、上記計測した幾何学
   量の推定値を面上の点の高さで表し、 上記ステップでは、該高さが設定範囲内であるかどうか
   に基づいて上記検査領域を決定する、 ことを特徴とする請求項１記載のバンプ外観検査方法。
6. 【請求項６】 上記ステップでは、上記計測した幾何学
   量の局所的平均及び標準偏差を求め、求めたこれらの値
   から上記分割された複数の領域の各々について該幾何学
   量の局所的平均及び標準偏差の分布を推定し、 上記ステップでは、該分布に基づいて上記検査領域を決
   定する、 ことを特徴とする請求項４記載のバンプ外観検査方法。
7. 【請求項７】 上記ステップでは、上記計測した幾何学
   量の局所的最大値及び最小値を求め、求めたこれらの値
   から上記分割された複数の領域の各々について該幾何学
   量の局所的最大値及び最小値を推定し、 上記ステップでは、該分布に基づいて上記検査領域を決
   定する、 ことを特徴とする請求項４記載のバンプ外観検査方法。
8. 【請求項８】 上記ステップで、計測した幾何学量に偏
   差値が所定値以上のものが含まれていた場合には含まれ
   ていない場合よりも、上記ステップにおいて検査密度を
   高くする、 ことを特徴とする請求項１記載のバンプ外観検査方法。
9. 【請求項９】 上記検査領域と検査結果とのデータを蓄
   積する工程をさらに有し、 上記ステップでは、蓄積された該データに基づいて検査
   密度を定める、 ことを特徴とする請求項１記載のバンプ外観検査方法。
10. 【請求項１０】 上記ステップでは、上記バンプの形成
    条件により上記データを分類し、 上記ステップでは、該分類されたデータ毎に、上記蓄積
    されたデータに基づいて上記検査密度を定める、 ことを特徴とする請求項９記載のバンプ外観検査方法。
11. 【請求項１１】 上記バンプの形成条件は、該バンプの
    表面に被着する鍍金の鍍金槽である、 ことを特徴とする請求項１０記載のバンプ外観検査方
    法。
12. 【請求項１２】 上記ステップでは、上記決定された検
    査領域をその周辺部まで拡大することにより、上記検査
    密度を高くする、 ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１つに記
    載のバンプ外観検査方法。
13. 【請求項１３】 上記ステップでは、検査領域を一部含
    むチップ領域を検査領域に含めることにより上記検査密
    度を高くする、 ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１つに記
    載のバンプ外観検査方法。
14. 【請求項１４】 上記ステップでは、上記幾何学量が設
    定範囲内であるかどうかに基づいて上記検査領域を決定
    し、該設定範囲を変えることにより上記検査密度を変え
    る、 ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１つに記
    載のバンプ外観検査方法。
15. 【請求項１５】 上記ステップで決定された検査領域を
    除いた領域に対して抜き取り検査を行うことにより、上
    記検査密度を高くする、 ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１つに記
    載のバンプ外観検査方法。
16. 【請求項１６】 基板上にバンプが配列された検査対象
    物の該バンプの幾何学量を計測する計測装置と、 該基板上でのバンプの配列データが格納される記憶装置
    と、 該データを参照し該計測装置に対し該検査対象物上のサ
    ンプル領域につき該バンプの幾何学量を計測させ、その
    計測値に基づいて該基板上のバンプの幾何学量分布を推
    定し、該幾何学量分布に基づいて検査領域を決定し、該
    データを参照し該計測装置に対し該検査領域について該
    バンプの幾何学量を計測させ、その計測値に基づいて良
    否判定を行う処理装置と、 を有することを特徴とするバンプ外観検査装置。