本發(fā)明涉及用于對半導體晶片等被檢查物進行檢查的檢查裝置。

背景技術：

在以ic、lsi等為代表的半導體器件的制造工序中，多數(shù)情況下使用不同的多個檢查裝置(例如，參照專利文獻1、2等)對半導體晶片的正面背面等進行檢查。例如，能夠通過利用這些檢查裝置對半導體晶片的正面背面等進行拍攝，而適當?shù)貦z測出混入到電路圖案內的異物、因磨削/研磨等處理而產生的劃痕等缺陷。

專利文獻1：日本特開平7-281098號公報

專利文獻2：日本特開平10-185535號公報

但是，當使用多個檢查裝置對半導體晶片等被檢查物進行檢查時，在利用某一檢查裝置的檢查之后，將被檢查物搬入其他的檢查裝置而實施檢查。因此，在使用這樣的多個檢查裝置的情況下，存在被檢查物的檢查所需要的時間容易變長這樣的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于該問題點而完成的，其目的在于提供一種檢查裝置，能夠縮短被檢查物的檢查所需要的時間。

根據(jù)本發(fā)明的一個方式，提供一種檢查裝置，其對板狀的被檢查物進行檢查，其特征在于，該檢查裝置具有：保持工作臺，其對被檢查物進行保持；旋轉機構，其使該保持工作臺旋轉；以及檢查單元，其對保持在該保持工作臺上的被檢查物進行檢查，該檢查單元包含取得檢查信息的第1檢測單元和第2檢測單元，該檢查信息被用于檢測被檢查物的缺損、被檢查物的表面的傷痕、附著于被檢查物的附著物以及被檢查物的厚度中的任意情況，一邊使保持著被檢查物的狀態(tài)的該保持工作臺旋轉，一邊使該檢查單元按照包含被檢查物的中心在內的直線狀的區(qū)域直線移動，從而利用該第1檢測單元和該第2檢測單元取得檢查信息。

在本發(fā)明的一個方式中，優(yōu)選所述第1檢測單元和所述第2檢測單元分別是如下的單元中的任意的單元：明視野拍攝單元，其利用明視野觀察法對被檢查物進行拍攝而取得檢查信息；暗視野拍攝單元，其利用暗視野觀察法對被檢查物進行拍攝而取得檢查信息；表面檢查單元，其對因被檢查物而散射的光進行檢測而取得檢查信息；以及厚度測量單元，其對被檢查物的上表面的高度進行測量而取得檢查信息。

并且，在本發(fā)明的一個方式中，優(yōu)選該檢查裝置還具有：第1控制部，其對所述檢查單元的直線移動進行控制，并存儲該檢查單元的坐標；以及第2控制部，其對所述保持工作臺的旋轉進行控制，并存儲該保持工作臺的旋轉角度，該檢查裝置根據(jù)被檢查物的任意的基準點的坐標、存儲于該第1控制部的該檢查單元的坐標以及存儲于該第2控制部的該保持工作臺的旋轉角度而在被檢查物上確定出取得了檢查信息的位置。

并且，在本發(fā)明的一個方式中，優(yōu)選該檢查裝置還具有：圖像生成部，其根據(jù)被檢查物的所述基準點的坐標、存儲于所述第1控制部的所述檢查單元的坐標、存儲于所述第2控制部的所述保持工作臺的旋轉角度以及所述第1檢測單元或者所述第2檢測單元所取得的檢查信息而生成圖像；以及顯示器，其對該圖像生成部所生成的圖像進行顯示。

本發(fā)明的一個方式的檢查裝置具有：保持工作臺，其對被檢查物進行保持；旋轉機構，其使保持工作臺旋轉；以及檢查單元，其包含第1檢測單元和第2檢測單元，一邊使保持著被檢查物的狀態(tài)下的保持工作臺旋轉，一邊使檢查單元按照包含被檢查物的中心在內的直線狀的區(qū)域直線移動，從而利用第1檢測單元和第2檢測單元取得2種檢查信息，因此能夠使檢查單元的運動簡單化并且一次性取得2種檢查信息。

即，由于不需要取得檢查信息時的搬送等工序，因此能夠縮短被檢查物的檢查所需要的時間。并且，由于使包含第1檢測單元和第2檢測單元在內的檢查單元直線運動而一次性取得2種檢查信息，因此與使第1檢測單元和第2檢測單元單獨地運動而取得2種檢查信息的情況等相比，能夠縮短被檢查物的檢查所需要的時間。

附圖說明

圖1是示意性示出檢查裝置的結構例的圖。

圖2是示意性示出明視野拍攝單元的結構例的圖。

圖3是示意性示出暗視野拍攝單元的結構例的圖。

圖4是示意性示出表面檢查單元的結構例的圖。

圖5是示意性示出厚度測量單元的結構例的圖。

圖6的(a)是示意性示出檢查工序的俯視圖，圖6的(b)是示意性示出檢查單元相對于被檢查物的軌跡的俯視圖。

圖7的(a)是示意性示出基于明視野拍攝單元所取得的檢查信息的圖像的例子的圖，圖7的(b)是示意性示出基于暗視野拍攝單元所取得的檢查信息的圖像的例子的圖。

圖8的(a)是示出表面檢查單元所測量的散射光強度的例子的圖表，圖8的(b)是示出基于厚度測量單元所取得的檢查信息的圖像的例子的圖。

標號說明

2：檢查裝置；4：基臺；6：保持工作臺；6a：保持面；8：旋轉機構(旋轉構件)；10：檢查單元(檢查構件)；12：支承構造；12a：前表面；14：移動機構；16：導軌；18：移動板；20：滾珠絲杠；22：脈沖電動機；24：檢測單元(第1檢測構件)；26：檢測單元(第2檢測構件)；28：檢測單元(第3檢測構件)；30：控制單元；30a：第1控制部；30b：第2控制部；30c：位置確定部；30d：圖像生成部；32：顯示器(顯示構件)；42：明視野拍攝單元；44：明視野光源；46：透鏡；48：半反射鏡；50：物鏡透鏡；52：透鏡；54：拍攝單元；62：暗視野拍攝單元；64：暗視野光源；66：反射鏡；68：透鏡；70：透鏡；72：拍攝單元；82：表面檢查單元；84：激光照射單元；86：聚光單元；86a：內壁面；86b：開口；88：檢測單元；90：光電倍增管；102：厚度測量單元；104：光源；106：半反射鏡；108：透鏡；110：分光單元；112：線傳感器；11：被檢查物；11a：上表面；11b：下表面；11c：凹口；11d：中心；13：直線狀的區(qū)域；15：軌跡；21：明視野光；23：暗視野光；25：激光光線；27：散射光；29：光。

具體實施方式

參照附圖對本發(fā)明的一個方式的實施方式進行說明。圖1是示意性示出檢查裝置的結構例的圖。圖1所示的檢查裝置2具有對各結構要素進行支承的基臺4。

在基臺4的中央設置有對板狀的被檢查物11(參照圖2等)進行保持的保持工作臺6。被檢查物11例如是用于ic、lsi等的制造的圓盤狀的半導體晶片。但是，被檢查物11的種類、形狀等不存在限制，例如也可以將封裝基板、陶瓷基板、玻璃基板等作為被檢查物11。

保持工作臺6例如與包含電動機等在內的旋轉機構(旋轉構件)8連結，繞與鉛垂方向(z軸方向)大致平行的旋轉軸旋轉。保持工作臺6的上表面成為對被檢查物11進行保持的保持面6a。

該保持面6a例如通過形成于保持工作臺6的內部的吸引路(未圖示)等而與吸引源(未圖示)連接。能夠通過使吸引源的負壓作用于保持面6a而利用保持工作臺6對被檢查物11進行保持。

對檢查單元(檢查構件)10進行支承的門型的支承構造12以橫跨保持工作臺6的方式配置于基臺4的上表面上。在支承構造12的前表面12a的上部設置有使檢查單元10在左右方向(y軸方向)上移動的移動機構14。通過該移動機構14使檢查單元10直線移動。

移動機構14配置于支承構造12的前表面12a上，具有在左右方向上延伸的一對導軌16。構成移動機構14的移動板18以能夠滑動的方式安裝于導軌16。在移動板18的背面?zhèn)?后表面?zhèn)?設置有螺母部(未圖示)，與導軌16平行的滾珠絲杠20與該螺母部螺合。

脈沖電動機22與滾珠絲杠20的一端部連結。如果利用脈沖電動機22使?jié)L珠絲杠20旋轉，則移動板18沿著導軌16在左右方向上移動。在移動板18的正面?zhèn)?前表面?zhèn)?設置有檢查單元10。

檢查單元10包含分別取得不同的信息(檢查信息)的檢測單元(第1檢測構件)24、檢測單元(第2檢測構件)26以及檢測單元(第3檢測構件)28。各檢測單元24、26、28例如構成為能夠取得對被檢查物11的缺損、被檢查物11的表面的傷痕、附著于被檢查物11的附著物、被檢查物11的厚度等的檢測所需要的信息(檢查信息)。

具體而言，例如，作為各檢測單元24、26、28選擇如下的單元中的任意單元：明視野拍攝單元，其利用明視野觀察法對被檢查物11的上表面11a進行拍攝而取得檢查信息；暗視野拍攝單元，其利用暗視野觀察法對被檢查物11的上表面11a進行拍攝而取得檢查信息；表面檢查單元，其對在被檢查物11的上表面11a發(fā)生散射的光進行檢測而取得檢查信息；以及厚度測量單元，其對上表面11a相對于被檢查物11的下表面11b的高度進行測量而取得檢查信息。

另外，在本實施方式中，示出了包含3種檢測單元24、26、28在內的檢查單元10，但本發(fā)明的檢查單元(檢查構件)只要至少包含2種檢測單元(檢測構件)即可。并且，檢查單元也可以包含4種以上的檢測單元(檢測構件)。此外，多個(在本實施方式中為3種)檢測單元可以不必須一體化。

保持工作臺6、旋轉機構8、檢查單元10、移動機構14等各結構要素與控制單元30連接。控制單元30例如根據(jù)經由觸板式的顯示器(顯示構件)32等而設定的檢查條件等對各結構要素的動作進行控制。

控制單元30包含：第1控制部30a，其對移動機構14進行控制；以及第2控制部30b，其對旋轉機構8進行控制。第1控制部30a通過移動機構14對檢查單元10的直線運動進行控制，并且對相當于檢查單元10的坐標(y坐標)的移動板18的坐標(y坐標)進行存儲。另一方面，第2控制部30b通過旋轉機構8對保持工作臺6的旋轉進行控制，并且對保持工作臺6的旋轉角度進行存儲。

并且，控制單元30包含：位置確定部30c，其在被檢查物11上確定出取得了檢查信息的位置；以及圖像生成部30d，其根據(jù)檢查信息而生成圖像。位置確定部30c根據(jù)被檢查物11的任意的基準點(例如，凹口11c(參照圖6的(a)等))的坐標、存儲于第1控制部30a的檢查單元10的坐標以及存儲于第2控制部30b的保持工作臺6的旋轉角度，而在被檢查物11上確定出取得了檢查信息的位置(坐標)。

另一方面，圖像生成部30d根據(jù)被檢查物11的基準點(在本實施方式中為凹口11c)的坐標、存儲于第1控制部30a的檢查單元10的坐標、存儲于第2控制部30b的保持工作臺6的旋轉角度、以及檢測單元24、26、28的任意單元所取得的檢查信息而生成圖像。圖像生成部30d所生成的圖像根據(jù)需要而顯示于顯示器32。

圖2是示意性示出用作檢測單元24、26、28的明視野拍攝單元的結構例的圖。圖2所示的明視野拍攝單元42具有放射出明視野觀察用的均質的光的明視野光源44。從明視野光源44放射出的明視野光21經由照明用的透鏡46、半反射鏡48、物鏡透鏡50等而成像于被檢查物11的上表面11a。

在半反射鏡48的上方設置有成像用的透鏡52，該成像用的透鏡52對在上表面11a發(fā)生了反射的反射光進行聚光而進行成像。在透鏡52的更上方配置有包含ccd、cmos等拍攝元件在內的拍攝單元54。拍攝單元54生成相當于透鏡52等所形成的像的圖像(檢查信息)而發(fā)送給控制單元30。使用該明視野拍攝單元42而進行的明視野觀察例如適合被用于對形成于被檢查物11的電路圖案等的式樣、傷痕、輪廓的缺損等進行檢測。

圖3是示意性示出用作檢測單元24、26、28的暗視野拍攝單元的結構例的圖。圖3所示的暗視野拍攝單元62具有暗視野觀察用的暗視野光源64。從暗視野光源64放射的暗視野光23經由反射鏡66等而向被檢查物11的上表面11a照射。另外，反射鏡66所反射的暗視野光23的光束成為相對于被檢查物11的上表面11a傾斜的狀態(tài)。

在上表面11a發(fā)生了反射的反射光經由成像用的透鏡68、70等而向上方的拍攝單元72入射。拍攝單元72包含ccd、cmos等拍攝元件，生成相當于透鏡68、70等所形成的像的圖像(檢查信息)而發(fā)送給控制單元30。另外，使用該暗視野拍攝單元62的暗視野觀察例如適合被用于對形成于被檢查物11的傷痕或附著于上表面11a的附著物等進行檢測。

圖4是示意性示出用作檢測單元24、26、28的表面檢查單元的結構例的圖。圖4所示的表面檢查單元82具有激光照射單元84，該激光照射單元84朝向配置于下方的被檢查物11的上表面11a照射激光光線25。該激光照射單元84例如將激光振蕩器振蕩出的激光光線25聚光到被檢查物11的上表面11a。

當在激光光線25的被照射區(qū)域中存在任何缺陷的情況下，激光光線25因該缺陷而散射。另一方面，當在被照射區(qū)域中不存在缺陷的情況下，激光光線25直接被反射。照射單元84的激光振蕩器例如是半導體激光，振蕩出適合缺陷處的散射的波長(405nm等)的激光光線25。其中，激光振蕩器的種類或激光光線25的波長等不存在限制。

在照射單元84的周圍配置有對激光光線25的散射光27進行聚光的筒狀的聚光單元86。聚光單元86的內壁面86a的一部分或者全部成為對從2個焦點中的一方放射的光進行反射而聚光到另一方的橢圓鏡(旋轉橢圓鏡)。由此，例如如果將被檢查物11的上表面11a定位于一方的焦點，則能夠對激光光線25的被照射區(qū)域所產生的散射光27進行反射而聚光到另一方的焦點。另外，在聚光單元86的下部形成有用于取入散射光27的開口86b。

在聚光單元86的上方配置有對聚光后的散射光27進行檢測的檢測單元88。檢測單元88具有能夠對微弱的光進行檢測的光電倍增管90。光電倍增管90配置于上述的橢圓鏡的另一方的焦點附近。由此，能夠利用光電倍增管90適當?shù)貦z測因缺陷引起的微弱的散射光27。

與光電倍增管90所檢測的散射光27的光強度相關的信息(檢查信息)被發(fā)送給控制單元30。另外，使用該表面檢查單元82而進行的檢查除了適合被用于對形成于被檢查物11的傷痕、或附著于上表面11a的附著物等進行檢測外，還適合被用于對被稱為朦朧度(haze)等的微小的凹凸進行檢測。

圖5是示意性示出用作檢測單元24、26、28的厚度測量單元的結構例的圖。圖5所示的厚度測量單元102具有放射出檢查用的光29的光源104。該光源104例如是sld(超發(fā)光二極管)、led、鹵素燈等，放射出在透過被檢查物11的規(guī)定的波長范圍中具有強度分布的光29。從光源104放射的光29通過半反射鏡106、透鏡108等向被檢查物11照射。

如上所述，由于光29透過被檢查物11，因此照射到被檢查物11的光29的一部分在被檢查物11的上表面11a發(fā)生反射，而照射到被檢查物11的光29的另一部分在被檢查物11的下表面11b發(fā)生反射。由此，上表面11a所反射的光29與下表面11b所反射的光29之間的干涉光因根據(jù)上表面11a和下表面11b之間的光路差(相當于被檢查物11的厚度)等的多個波長而增強。

上述的干涉光經由半反射鏡106等向由衍射光柵等構成的分光單元110入射。在分光單元110的附近配置有線傳感器112，該線傳感器112對分光單元110所分出的光29的強度分布進行檢測。與線傳感器112所取得的干涉光的強度分布相關的信息(檢查信息)被發(fā)送給控制單元30。

如上所述，在線傳感器112所取得的信息中包含有相當于由多個波長增強的干涉光的分光光譜的信息。由此，例如能夠利用控制單元30對線傳感器112所取得的信息(干涉光的分光光譜)進行傅里葉變換(代表性地，高速傅里葉變換)等而取得與上表面11a相對于下表面的高度(即，被檢查物11的厚度)相關的信息。

接著，對該檢查裝置2所實施的被檢查物11的檢查方法的概況進行說明。在本實施方式的檢查方法中，首先，實施保持工序，使被檢查物11保持在檢查裝置2的保持工作臺6上。具體而言，使被檢查物11載置在保持面6a上以使得上表面11a向上方露出。如果在該狀態(tài)下使吸引源的負壓作用于保持面6a，則被檢查物11由保持工作臺6吸引、保持。

在保持工序之后，實施檢查工序，取得各種檢查信息。圖6的(a)是示意性示出檢查工序的俯視圖。如圖6的(a)所示，在該檢查工序中，一邊使保持工作臺6繞z軸旋轉，一邊使檢查單元10在y軸方向上移動。這里，保持工作臺6和檢查單元10被配置成檢查單元10按照包含保持在保持工作臺6上的被檢查物11的中心11d在內的直線狀的區(qū)域13而移動。

由此，當一邊使保持工作臺6以適當?shù)乃俣刃D一邊使檢查單元10以適當?shù)乃俣仍趛軸方向上移動時，檢查單元10(檢測單元24、26、28)以相對于被檢查物11描繪出螺旋的軌跡的方式移動。圖6的(b)是示意性示出檢查單元10(檢測單元24、26、28)相對于被檢查物11的軌跡的俯視圖。

因此，如果一邊使檢查單元10相對于被檢查物11像上述那樣移動一邊利用各檢測單元24、26、28連續(xù)或者斷續(xù)地取得檢查信息，則能夠沿著軌跡15在被檢查物11的大致整體上取得檢查信息。另外，第1控制部30a和第2控制部30b構成為能夠與利用各檢測單元24、26、28取得檢查信息的時機同步地對檢查單元10的坐標(移動板18的坐標)和保持工作臺6的旋轉角度進行存儲。

由此，位置確定部30c例如能夠根據(jù)被檢查物11的凹口11c(基準點)的坐標、存儲于第1控制部30a的檢查單元10的坐標、以及存儲于第2控制部30b的保持工作臺6的旋轉角度而在被檢查物11上確定出取得了檢查信息的位置(坐標)。與位置確定部30c所確定的位置(坐標)相關的信息以與所對應的檢查信息相關聯(lián)的狀態(tài)存儲于控制單元30。

另外，在該檢查工序中，能夠通過使一體地具有檢測單元24、26、28的檢查單元10像上述那樣移動而一次性取得多種(在本實施方式中為3種)檢查信息。由此，與使多個檢測單元單獨地運動而取得多個檢查信息的情況等相比，能夠縮短被檢查物11的檢查所需要的時間。

在檢查工序之后，實施圖像生成工序，根據(jù)需要對各檢查信息進行圖像化。如上所述，與位置確定部30c所確定的位置(坐標)相關的信息在與對應的檢查信息相關聯(lián)的狀態(tài)下存儲于控制單元30。由此，通過按照取得了多個檢查信息的位置(坐標)進行排列(映射)，例如能夠生成與被加工物11的整體對應的圖像。

另外，該圖像生成工序由圖像生成部30d實施。所生成的圖像存儲于控制單元30，并根據(jù)需要顯示于顯示器32。其中，在檢查信息的數(shù)量較少的情況下等不需要使檢查信息視覺化的情況下，也可以省略該圖像生成工序。

圖7的(a)是示意性示出基于明視野拍攝單元42所取得的檢查信息的圖像的例子的圖。能夠根據(jù)圖7的(a)所示的圖像來確認輪廓的缺損。圖7的(b)是示意性示出基于暗視野拍攝單元62所取得的檢查信息的圖像的例子的圖。能夠根據(jù)圖7的(a)所示的圖像來確認附著物的存在。

圖8的(a)是示出表面檢查單元82所測量的散射光強度的例子的圖表。通常情況下，散射光的光強度在存在缺陷的區(qū)域中變大。由此，例如，當在某區(qū)域(位置、坐標)中測量出的散射光的光強度超過預先設定的閾值ith的情況下等，能夠判定出在該區(qū)域中存在缺陷。該判定例如由控制單元30等進行。

圖8的(b)是示出基于厚度測量單元102所取得的檢查信息的圖像的例子的圖。根據(jù)圖8的(b)所示的圖像，可知在被檢查物11中形成有同心圓狀的凹凸圖案。

如上所述，本實施方式的檢查裝置2具有：保持工作臺6，其對被檢查物11進行保持；旋轉機構(旋轉構件)8，其使保持工作臺6旋轉；以及檢查單元(檢查構件)10，其包含多個檢測單元(檢測構件)24、26、28，該檢查裝置2一邊使保持著被檢查物11的狀態(tài)下的保持工作臺6旋轉一邊使檢查單元10按照包含被檢查物11的中心11d在內的直線狀的區(qū)域13直線移動，由此利用多個檢測單元24、26、28取得多個檢查信息，因此能夠使檢查單元10的運動簡單化并且一次性取得多個檢查信息。

即，由于不再需要取得檢查信息時的搬送等的工序，因此能夠縮短被檢查物11的檢查所需要的時間。并且，由于使一體地具有多個檢測單元24、26、28的檢查單元10直線運動而一次性取得多個檢查信息，因此與使多個檢測單元單獨地運動而取得多個檢查信息的情況等相比，能夠縮短被檢查物11的檢查所需要的時間。此外，由于檢查單元10的運動簡單，因此不需要復雜的移動機構或控制。

另外，本發(fā)明不限于上述實施方式的記載，可以進行各種變更而實施。例如，在上述實施方式中，例示出明視野拍攝單元42、暗視野拍攝單元62、表面檢查單元82、厚度測量單元102，但也可以使用其他的檢測單元。

除此之外，上述實施方式的構造、方法等在不脫離本發(fā)明的目的的范圍中可以適當變更而實施。