[发明专利]缺陷检查方法及其装置

说明书

本发明提供缺陷检查方法及其装置，在对于半导体晶片或MEMS晶片等包含微细且多层构造的被检查体的超声波检查中，能够将存在于内部的不良与正常图案分离而高灵敏度地检测。将形成有图案的被检查体进行摄像而取得被检查体的图像，根据所取得的被检查体的图像制作不包含缺陷的基准图像，并制作用于从所取得的被检查体的图像将非缺陷像素进行掩蔽的多值掩码，将被检查体的图像和基准图像的明亮度进行对照来计算缺陷可靠度，将计算出的缺陷可靠度与制作出的多值掩码进行比较来检测缺陷。

技术领域

本发明涉及从使用超声波或X射线等得到的被检查对象的图像检查缺陷的装置，特别涉及适合于具有多层构造的被检查体的检查的检查方法及使用它的非破坏检查装置。

背景技术

作为从被检查对象的图像检查缺陷的非破坏检查方法，有使用向被检查对象照射超声波并检测其反射波而制作的超声波图像的方法、使用向被检查对象照射X射线并检测透射了试料的X射线而得到的X射线图像的方法。

通常，为了用超声波来检测在具有多层构造的被检查体内存在的缺陷，利用由声阻抗的差异形成的反射特性。超声波在液体及固体物质中传输，在声阻抗不同的物质的边界面及空隙的地方产生反射波。这里，由于来自缺陷的反射波和来自没有缺陷的地方的反射波在其强度上存在差异，所以通过将被检查体的各层的边界面处的反射强度进行图像化，能够得到使存在于被检查体内的缺陷显现的图像。

得到的反射强度的图像中的有无缺陷的判定多数情况下通过检查员的目视来进行，因为检查员的经验的差异等，评价结果有可能出现偏差。此外，对作为主要的检查对象的半导体、电子零件等而言，微细化不断进展，缺陷和正常图案的通过目视的识别变得困难。进而，为了应对安装产品的多功能化、小型化，多层构造化不断进展，在制造现场中以晶片状态进行处理直到封装最终工序的WLP(Wafer Level package)法正在成为主流。因此，在通过超声波进行的检查中，要求在晶片的状态下将微米量级的内部缺陷与复杂的图案分离而高速、高灵敏度地检测。这相当于从数千万像素的内部图像中检测数像素的缺陷，通过目视进行的判定接近于不可能。

作为从超声波检查图像自动进行缺陷检测的以往的技术，有在特开2007－101320号公报(专利文献1)中记载的方法。其具有连续地生成并显示超声波检查图像的功能，在各图像中根据亮度分布的延伸情况来提取缺陷候选。并且，根据缺陷候选的连续出现性的长短来识别缺陷和噪声。还有在特开2012－253193号公报(专利文献2)中记载的方法。其基于超声波扫描来推测3维集成化构造中的TSV(Through Silicon Via：硅贯通布线)中的空隙(void)的存在。

专利文献1：特开2007－101320号公报

专利文献2：特开2012－253193号公报

在被检查体是半导体、电子零件等的具有复杂图案且多层构造的情况下，通过专利文献1中记载的方法，虽然能够识别具有某种程度的长度的缺陷和在时间上随机地发生的噪声，但不能做出微小的缺陷与正常图案的区别。此外，专利文献2中记载的方法中将检查对象图案特定化为TSV，在TSV的上下方向上为了避免使解析力下降的构造物(凸块电极及布线层)的影响而形成蚀刻停止层及仅TSV的TEG(Test Element Group)区域，通过检查TEG区域的空隙的有无来推测活动(Active)的TSV中的空隙的有无，不能进行各种图案混杂的晶片整面的检查。

发明内容

所以，本发明的目的是提供一种在对于半导体晶片或MEMS晶片等包含微细且多层构造的被检查体的超声波检查中，能够将内部中存在的不良与正常图案分离并高灵敏度地检测的检查方法及装置。