異物検査装置および半導体製造装置
【課題】薄くされたチップを積層して半導体装置を製造する際に、処理対象の上面に存在する異物によって積層させるチップが割れてしまうことを防ぐ異物検査装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、異物検査装置２０は、下地検査部２２１および下地検査部２２１を支持する支持部２２２を有する検知ヘッド２２と、下地データ格納部２３３、検査制御部２３２および異物存在判定部２３４を有する制御部２３と、を備える。下地データ格納部２３３は、配線基板８０または配線基板８０の最上層のチップの配置位置を示す下地配置領域を含む下地データを格納する。検査制御部２３２は、検知ヘッド２２を検査対象上の所定の位置に接触させながら所定の力で押圧するように制御する。異物存在判定部２３４は、下地検査部２２１から取得した検査データから、下地データを参照して下地配置領域のうち周囲よりも圧力が高まっている領域を異物存在領域として抽出する。
【解決手段】実施形態によれば、異物検査装置２０は、下地検査部２２１および下地検査部２２１を支持する支持部２２２を有する検知ヘッド２２と、下地データ格納部２３３、検査制御部２３２および異物存在判定部２３４を有する制御部２３と、を備える。下地データ格納部２３３は、配線基板８０または配線基板８０の最上層のチップの配置位置を示す下地配置領域を含む下地データを格納する。検査制御部２３２は、検知ヘッド２２を検査対象上の所定の位置に接触させながら所定の力で押圧するように制御する。異物存在判定部２３４は、下地検査部２２１から取得した検査データから、下地データを参照して下地配置領域のうち周囲よりも圧力が高まっている領域を異物存在領域として抽出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、異物検査装置および半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、携帯電話やパーソナルコンピュータなどの電子機器の記憶装置としてＮＡＮＤ型フラッシュメモリなどの不揮発性半導体記憶装置が多く使用され、その結果、電子機器は小型軽量化が進行している。また、これらの電子機器で扱う情報量の増大に対応して、不揮発性半導体記憶装置の高容量化も進行している。このような電子機器で使用される不揮発性半導体記憶装置として、メモリカード（半導体メモリカード）を例示することができる。
【０００３】
たとえば、小型化されたメモリカードを実現するために、メモリチップやコントローラチップなどの半導体チップは配線基板上に積層して搭載されるが、メモリカードのさらなる高容量化を図るために、メモリチップ自体も配線基板上に多段に積層されるようになってきている。このとき、メモリカードの厚さ（外形寸法）が決まっているために、高容量化を図るには、それぞれのメモリチップの厚さを薄くしなければならず、たとえば５０μｍ以下の厚さのチップが用いられるようになってきている。
【０００４】
メモリチップを積層する際に、下地となる配線基板やメモリチップの上面に異物が存在すると、上に載せるメモリチップを下地に対して接触させ、押圧する際に、異物を起点としてメモリチップが割れてしまう虞があった。従来では、メモリチップ内の機能ブロックが正常に動作しない欠陥領域を検査して、それに基づいてメモリチップを積層させることについては提案されているが、下地上に異物が存在する場合のチップの積層方法については提案されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７２３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一つの実施形態は、薄くされたチップを積層して半導体装置を製造する場合に、下地となる配線基板やチップの上面に存在する異物によって積層させるチップが割れてしまうことを防ぐ異物検査装置および半導体製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの実施形態によれば、配線基板、またはチップが積層された配線基板を含む検査対象の上面の異物の有無を検査する異物検査装置が提供される。前記異物検査装置は、前記検査対象の上面に存在する異物の存在の有無を検知する検知ヘッドと、前記検知ヘッドを前記検査対象上に移動させて異物検知処理を行い、前記検知ヘッドから取得した前記検査対象の上面の状態を示す検査データから異物存在領域を抽出する制御手段と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態による異物検査装置を備える半導体製造システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態による異物検査装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】図３は、下地データの一例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態による異物検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第１の実施形態による半導体製造システムにおけるチップ積層処理の様子を模式的に示す図である。
【図６】図６は、配線基板での異物検知処理の様子を模式的に示す図である。
【図７】図７は、チップでの異物検知処理の様子を模式的に示す図である。
【図８】図８は、チップでの異物検知処理の様子を模式的に示す図である。
【図９】図９は、第２の実施形態による異物検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２の実施形態による半導体製造システムにおけるチップ積層処理の様子を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態による異物検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる異物検査装置および半導体製造装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による異物検査装置を備える半導体製造システムの構成を模式的に示す図である。半導体製造システム１は、処理前の配線基板（メモリチップやコントローラチップなどのチップが積層された配線基板を含む）８０が格納されるローダ１０と、配線基板８０上に異物８５が存在するかを検査する異物検査装置２０と、配線基板８０上に異物８５が存在する場合に異物８５を除去する異物除去装置３０と、配線基板８０上に異物８５が存在しない場合に配線基板８０上にメモリチップやコントローラチップなどのチップ９０を積層させるチップ積層装置４０と、チップ９０が積層された配線基板８０が格納されるアンローダ５０と、ローダ１０とアンローダ５０との間で各処理装置に配線基板８０を搬送する搬送装置６０と、これらの各処理装置を制御するシステム制御装置７０と、を備える。
【００１１】
異物検査装置２０は、搬送されてきた配線基板８０の上面または配線基板８０上に積層されたチップ９０の上面に異物８５が存在するかを検査する装置である。異物検査装置２０の構造については、後述する。
【００１２】
異物除去装置３０は、配線基板８０の上面または配線基板８０上に積層されたチップ９０の上面に存在する異物８５を除去する装置である。異物除去装置３０として、たとえば粘着テープ３１を配線基板８０の上面または配線基板８０上に積層されたチップ９０の上面に接触させた後に剥がすことで、異物８５を除去する構造の装置を用いることができる。ここでは、粘着テープ３１はローラによって巻き取られる方式のものが採用されている。
【００１３】
チップ積層装置４０は、積層されるチップ９０を配置するチップ載置テーブル４１と、チップ載置テーブル４１と配線基板８０が支持される図示しないステージ上との間で移動可能なチップ配置ヘッド４２と、を有する。チップ配置ヘッド４２は、水平面内と垂直方向に移動可能な構成となっており、下面には真空チャック機構や静電チャック機構などのチップ保持機構を有し、チップ９０の上面を保持可能な構造となっている。つまり、チップ載置テーブル４１で下面に接着層が形成されたチップ９０の上面を保持して、配線基板８０上まで移動し、配線基板８０とチップ９０との位置合わせを行った後、チップ９０を配線基板８０上に押し付けて接着させる。接着処理が終了すると、チップ保持機構を解除して、別のチップ９０を貼り付ける処理を行う。なお、チップ９０の保持からチップ９０の配線基板８０上の所定の位置への積層処理は、たとえばシステム制御装置７０によって制御される。
【００１４】
搬送装置６０は、ローダ１０からアンローダ５０までの間の各処理装置間で配線基板８０を搬送する。搬送装置６０として、たとえばベルトコンベアやロボットアーム式の配線基板搬送装置などを例示することができる。ここでは、搬送装置６０がベルトコンベアで構成される場合を示している。また、異物検査装置２０や異物除去装置３０、チップ積層装置４０では、このベルトコンベアが配線基板８０を保持するステージとしての機能も有している。
【００１５】
システム制御装置７０は、ローダ１０からアンローダ５０まで配線基板８０を搬送装置６０で搬送し、配線基板８０に対する処理を各装置に指示する制御を行う。たとえば、ローダ１０から搬出された配線基板８０を異物検査装置２０の検査領域で止めて、異物検査装置２０に検査を行うように指示する。異物８５が配線基板８０上に存在しない場合には、チップ積層装置４０の処理領域で配線基板８０を止めて、チップ積層装置４０にチップ９０を配線基板８０上に積層するように指示する。また、異物８５が配線基板８０上に存在する場合には、異物除去装置３０の除去領域で配線基板８０を止めて、異物除去装置３０に異物８５の除去を行うように指示すると共に、ローダ１０から新たな配線基板８０が搬出されないように指示する。異物８５の除去の後、配線基板８０を異物検査装置２０まで搬送するように搬送装置６０に指示を出し、再び異物検査装置２０に対して検査を行うように指示する。なお、同じ場所に異物８５が検出された場合には、配線基板８０上の異物８５を異物除去装置３０では除去できないか、または異物検査装置２０側に異物８５が付着してしまったかのいずれかであると判断し、異常を示す警告を出力する。
【００１６】
ここで、異物検査装置２０の詳細な構成について説明する。図２は、第１の実施形態による異物検査装置の構成を模式的に示す図である。異物検査装置２０は、配線基板８０を保持するステージ２１と、配線基板８０やチップ９０の下地上に異物８５が存在するかを検査する検知ヘッド２２と、検知ヘッド２２の制御および検知ヘッド２２からの出力信号を用いて下地上に異物８５が存在するか否かを判定する制御部２３と、を備える。
【００１７】
ステージ２１は、検査中に配線基板８０が動かないように配線基板８０を固定する静電チャック機構や真空チャック機構などの基板保持機構を備える。
【００１８】
検知ヘッド２２は、配線基板８０またはチップ９０上に存在する異物８５の有無を検査する下地検査部２２１と、下地検査部２２１を支持する支持部２２２と、を備える。検知ヘッド２２は、水平方向および高さ方向に図示しない駆動機構によって駆動される。
【００１９】
下地検査部２２１として、たとえば下地上に接触させた状態で所定の力で押圧した際に、下地上に存在する異物８５を位置情報と共に検知することができるセンサシートなどの全面感圧ユニットを用いることができる。全面感圧ユニットは、たとえば第１の方向に延在し、上面に感圧抵抗体からなる感圧層を有する短冊形感圧電極が、第１の方向に直交する第２の方向に所定の間隔で複数設置された弾性体材料からなる第１シート領域と、第２の方向に延在し、上面に感圧抵抗体からなる感圧層を有する短冊形感圧電極が第１の方向に所定の間隔で複数設置された弾性体材料からなる第２シート領域と、を感圧層同士が接触するように貼り合わされたものを用いることができる。
【００２０】
この全面感圧ユニットでは、各シート領域に配置された短冊形感圧電極が交差し、それら各交点が感圧部として機能し、各感圧電極が順次通電され、感圧電極間の電気抵抗を計測することで、センサシート面内における圧力分布測定が可能となる。測定時に得られる信号は、制御部２３に出力される。なお、下地検査部２２１として、非接触で下地上の異物８５の有無を検出することができるものを用いてもよく、たとえば紫外線領域の波長の光を下地表面に走査しながら照射し、その反射光または散乱光を受光して、下地表面の異物８５の有無を検出する光学検知ユニットを用いることができる。
【００２１】
制御部２３は、検査対象設定部２３１と、検査制御部２３２と、下地データ格納部２３３と、異物存在判定部２３４と、を有する。検査対象設定部２３１は、検査対象である下地が配線基板８０であるのか、または配線基板８０上に積層された何層目のチップ９０であるのかを設定する。ここでは、配線基板を１段目とし、配線基板上に積層された１層目のメモリチップを２段目とし、同じく２層目のメモリチップを３段目とし、・・・、同じくｎ層目のメモリチップを（ｎ＋１）段目とする。これは、検査時に下地検査部２２１の下面をどこまで下ろすかの設定と、下地検査部２２１によって検査された領域を特定する設定である。設定する項目としては、製造するチップの種類や段数などを例示することができる。
【００２２】
検査制御部２３２は、検査対象設定部２３１によって設定された段数に基づいて、検知ヘッド２２を下地に対向する領域まで移動させ、所定の圧力で下地を押圧した後、検知ヘッド２２を下地から引き離すように制御する。
【００２３】
下地データ格納部２３３は、下地である配線基板８０とチップ９０の配置位置である下地データを格納する。これは、チップ９０が積層されていない配線基板８０上面を検査する場合と、チップ９０が積層されている配線基板８０の上面、すなわち最上層のチップ９０の上面を検査する場合とで、下地検査部２２１にかかる圧力が異なるため、予め配線基板８０やチップ９０がどの位置に配置されているかを登録しておくためのものである。
【００２４】
図３は、下地データの一例を示す図であり、（ａ）は１段目（配線基板上）における下地の配置領域を示す図であり、（ｂ）は２段目（１層目のメモリチップ上）における下地の配置領域を示す図であり、（ｃ）は３段目（２層目のメモリチップ上）における下地配置領域を示す図である。図３（ａ）に示されるように、１段目の場合には、下地検査部２２１の下面のすべてが配線基板配置領域２３１１（下地配置領域）となる。つまり、下地検査部２２１の下面のすべてが配線基板８０の上面と接触する。一方、図３（ｂ）や（ｃ）に示されるように、チップ９０が積層されている場合には、下地検査部２２１の下面の一部がチップ配置領域２３１２（下地配置領域）となり、チップ配置領域２３１２間は何も配置されていないチップ非配置領域２３１３となる。そのため、異物検査時は、チップ配置領域２３１２にのみ圧力がかかり、チップ非配置領域２３１３には圧力がかからない。また、段数によってチップ配置領域２３１２の面積が異なっている。なお、ここでは、３段目までのデータしか示されていないが、積層されるチップ数に応じて下地データが下地データ格納部２３３に格納される。また、半導体チップの種類に応じて、各段の下地データが下地データ格納部２３３に格納される。
【００２５】
異物存在判定部２３４は、下地検査部２２１から下地の上面の状態を示す検査結果のデータ（信号）を取得し、異物の存在を判定する。この場合には、下地検査部２２１から下地上の各位置での圧力値を示す検査結果のデータを取得し、検査対象設定部２３１で設定された段数に対応する下地データを下地データ格納部２３３から取得し、検査結果のデータを、下地データで示される下地配置領域と比較して、下地上で他の部分より圧力が高まっている領域を異物存在領域として抽出する。このとき、たとえば他の部分に比して所定の割合だけ圧力値が高い領域を異物存在領域とすることができる。これによって、圧力値の大きさに応じて異物８５の硬さを考慮して、所定の値以上の硬さを有するものを除去すべき異物８５と判定することが可能となる。異物存在判定部２３４による判定結果は、システム制御装置７０へと出力される。
【００２６】
つぎに、チップ積層処理における異物検知処理について説明する。図４は、第１の実施形態による異物検知処理の手順の一例を示すフローチャートであり、図５は、第１の実施形態による半導体製造システムにおけるチップ積層処理の様子を模式的に示す図である。なお、ここでは、異物除去装置３０が異物検査装置２０とチップ積層装置４０と同じライン上に存在する場合を例に挙げて説明する。
【００２７】
まず、搬送装置６０によって半導体製品としての配線基板８０がローダ１０から異物検査装置２０まで搬送される（ステップＳ１１）。配線基板８０が搬送装置６０によって所定の位置に配置されると、異物検査装置２０は異物検知処理を開始する（ステップＳ１２、図５（ａ））。
【００２８】
異物検知処理では、制御部２３の検査制御部２３２が、検査対象設定部２３１で設定されたチップ９０の種類の段数に対応して、検知ヘッド２２をステージ上の配線基板８０と接触するまで下降させ、所定の力で検知ヘッド２２（下地検査部２２１）を配線基板８０に対して押し付けるように制御する。なお、検知ヘッド２２を配線基板８０と接触させる際には、配線基板８０に設けられた位置合わせマークを用いて検知ヘッド２２の位置合わせを行った後、検知ヘッド２２と配線基板８０とを接触させる。
【００２９】
図６は、配線基板での異物検知処理の様子を模式的に示す図であり、（ａ）は異物検知の際の原理を模式的に示す図であり、（ｂ）は異物検知処理によって得られる異物存在情報の一例を示す図である。図６（ａ）に示されるように、下地検査部２２１は所定の力で配線基板８０に押し付けられると、配線基板８０から検知ヘッド２２に向かう圧力を下地検査部２２１の各位置で検出する。下地、すなわち配線基板８０の上面が平坦である場合には、どの位置でも圧力Ｐ１の大きさは同じであるが、異物８５が存在するとその部分だけ、圧力Ｐ２が周囲に比して高まる。このような圧力分布が下地検査部２２１によって取得され、制御部２３へと送られる。
【００３０】
制御部２３の異物存在判定部２３４は、下地検査部２２１から取得した圧力分布のデータと、下地データ格納部２３３に格納されている対応する段数の下地データとから、圧力が周囲に比して所定の割合だけ高まっている異物存在領域を、位置情報と共に抽出し、異物存在情報としてシステム制御装置７０へと送信する。異物存在情報は、図６（ｂ）に示されるように、配線基板８０のどの位置に異物８５が存在するかを示す情報であり、ここでは、配線基板配置領域２３１１（下地配置領域）に異物存在領域２３１５が存在している状態が示されている。
【００３１】
なお、ここでは、配線基板８０上の異物検知処理について説明したが、配線基板８０上に積層されたチップ９０の上面の異物検知処理についても同様に行われる。図７と図８は、チップでの異物検知処理の様子を模式的に示す図であり、（ａ）は異物検知の際の原理を模式的に示す図であり、（ｂ）は異物検知処理によって得られる異物存在情報の一例を示す図である。チップ９０の上面の異物検知処理では、圧力分布が図７（ａ）や図８（ａ）に示されるように、チップ９０が配置されない領域では圧力がゼロとなるが、チップ９０が配置される領域では、所定の圧力Ｐ３が検出されることになる。そのため、チップ９０が配置される領域で、圧力Ｐ３に比して所定の割合だけ高い圧力Ｐ４が検出される領域を異物存在領域２３１５として抽出するようにしている。図７（ｂ）や図８（ｂ）は、チップ配置領域２３１２（下地配置領域）内に異物存在領域２３１５が存在する状態の異物存在情報が示されている。
【００３２】
また、所定の圧力Ｐ１，Ｐ３に比して高い圧力を有する領域をそのまま異物存在領域２３１５としてもよいが、所定の圧力Ｐ１，Ｐ３（周囲の圧力）に比して所定の割合（または所定の値）以上高い圧力Ｐ２，Ｐ４である領域を異物存在領域２３１５とすることで、積層させるチップ９０を破損させる虞がない所定の硬さよりも小さい硬さの異物８５については、除去対象としないこともできる。
【００３３】
システム制御装置７０は、異物検知処理の結果から、配線基板８０上の異物８５の有無を判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３で異物８５がない場合（ステップＳ１３でＮｏの場合）には、配線基板８０をチップ積層装置４０まで搬送する（ステップＳ２６）。チップ積層装置４０では、チップ配置ヘッド４２を駆動させて、チップ載置テーブル４１から下面に接着層が設けられたチップ９０を取得し、下地データに従って配線基板８０上の所定の位置にチップ９０を載置した後、所定の圧力で押圧し、チップ９０を配線基板８０上に積層させるチップ積層処理が行われる。そして、チップ９０を配線基板８０上に積層させた後、搬送装置６０によってアンローダ５０へと搬送され、異物除去処理が終了する。
【００３４】
また、異物８５が有る場合（ステップＳ１３でＹｅｓの場合）には、異物除去装置３０まで配線基板８０を搬送すると共に、新たな配線基板８０がローダ１０から異物検査装置２０まで搬送されないようにする（ステップＳ１４）。そして、システム制御装置７０は、異物８５があると判定された配線基板８０に対して異物除去処理を実施するように異物除去装置３０に指示を与える（ステップＳ１５、図５（ｂ））。図５（ｂ）では、ローダ１０と異物検査装置２０との間にストッパ６１が配置され、新たな配線基板８０が異物検査装置２０へと供給されないようにしている。
【００３５】
異物除去処理では、図５（ｂ）に示されるように、異物除去装置３０が、異物８５が存在する配線基板８０の上面の位置を含む領域に粘着テープ３１を貼り付け、それを剥がすことで異物８５を除去する。このとき、異物除去装置３０は、ローラに巻かれた粘着テープ３１を配線基板８０の上面と接触するように下降した後、配線基板８０の上面のすべてに粘着テープ３１が接触するように水平方向に移動する。ここでは、粘着テープ３１は巻き取り式となっている。配線基板８０の上面に粘着テープ３１を接触させた後、異物除去装置３０は上昇し、配線基板８０の上面から離される。なお、配線基板８０の上面のすべてに粘着テープ３１を接触させるのではなく、異物存在情報に基づいて、異物８５が存在する領域を含む所定の範囲のみに粘着テープ３１を接触させるようにしてもよい。
【００３６】
その後、搬送装置６０は、異物検査装置２０まで異物除去を行った配線基板８０を搬送し（ステップＳ１６）、異物検査装置２０は異物検知処理を行う（ステップＳ１７、図５（ｃ））。異物検知処理はステップＳ１２で説明したものと同様の処理が行われ、その結果がシステム制御装置７０へと送られる。
【００３７】
ついで、システム制御装置７０は、異物検知処理の結果から、配線基板８０上の異物８５の有無を判定する（ステップＳ１８）。異物８５が有る場合（ステップＳ１８でＹｅｓの場合）には、前回検出された領域（位置）と同一箇所に異物８５が有るかを判定する（ステップＳ１９）。
【００３８】
前回検出された領域と同じ領域に異物８５がある場合（ステップＳ１９でＹｅｓの場合）には、ステップＳ１５の異物除去処理で異物８５が除去できなかったか、下地検査部２２１に異物８５が噛み込んでしまい、異物８５を除去できないかのいずれかである。そのため、システム制御装置７０は半導体製造システム１の使用者や管理者に異常を通知し（ステップＳ２５）、処理が終了する。
【００３９】
また、前回検出された領域と同じ領域に異物８５がない場合（ステップＳ１９でＮｏの場合）には、搬送装置６０は再び異物除去装置３０まで配線基板８０を搬送し（ステップＳ２０）、ステップＳ１５で説明した異物除去処理を行う（ステップＳ２１）。その後、配線基板８０を異物検査装置２０まで搬送し（ステップＳ２２）、異物検知処理を行った後（ステップＳ２３）、システム制御装置７０による異物８５が存在するかを判定する（ステップＳ２４）。異物８５が存在する場合（ステップＳ２４でＹｅｓの場合）には、ステップＳ１９へ戻る。
【００４０】
一方、ステップＳ１８，Ｓ２４で異物８５がない場合（ステップＳ１８，Ｓ２４でそれぞれＮｏの場合）には、配線基板８０をチップ積層装置４０まで搬送し（ステップＳ２６）、配線基板８０上にチップ９０を積層する処理が行われる。なお、このとき、図５（ｃ）のストッパ６１が解除され、搬送装置６０によってローダ１０から新たな配線基板８０が異物検査装置２０に供給される。以上によって、異物検知処理が終了する。なお、図５に示されるように、異物検知処理および異物除去処理と、チップ積層処理とは、並行して行うことができる。
【００４１】
第１の実施形態では、チップ９０を積層する前に、下地となる配線基板８０またはチップ９０上に異物８５がないかを検査し、異物８５が存在する場合には異物８５を除去した後にチップ９０を積層させるようにした。これによって、チップ９０を積層させる際に、下地上に存在する異物８５を起点としてチップ９０が破損してしまうことを防ぐことができるという効果を有する。
【００４２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、異物がある場合に、異物検査装置と異物除去装置との間で配線基板を移動させて異物検知処理および異物所除去処理を行う例を示したが、第２の実施形態では、異物検査装置で行った検査位置から配線基板を移動させずに異物除去処理を行う場合を例に挙げて説明する。
【００４３】
図９は、第２の実施形態による異物検知処理の手順の一例を示すフローチャートであり、図１０は、第２の実施形態による半導体製造システムにおけるチップ積層処理の様子を模式的に示す図である。なお、ここでも、異物除去装置３０が異物検査装置２０とチップ積層装置４０と同じライン上に存在する場合を例に挙げて説明する。
【００４４】
第２の実施形態のチップ積層処理では、ローダ１０とアンローダ５０との間に、異物検査装置２０、異物除去装置３０およびチップ積層装置４０が順に配置され、ローダ１０と異物検査装置２０との間、異物検査装置２０とチップ積層装置４０との間、およびチップ積層装置４０とアンローダ５０との間を配線基板８０が搬送装置６０によって搬送される。具体的には、ローダ１０から配線基板８０が搬送装置６０によって、異物検査装置２０へと運ばれ、異物検査装置２０によって異物８５が存在しないと判定された場合には、チップ積層装置４０でチップ積層処理が行われた後、配線基板８０がアンローダ５０へと運ばれる。一方、異物検査装置２０で異物８５が存在すると判定された場合には、異物検査装置２０の位置で異物除去装置３０による異物除去処理が行われ、再び異物検査装置２０で異常検知処理を行う。
【００４５】
そのため、第２の実施形態では、異物除去装置３０は、異物検査装置２０に設置された配線基板８０の上面の異物８５を除去できるように、粘着テープ３１を巻きつけたローラ３２が配線基板８０の位置まで移動可能なように、伸縮部材３３によって保持される構造を有している。
【００４６】
また、異物検査装置２０は、異物除去処理の際に異物除去装置３０の粘着テープ３１が巻きつけられたローラ３２と接触しない高さまで、検知ヘッド２２を上昇することができるように、昇降可能な構成となっている。
【００４７】
つぎに、チップ積層処理における異物検知処理について説明する。まず、ローダ１０から半導体製品としての配線基板８０を搬送装置６０によって異物検査装置２０まで搬送し（ステップＳ３１）、検知ヘッド２２を配線基板８０上の所定の位置まで下降し（ステップＳ３２）、異物検査装置２０による異物検知処理を行う（ステップＳ３３、図１０（ａ））。異物検知処理については、第１の実施形態で詳述したので、以下では説明を省略する。異物検知処理の結果は、システム制御装置７０へと送られる。
【００４８】
システム制御装置７０は、異物検知処理の結果から、配線基板８０上の異物８５の有無を判定する（ステップＳ３４）。異物８５がない場合（ステップＳ３４でＮｏの場合）には、搬送装置６０は配線基板８０をチップ積層装置４０まで搬送し（ステップＳ４７）、チップ積層処理が行われた後、異物検知処理が終了する。一方、異物８５がある場合（ステップＳ３４でＹｅｓの場合）には、検知ヘッド２２を所定の高さまで上昇させ（ステップＳ３５）、異物除去装置３０による異物除去処理を行う（ステップＳ３６、図１０（ｂ））。異物除去処理では、異物除去装置３０は、異物検査装置２０のエリアに配置されている配線基板８０上までローラ３２が到達するように伸縮部材３３を伸ばし、配線基板８０上でローラ３２を転がすことでローラ３２に巻きつけられた粘着テープ３１によって配線基板８０上の異物８５を除去する。その後、伸縮部材３３を縮めることでローラ３２を元の位置に戻し、異物除去処理が終了する。
【００４９】
その後、異物検査装置２０の検知ヘッド２２を、異物除去処理を行った配線基板８０上の所定の高さまで下降させ（ステップＳ３７）、異物検知処理を行う（ステップＳ３８）。システム制御装置７０は、異物検知処理の結果から、配線基板８０上の異物８５の有無を判定する（ステップＳ３９）。
【００５０】
異物８５がある場合（ステップＳ３９でＹｅｓの場合）には、同一箇所に異物８５が存在するかを判定する（ステップＳ４０）。同一箇所に異物８５が存在する場合（ステップＳ４０でＹｅｓの場合）には、ステップＳ３６の異物除去処理で異物８５が除去できなかったか、下地検査部２２１に異物８５が噛み込んでしまい、異物８５を除去できないかのいずれかである。そのため、システム制御装置７０は半導体製造システム１の使用者や管理者に異常を通知し（ステップＳ４６）、処理が終了する。
【００５１】
また、同一箇所に異物８５がない場合（ステップＳ４０でＮｏの場合）には、検知ヘッド２２を所定の高さまで上昇させ（ステップＳ４１）、ステップＳ３６と同様に異物除去装置３０による異物除去処理を行う（ステップＳ４２）。その後、再び異物検査装置２０の検知ヘッド２２を、異物除去処理を行った配線基板８０上の所定の高さまで下降させ（ステップＳ４３）、異物検知処理を行う（ステップＳ４４）。そして、システム制御装置７０は、異物検知処理の結果から、配線基板８０上の異物８５の有無を判定する（ステップＳ４５）。その結果、異物８５が存在する場合（ステップＳ４５でＹｅｓの場合）には、ステップＳ４０へと戻る。
【００５２】
一方、ステップＳ３９とステップＳ４５で異物８５が存在しないと判定された場合（ステップＳ３９，Ｓ４５でそれぞれＮｏの場合）には、配線基板８０を搬送装置６０によってチップ積層装置４０まで搬送し（ステップＳ４７）、チップ積層処理が行われる。以上によって、異物検知処理が終了する。
【００５３】
第２の実施形態では、異物検査装置２０から配線基板８０を移動させずに、異物除去処理を行った後、再び異物検査処理を行うようにした。これによって、異物検査装置２０と異物除去装置３０との間で配線基板８０を往復させる必要がなくなるので、異物８５が存在する場合のローダ１０からの配線基板８０の搬出の一時停止や搬送装置６０の異物検査装置２０と異物除去装置３０との間の往復などの複雑な制御をなくすことができるという効果を有する。また、配線基板８０を移動させなくてよいので、異物検査装置２０での検知ヘッド２２と、２回目以降の同じ配線基板８０との間の位置合わせを行わなくてもよい。
【００５４】
（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態では、異物除去装置が異物検査装置とチップ積層装置と同じライン上に配置される場合を示したが、第３の実施形態では、異物除去装置が異物検査装置とチップ積層装置とは別のライン上に配置される場合の異物検知処理について説明する。
【００５５】
図１１は、第３の実施形態による異物検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、図示しないが、たとえば図１において、異物検査装置２０とチップ積層装置４０とが同じライン上に存在し、このラインとは離れて異物除去装置３０が配置されている半導体製造システムでの異物検知処理について説明する。また、以下では図１の符号を参照して説明を行う。
【００５６】
まず、ローダ１０から搬送装置６０によって半導体製品としての配線基板８０が異物検査装置２０まで搬送され（ステップＳ６１）、異物検査装置２０による異物検査処理が行われる（ステップＳ６２）。異物検知処理については、第１の実施形態で詳述したので、ここでは説明を省略する。そして、システム制御装置７０は、異物検知処理の結果から、配線基板８０上の異物８５の有無を判定する（ステップＳ６３）。
【００５７】
異物検知処理で異物８５がないと判断された場合（ステップＳ６３でＮｏの場合）には、配線基板８０はそのままチップ積層装置４０へと搬送され（ステップＳ６４）、チップ積層処理が行われた後、処理が終了する。
【００５８】
一方、異物検知処理で異物８５があると判断された場合（ステップＳ６３でＹｅｓの場合）には、異物検査装置２０が設けられているラインとは離れて設けられる異物除去装置３０まで配線基板８０が搬送装置６０によって搬送される（ステップＳ６５）。そして、異物除去装置３０による異物除去処理が行われる（ステップＳ６６）。異物除去処理については、第１の実施形態で説明したものと同様であるので、その説明を省略する。そして、異物除去処理が終了した配線基板８０を搬送装置６０によってローダ１０まで搬送し（ステップＳ６７）、処理が終了する。なお、ローダ１０まで搬送された配線基板８０については、再びステップＳ６１からの処理が行われることになる。また、異物除去装置３０に配線基板８０が搬送された後、異物検査装置２０とチップ積層装置４０とを有するラインでは、新たな配線基板８０に対する処理が異物除去処理と並行して行われる。
【００５９】
以上のように、第３の実施形態によれば、異物除去装置３０を、異物検査装置２０とチップ積層装置４０が設けられるラインとは別に設けたので、異物除去処理とチップ積層処理とを同時に並行して行うことができる。その結果、第１および第２の実施形態のように、異物８５が検知された場合に、異物除去処理が完了するまでの間、チップ積層処理が停止してしまうことを防ぐことができるという効果を有する。
【００６０】
また、異物検査装置２０で、検知された異物８５の硬さが所定値よりも小さい場合には異物除去処理を行わず、所定値以上の場合にのみ異物除去処理を行うようにすることで、チップ９０が破損しない程度の硬さを有する異物８５が下地上に存在しても、それを除去する必要がない。その結果、すべての異物８５を除去する場合に比して製造工程を短縮化することができるという効果を有する。
【００６１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１…半導体製造システム、１０…ローダ、２０…異物検査装置、２１…ステージ、２２…検知ヘッド、２３…制御部、３０…異物除去装置、３１…粘着テープ、３２…ローラ、３３…伸縮部材、４０…チップ積層装置、４１…チップ載置テーブル、４２…チップ配置ヘッド、５０…アンローダ、６０…搬送装置、６１…ストッパ、７０…システム制御装置、８０…配線基板、８５…異物、９０…チップ、２２１…下地検査部、２２２…支持部、２３１…検査対象設定部、２３２…検査制御部、２３３…下地データ格納部、２３４…異物存在判定部、２３１１…配線基板配置領域、２３１２…チップ配置領域、２３１３…チップ非配置領域、２３１５…異物存在領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、異物検査装置および半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、携帯電話やパーソナルコンピュータなどの電子機器の記憶装置としてＮＡＮＤ型フラッシュメモリなどの不揮発性半導体記憶装置が多く使用され、その結果、電子機器は小型軽量化が進行している。また、これらの電子機器で扱う情報量の増大に対応して、不揮発性半導体記憶装置の高容量化も進行している。このような電子機器で使用される不揮発性半導体記憶装置として、メモリカード（半導体メモリカード）を例示することができる。
【０００３】
たとえば、小型化されたメモリカードを実現するために、メモリチップやコントローラチップなどの半導体チップは配線基板上に積層して搭載されるが、メモリカードのさらなる高容量化を図るために、メモリチップ自体も配線基板上に多段に積層されるようになってきている。このとき、メモリカードの厚さ（外形寸法）が決まっているために、高容量化を図るには、それぞれのメモリチップの厚さを薄くしなければならず、たとえば５０μｍ以下の厚さのチップが用いられるようになってきている。
【０００４】
メモリチップを積層する際に、下地となる配線基板やメモリチップの上面に異物が存在すると、上に載せるメモリチップを下地に対して接触させ、押圧する際に、異物を起点としてメモリチップが割れてしまう虞があった。従来では、メモリチップ内の機能ブロックが正常に動作しない欠陥領域を検査して、それに基づいてメモリチップを積層させることについては提案されているが、下地上に異物が存在する場合のチップの積層方法については提案されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７２３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一つの実施形態は、薄くされたチップを積層して半導体装置を製造する場合に、下地となる配線基板やチップの上面に存在する異物によって積層させるチップが割れてしまうことを防ぐ異物検査装置および半導体製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの実施形態によれば、配線基板、またはチップが積層された配線基板を含む検査対象の上面の異物の有無を検査する異物検査装置が提供される。前記異物検査装置は、前記検査対象の上面に存在する異物の存在の有無を検知する検知ヘッドと、前記検知ヘッドを前記検査対象上に移動させて異物検知処理を行い、前記検知ヘッドから取得した前記検査対象の上面の状態を示す検査データから異物存在領域を抽出する制御手段と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態による異物検査装置を備える半導体製造システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態による異物検査装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】図３は、下地データの一例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態による異物検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第１の実施形態による半導体製造システムにおけるチップ積層処理の様子を模式的に示す図である。
【図６】図６は、配線基板での異物検知処理の様子を模式的に示す図である。
【図７】図７は、チップでの異物検知処理の様子を模式的に示す図である。
【図８】図８は、チップでの異物検知処理の様子を模式的に示す図である。
【図９】図９は、第２の実施形態による異物検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２の実施形態による半導体製造システムにおけるチップ積層処理の様子を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態による異物検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる異物検査装置および半導体製造装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による異物検査装置を備える半導体製造システムの構成を模式的に示す図である。半導体製造システム１は、処理前の配線基板（メモリチップやコントローラチップなどのチップが積層された配線基板を含む）８０が格納されるローダ１０と、配線基板８０上に異物８５が存在するかを検査する異物検査装置２０と、配線基板８０上に異物８５が存在する場合に異物８５を除去する異物除去装置３０と、配線基板８０上に異物８５が存在しない場合に配線基板８０上にメモリチップやコントローラチップなどのチップ９０を積層させるチップ積層装置４０と、チップ９０が積層された配線基板８０が格納されるアンローダ５０と、ローダ１０とアンローダ５０との間で各処理装置に配線基板８０を搬送する搬送装置６０と、これらの各処理装置を制御するシステム制御装置７０と、を備える。
【００１１】
異物検査装置２０は、搬送されてきた配線基板８０の上面または配線基板８０上に積層されたチップ９０の上面に異物８５が存在するかを検査する装置である。異物検査装置２０の構造については、後述する。
【００１２】
異物除去装置３０は、配線基板８０の上面または配線基板８０上に積層されたチップ９０の上面に存在する異物８５を除去する装置である。異物除去装置３０として、たとえば粘着テープ３１を配線基板８０の上面または配線基板８０上に積層されたチップ９０の上面に接触させた後に剥がすことで、異物８５を除去する構造の装置を用いることができる。ここでは、粘着テープ３１はローラによって巻き取られる方式のものが採用されている。
【００１３】
チップ積層装置４０は、積層されるチップ９０を配置するチップ載置テーブル４１と、チップ載置テーブル４１と配線基板８０が支持される図示しないステージ上との間で移動可能なチップ配置ヘッド４２と、を有する。チップ配置ヘッド４２は、水平面内と垂直方向に移動可能な構成となっており、下面には真空チャック機構や静電チャック機構などのチップ保持機構を有し、チップ９０の上面を保持可能な構造となっている。つまり、チップ載置テーブル４１で下面に接着層が形成されたチップ９０の上面を保持して、配線基板８０上まで移動し、配線基板８０とチップ９０との位置合わせを行った後、チップ９０を配線基板８０上に押し付けて接着させる。接着処理が終了すると、チップ保持機構を解除して、別のチップ９０を貼り付ける処理を行う。なお、チップ９０の保持からチップ９０の配線基板８０上の所定の位置への積層処理は、たとえばシステム制御装置７０によって制御される。
【００１４】
搬送装置６０は、ローダ１０からアンローダ５０までの間の各処理装置間で配線基板８０を搬送する。搬送装置６０として、たとえばベルトコンベアやロボットアーム式の配線基板搬送装置などを例示することができる。ここでは、搬送装置６０がベルトコンベアで構成される場合を示している。また、異物検査装置２０や異物除去装置３０、チップ積層装置４０では、このベルトコンベアが配線基板８０を保持するステージとしての機能も有している。
【００１５】
システム制御装置７０は、ローダ１０からアンローダ５０まで配線基板８０を搬送装置６０で搬送し、配線基板８０に対する処理を各装置に指示する制御を行う。たとえば、ローダ１０から搬出された配線基板８０を異物検査装置２０の検査領域で止めて、異物検査装置２０に検査を行うように指示する。異物８５が配線基板８０上に存在しない場合には、チップ積層装置４０の処理領域で配線基板８０を止めて、チップ積層装置４０にチップ９０を配線基板８０上に積層するように指示する。また、異物８５が配線基板８０上に存在する場合には、異物除去装置３０の除去領域で配線基板８０を止めて、異物除去装置３０に異物８５の除去を行うように指示すると共に、ローダ１０から新たな配線基板８０が搬出されないように指示する。異物８５の除去の後、配線基板８０を異物検査装置２０まで搬送するように搬送装置６０に指示を出し、再び異物検査装置２０に対して検査を行うように指示する。なお、同じ場所に異物８５が検出された場合には、配線基板８０上の異物８５を異物除去装置３０では除去できないか、または異物検査装置２０側に異物８５が付着してしまったかのいずれかであると判断し、異常を示す警告を出力する。
【００１６】
ここで、異物検査装置２０の詳細な構成について説明する。図２は、第１の実施形態による異物検査装置の構成を模式的に示す図である。異物検査装置２０は、配線基板８０を保持するステージ２１と、配線基板８０やチップ９０の下地上に異物８５が存在するかを検査する検知ヘッド２２と、検知ヘッド２２の制御および検知ヘッド２２からの出力信号を用いて下地上に異物８５が存在するか否かを判定する制御部２３と、を備える。
【００１７】
ステージ２１は、検査中に配線基板８０が動かないように配線基板８０を固定する静電チャック機構や真空チャック機構などの基板保持機構を備える。
【００１８】
検知ヘッド２２は、配線基板８０またはチップ９０上に存在する異物８５の有無を検査する下地検査部２２１と、下地検査部２２１を支持する支持部２２２と、を備える。検知ヘッド２２は、水平方向および高さ方向に図示しない駆動機構によって駆動される。
【００１９】
下地検査部２２１として、たとえば下地上に接触させた状態で所定の力で押圧した際に、下地上に存在する異物８５を位置情報と共に検知することができるセンサシートなどの全面感圧ユニットを用いることができる。全面感圧ユニットは、たとえば第１の方向に延在し、上面に感圧抵抗体からなる感圧層を有する短冊形感圧電極が、第１の方向に直交する第２の方向に所定の間隔で複数設置された弾性体材料からなる第１シート領域と、第２の方向に延在し、上面に感圧抵抗体からなる感圧層を有する短冊形感圧電極が第１の方向に所定の間隔で複数設置された弾性体材料からなる第２シート領域と、を感圧層同士が接触するように貼り合わされたものを用いることができる。
【００２０】
この全面感圧ユニットでは、各シート領域に配置された短冊形感圧電極が交差し、それら各交点が感圧部として機能し、各感圧電極が順次通電され、感圧電極間の電気抵抗を計測することで、センサシート面内における圧力分布測定が可能となる。測定時に得られる信号は、制御部２３に出力される。なお、下地検査部２２１として、非接触で下地上の異物８５の有無を検出することができるものを用いてもよく、たとえば紫外線領域の波長の光を下地表面に走査しながら照射し、その反射光または散乱光を受光して、下地表面の異物８５の有無を検出する光学検知ユニットを用いることができる。
【００２１】
制御部２３は、検査対象設定部２３１と、検査制御部２３２と、下地データ格納部２３３と、異物存在判定部２３４と、を有する。検査対象設定部２３１は、検査対象である下地が配線基板８０であるのか、または配線基板８０上に積層された何層目のチップ９０であるのかを設定する。ここでは、配線基板を１段目とし、配線基板上に積層された１層目のメモリチップを２段目とし、同じく２層目のメモリチップを３段目とし、・・・、同じくｎ層目のメモリチップを（ｎ＋１）段目とする。これは、検査時に下地検査部２２１の下面をどこまで下ろすかの設定と、下地検査部２２１によって検査された領域を特定する設定である。設定する項目としては、製造するチップの種類や段数などを例示することができる。
【００２２】
検査制御部２３２は、検査対象設定部２３１によって設定された段数に基づいて、検知ヘッド２２を下地に対向する領域まで移動させ、所定の圧力で下地を押圧した後、検知ヘッド２２を下地から引き離すように制御する。
【００２３】
下地データ格納部２３３は、下地である配線基板８０とチップ９０の配置位置である下地データを格納する。これは、チップ９０が積層されていない配線基板８０上面を検査する場合と、チップ９０が積層されている配線基板８０の上面、すなわち最上層のチップ９０の上面を検査する場合とで、下地検査部２２１にかかる圧力が異なるため、予め配線基板８０やチップ９０がどの位置に配置されているかを登録しておくためのものである。
【００２４】
図３は、下地データの一例を示す図であり、（ａ）は１段目（配線基板上）における下地の配置領域を示す図であり、（ｂ）は２段目（１層目のメモリチップ上）における下地の配置領域を示す図であり、（ｃ）は３段目（２層目のメモリチップ上）における下地配置領域を示す図である。図３（ａ）に示されるように、１段目の場合には、下地検査部２２１の下面のすべてが配線基板配置領域２３１１（下地配置領域）となる。つまり、下地検査部２２１の下面のすべてが配線基板８０の上面と接触する。一方、図３（ｂ）や（ｃ）に示されるように、チップ９０が積層されている場合には、下地検査部２２１の下面の一部がチップ配置領域２３１２（下地配置領域）となり、チップ配置領域２３１２間は何も配置されていないチップ非配置領域２３１３となる。そのため、異物検査時は、チップ配置領域２３１２にのみ圧力がかかり、チップ非配置領域２３１３には圧力がかからない。また、段数によってチップ配置領域２３１２の面積が異なっている。なお、ここでは、３段目までのデータしか示されていないが、積層されるチップ数に応じて下地データが下地データ格納部２３３に格納される。また、半導体チップの種類に応じて、各段の下地データが下地データ格納部２３３に格納される。
【００２５】
異物存在判定部２３４は、下地検査部２２１から下地の上面の状態を示す検査結果のデータ（信号）を取得し、異物の存在を判定する。この場合には、下地検査部２２１から下地上の各位置での圧力値を示す検査結果のデータを取得し、検査対象設定部２３１で設定された段数に対応する下地データを下地データ格納部２３３から取得し、検査結果のデータを、下地データで示される下地配置領域と比較して、下地上で他の部分より圧力が高まっている領域を異物存在領域として抽出する。このとき、たとえば他の部分に比して所定の割合だけ圧力値が高い領域を異物存在領域とすることができる。これによって、圧力値の大きさに応じて異物８５の硬さを考慮して、所定の値以上の硬さを有するものを除去すべき異物８５と判定することが可能となる。異物存在判定部２３４による判定結果は、システム制御装置７０へと出力される。
【００２６】
つぎに、チップ積層処理における異物検知処理について説明する。図４は、第１の実施形態による異物検知処理の手順の一例を示すフローチャートであり、図５は、第１の実施形態による半導体製造システムにおけるチップ積層処理の様子を模式的に示す図である。なお、ここでは、異物除去装置３０が異物検査装置２０とチップ積層装置４０と同じライン上に存在する場合を例に挙げて説明する。
【００２７】
まず、搬送装置６０によって半導体製品としての配線基板８０がローダ１０から異物検査装置２０まで搬送される（ステップＳ１１）。配線基板８０が搬送装置６０によって所定の位置に配置されると、異物検査装置２０は異物検知処理を開始する（ステップＳ１２、図５（ａ））。
【００２８】
異物検知処理では、制御部２３の検査制御部２３２が、検査対象設定部２３１で設定されたチップ９０の種類の段数に対応して、検知ヘッド２２をステージ上の配線基板８０と接触するまで下降させ、所定の力で検知ヘッド２２（下地検査部２２１）を配線基板８０に対して押し付けるように制御する。なお、検知ヘッド２２を配線基板８０と接触させる際には、配線基板８０に設けられた位置合わせマークを用いて検知ヘッド２２の位置合わせを行った後、検知ヘッド２２と配線基板８０とを接触させる。
【００２９】
図６は、配線基板での異物検知処理の様子を模式的に示す図であり、（ａ）は異物検知の際の原理を模式的に示す図であり、（ｂ）は異物検知処理によって得られる異物存在情報の一例を示す図である。図６（ａ）に示されるように、下地検査部２２１は所定の力で配線基板８０に押し付けられると、配線基板８０から検知ヘッド２２に向かう圧力を下地検査部２２１の各位置で検出する。下地、すなわち配線基板８０の上面が平坦である場合には、どの位置でも圧力Ｐ１の大きさは同じであるが、異物８５が存在するとその部分だけ、圧力Ｐ２が周囲に比して高まる。このような圧力分布が下地検査部２２１によって取得され、制御部２３へと送られる。
【００３０】
制御部２３の異物存在判定部２３４は、下地検査部２２１から取得した圧力分布のデータと、下地データ格納部２３３に格納されている対応する段数の下地データとから、圧力が周囲に比して所定の割合だけ高まっている異物存在領域を、位置情報と共に抽出し、異物存在情報としてシステム制御装置７０へと送信する。異物存在情報は、図６（ｂ）に示されるように、配線基板８０のどの位置に異物８５が存在するかを示す情報であり、ここでは、配線基板配置領域２３１１（下地配置領域）に異物存在領域２３１５が存在している状態が示されている。
【００３１】
なお、ここでは、配線基板８０上の異物検知処理について説明したが、配線基板８０上に積層されたチップ９０の上面の異物検知処理についても同様に行われる。図７と図８は、チップでの異物検知処理の様子を模式的に示す図であり、（ａ）は異物検知の際の原理を模式的に示す図であり、（ｂ）は異物検知処理によって得られる異物存在情報の一例を示す図である。チップ９０の上面の異物検知処理では、圧力分布が図７（ａ）や図８（ａ）に示されるように、チップ９０が配置されない領域では圧力がゼロとなるが、チップ９０が配置される領域では、所定の圧力Ｐ３が検出されることになる。そのため、チップ９０が配置される領域で、圧力Ｐ３に比して所定の割合だけ高い圧力Ｐ４が検出される領域を異物存在領域２３１５として抽出するようにしている。図７（ｂ）や図８（ｂ）は、チップ配置領域２３１２（下地配置領域）内に異物存在領域２３１５が存在する状態の異物存在情報が示されている。
【００３２】
また、所定の圧力Ｐ１，Ｐ３に比して高い圧力を有する領域をそのまま異物存在領域２３１５としてもよいが、所定の圧力Ｐ１，Ｐ３（周囲の圧力）に比して所定の割合（または所定の値）以上高い圧力Ｐ２，Ｐ４である領域を異物存在領域２３１５とすることで、積層させるチップ９０を破損させる虞がない所定の硬さよりも小さい硬さの異物８５については、除去対象としないこともできる。
【００３３】
システム制御装置７０は、異物検知処理の結果から、配線基板８０上の異物８５の有無を判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３で異物８５がない場合（ステップＳ１３でＮｏの場合）には、配線基板８０をチップ積層装置４０まで搬送する（ステップＳ２６）。チップ積層装置４０では、チップ配置ヘッド４２を駆動させて、チップ載置テーブル４１から下面に接着層が設けられたチップ９０を取得し、下地データに従って配線基板８０上の所定の位置にチップ９０を載置した後、所定の圧力で押圧し、チップ９０を配線基板８０上に積層させるチップ積層処理が行われる。そして、チップ９０を配線基板８０上に積層させた後、搬送装置６０によってアンローダ５０へと搬送され、異物除去処理が終了する。
【００３４】
また、異物８５が有る場合（ステップＳ１３でＹｅｓの場合）には、異物除去装置３０まで配線基板８０を搬送すると共に、新たな配線基板８０がローダ１０から異物検査装置２０まで搬送されないようにする（ステップＳ１４）。そして、システム制御装置７０は、異物８５があると判定された配線基板８０に対して異物除去処理を実施するように異物除去装置３０に指示を与える（ステップＳ１５、図５（ｂ））。図５（ｂ）では、ローダ１０と異物検査装置２０との間にストッパ６１が配置され、新たな配線基板８０が異物検査装置２０へと供給されないようにしている。
【００３５】
異物除去処理では、図５（ｂ）に示されるように、異物除去装置３０が、異物８５が存在する配線基板８０の上面の位置を含む領域に粘着テープ３１を貼り付け、それを剥がすことで異物８５を除去する。このとき、異物除去装置３０は、ローラに巻かれた粘着テープ３１を配線基板８０の上面と接触するように下降した後、配線基板８０の上面のすべてに粘着テープ３１が接触するように水平方向に移動する。ここでは、粘着テープ３１は巻き取り式となっている。配線基板８０の上面に粘着テープ３１を接触させた後、異物除去装置３０は上昇し、配線基板８０の上面から離される。なお、配線基板８０の上面のすべてに粘着テープ３１を接触させるのではなく、異物存在情報に基づいて、異物８５が存在する領域を含む所定の範囲のみに粘着テープ３１を接触させるようにしてもよい。
【００３６】
その後、搬送装置６０は、異物検査装置２０まで異物除去を行った配線基板８０を搬送し（ステップＳ１６）、異物検査装置２０は異物検知処理を行う（ステップＳ１７、図５（ｃ））。異物検知処理はステップＳ１２で説明したものと同様の処理が行われ、その結果がシステム制御装置７０へと送られる。
【００３７】
ついで、システム制御装置７０は、異物検知処理の結果から、配線基板８０上の異物８５の有無を判定する（ステップＳ１８）。異物８５が有る場合（ステップＳ１８でＹｅｓの場合）には、前回検出された領域（位置）と同一箇所に異物８５が有るかを判定する（ステップＳ１９）。
【００３８】
前回検出された領域と同じ領域に異物８５がある場合（ステップＳ１９でＹｅｓの場合）には、ステップＳ１５の異物除去処理で異物８５が除去できなかったか、下地検査部２２１に異物８５が噛み込んでしまい、異物８５を除去できないかのいずれかである。そのため、システム制御装置７０は半導体製造システム１の使用者や管理者に異常を通知し（ステップＳ２５）、処理が終了する。
【００３９】
また、前回検出された領域と同じ領域に異物８５がない場合（ステップＳ１９でＮｏの場合）には、搬送装置６０は再び異物除去装置３０まで配線基板８０を搬送し（ステップＳ２０）、ステップＳ１５で説明した異物除去処理を行う（ステップＳ２１）。その後、配線基板８０を異物検査装置２０まで搬送し（ステップＳ２２）、異物検知処理を行った後（ステップＳ２３）、システム制御装置７０による異物８５が存在するかを判定する（ステップＳ２４）。異物８５が存在する場合（ステップＳ２４でＹｅｓの場合）には、ステップＳ１９へ戻る。
【００４０】
一方、ステップＳ１８，Ｓ２４で異物８５がない場合（ステップＳ１８，Ｓ２４でそれぞれＮｏの場合）には、配線基板８０をチップ積層装置４０まで搬送し（ステップＳ２６）、配線基板８０上にチップ９０を積層する処理が行われる。なお、このとき、図５（ｃ）のストッパ６１が解除され、搬送装置６０によってローダ１０から新たな配線基板８０が異物検査装置２０に供給される。以上によって、異物検知処理が終了する。なお、図５に示されるように、異物検知処理および異物除去処理と、チップ積層処理とは、並行して行うことができる。
【００４１】
第１の実施形態では、チップ９０を積層する前に、下地となる配線基板８０またはチップ９０上に異物８５がないかを検査し、異物８５が存在する場合には異物８５を除去した後にチップ９０を積層させるようにした。これによって、チップ９０を積層させる際に、下地上に存在する異物８５を起点としてチップ９０が破損してしまうことを防ぐことができるという効果を有する。
【００４２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、異物がある場合に、異物検査装置と異物除去装置との間で配線基板を移動させて異物検知処理および異物所除去処理を行う例を示したが、第２の実施形態では、異物検査装置で行った検査位置から配線基板を移動させずに異物除去処理を行う場合を例に挙げて説明する。
【００４３】
図９は、第２の実施形態による異物検知処理の手順の一例を示すフローチャートであり、図１０は、第２の実施形態による半導体製造システムにおけるチップ積層処理の様子を模式的に示す図である。なお、ここでも、異物除去装置３０が異物検査装置２０とチップ積層装置４０と同じライン上に存在する場合を例に挙げて説明する。
【００４４】
第２の実施形態のチップ積層処理では、ローダ１０とアンローダ５０との間に、異物検査装置２０、異物除去装置３０およびチップ積層装置４０が順に配置され、ローダ１０と異物検査装置２０との間、異物検査装置２０とチップ積層装置４０との間、およびチップ積層装置４０とアンローダ５０との間を配線基板８０が搬送装置６０によって搬送される。具体的には、ローダ１０から配線基板８０が搬送装置６０によって、異物検査装置２０へと運ばれ、異物検査装置２０によって異物８５が存在しないと判定された場合には、チップ積層装置４０でチップ積層処理が行われた後、配線基板８０がアンローダ５０へと運ばれる。一方、異物検査装置２０で異物８５が存在すると判定された場合には、異物検査装置２０の位置で異物除去装置３０による異物除去処理が行われ、再び異物検査装置２０で異常検知処理を行う。
【００４５】
そのため、第２の実施形態では、異物除去装置３０は、異物検査装置２０に設置された配線基板８０の上面の異物８５を除去できるように、粘着テープ３１を巻きつけたローラ３２が配線基板８０の位置まで移動可能なように、伸縮部材３３によって保持される構造を有している。
【００４６】
また、異物検査装置２０は、異物除去処理の際に異物除去装置３０の粘着テープ３１が巻きつけられたローラ３２と接触しない高さまで、検知ヘッド２２を上昇することができるように、昇降可能な構成となっている。
【００４７】
つぎに、チップ積層処理における異物検知処理について説明する。まず、ローダ１０から半導体製品としての配線基板８０を搬送装置６０によって異物検査装置２０まで搬送し（ステップＳ３１）、検知ヘッド２２を配線基板８０上の所定の位置まで下降し（ステップＳ３２）、異物検査装置２０による異物検知処理を行う（ステップＳ３３、図１０（ａ））。異物検知処理については、第１の実施形態で詳述したので、以下では説明を省略する。異物検知処理の結果は、システム制御装置７０へと送られる。
【００４８】
システム制御装置７０は、異物検知処理の結果から、配線基板８０上の異物８５の有無を判定する（ステップＳ３４）。異物８５がない場合（ステップＳ３４でＮｏの場合）には、搬送装置６０は配線基板８０をチップ積層装置４０まで搬送し（ステップＳ４７）、チップ積層処理が行われた後、異物検知処理が終了する。一方、異物８５がある場合（ステップＳ３４でＹｅｓの場合）には、検知ヘッド２２を所定の高さまで上昇させ（ステップＳ３５）、異物除去装置３０による異物除去処理を行う（ステップＳ３６、図１０（ｂ））。異物除去処理では、異物除去装置３０は、異物検査装置２０のエリアに配置されている配線基板８０上までローラ３２が到達するように伸縮部材３３を伸ばし、配線基板８０上でローラ３２を転がすことでローラ３２に巻きつけられた粘着テープ３１によって配線基板８０上の異物８５を除去する。その後、伸縮部材３３を縮めることでローラ３２を元の位置に戻し、異物除去処理が終了する。
【００４９】
その後、異物検査装置２０の検知ヘッド２２を、異物除去処理を行った配線基板８０上の所定の高さまで下降させ（ステップＳ３７）、異物検知処理を行う（ステップＳ３８）。システム制御装置７０は、異物検知処理の結果から、配線基板８０上の異物８５の有無を判定する（ステップＳ３９）。
【００５０】
異物８５がある場合（ステップＳ３９でＹｅｓの場合）には、同一箇所に異物８５が存在するかを判定する（ステップＳ４０）。同一箇所に異物８５が存在する場合（ステップＳ４０でＹｅｓの場合）には、ステップＳ３６の異物除去処理で異物８５が除去できなかったか、下地検査部２２１に異物８５が噛み込んでしまい、異物８５を除去できないかのいずれかである。そのため、システム制御装置７０は半導体製造システム１の使用者や管理者に異常を通知し（ステップＳ４６）、処理が終了する。
【００５１】
また、同一箇所に異物８５がない場合（ステップＳ４０でＮｏの場合）には、検知ヘッド２２を所定の高さまで上昇させ（ステップＳ４１）、ステップＳ３６と同様に異物除去装置３０による異物除去処理を行う（ステップＳ４２）。その後、再び異物検査装置２０の検知ヘッド２２を、異物除去処理を行った配線基板８０上の所定の高さまで下降させ（ステップＳ４３）、異物検知処理を行う（ステップＳ４４）。そして、システム制御装置７０は、異物検知処理の結果から、配線基板８０上の異物８５の有無を判定する（ステップＳ４５）。その結果、異物８５が存在する場合（ステップＳ４５でＹｅｓの場合）には、ステップＳ４０へと戻る。
【００５２】
一方、ステップＳ３９とステップＳ４５で異物８５が存在しないと判定された場合（ステップＳ３９，Ｓ４５でそれぞれＮｏの場合）には、配線基板８０を搬送装置６０によってチップ積層装置４０まで搬送し（ステップＳ４７）、チップ積層処理が行われる。以上によって、異物検知処理が終了する。
【００５３】
第２の実施形態では、異物検査装置２０から配線基板８０を移動させずに、異物除去処理を行った後、再び異物検査処理を行うようにした。これによって、異物検査装置２０と異物除去装置３０との間で配線基板８０を往復させる必要がなくなるので、異物８５が存在する場合のローダ１０からの配線基板８０の搬出の一時停止や搬送装置６０の異物検査装置２０と異物除去装置３０との間の往復などの複雑な制御をなくすことができるという効果を有する。また、配線基板８０を移動させなくてよいので、異物検査装置２０での検知ヘッド２２と、２回目以降の同じ配線基板８０との間の位置合わせを行わなくてもよい。
【００５４】
（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態では、異物除去装置が異物検査装置とチップ積層装置と同じライン上に配置される場合を示したが、第３の実施形態では、異物除去装置が異物検査装置とチップ積層装置とは別のライン上に配置される場合の異物検知処理について説明する。
【００５５】
図１１は、第３の実施形態による異物検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、図示しないが、たとえば図１において、異物検査装置２０とチップ積層装置４０とが同じライン上に存在し、このラインとは離れて異物除去装置３０が配置されている半導体製造システムでの異物検知処理について説明する。また、以下では図１の符号を参照して説明を行う。
【００５６】
まず、ローダ１０から搬送装置６０によって半導体製品としての配線基板８０が異物検査装置２０まで搬送され（ステップＳ６１）、異物検査装置２０による異物検査処理が行われる（ステップＳ６２）。異物検知処理については、第１の実施形態で詳述したので、ここでは説明を省略する。そして、システム制御装置７０は、異物検知処理の結果から、配線基板８０上の異物８５の有無を判定する（ステップＳ６３）。
【００５７】
異物検知処理で異物８５がないと判断された場合（ステップＳ６３でＮｏの場合）には、配線基板８０はそのままチップ積層装置４０へと搬送され（ステップＳ６４）、チップ積層処理が行われた後、処理が終了する。
【００５８】
一方、異物検知処理で異物８５があると判断された場合（ステップＳ６３でＹｅｓの場合）には、異物検査装置２０が設けられているラインとは離れて設けられる異物除去装置３０まで配線基板８０が搬送装置６０によって搬送される（ステップＳ６５）。そして、異物除去装置３０による異物除去処理が行われる（ステップＳ６６）。異物除去処理については、第１の実施形態で説明したものと同様であるので、その説明を省略する。そして、異物除去処理が終了した配線基板８０を搬送装置６０によってローダ１０まで搬送し（ステップＳ６７）、処理が終了する。なお、ローダ１０まで搬送された配線基板８０については、再びステップＳ６１からの処理が行われることになる。また、異物除去装置３０に配線基板８０が搬送された後、異物検査装置２０とチップ積層装置４０とを有するラインでは、新たな配線基板８０に対する処理が異物除去処理と並行して行われる。
【００５９】
以上のように、第３の実施形態によれば、異物除去装置３０を、異物検査装置２０とチップ積層装置４０が設けられるラインとは別に設けたので、異物除去処理とチップ積層処理とを同時に並行して行うことができる。その結果、第１および第２の実施形態のように、異物８５が検知された場合に、異物除去処理が完了するまでの間、チップ積層処理が停止してしまうことを防ぐことができるという効果を有する。
【００６０】
また、異物検査装置２０で、検知された異物８５の硬さが所定値よりも小さい場合には異物除去処理を行わず、所定値以上の場合にのみ異物除去処理を行うようにすることで、チップ９０が破損しない程度の硬さを有する異物８５が下地上に存在しても、それを除去する必要がない。その結果、すべての異物８５を除去する場合に比して製造工程を短縮化することができるという効果を有する。
【００６１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１…半導体製造システム、１０…ローダ、２０…異物検査装置、２１…ステージ、２２…検知ヘッド、２３…制御部、３０…異物除去装置、３１…粘着テープ、３２…ローラ、３３…伸縮部材、４０…チップ積層装置、４１…チップ載置テーブル、４２…チップ配置ヘッド、５０…アンローダ、６０…搬送装置、６１…ストッパ、７０…システム制御装置、８０…配線基板、８５…異物、９０…チップ、２２１…下地検査部、２２２…支持部、２３１…検査対象設定部、２３２…検査制御部、２３３…下地データ格納部、２３４…異物存在判定部、２３１１…配線基板配置領域、２３１２…チップ配置領域、２３１３…チップ非配置領域、２３１５…異物存在領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板、またはチップが積層された配線基板を含む検査対象の上面の異物の有無を検査する異物検査装置であって、
感圧ユニットと、前記感圧ユニットを支持する支持部と、を有し、水平方向および高さ方向に移動可能な検知ヘッドと、
前記検知ヘッドを前記検査対象上に移動させて、異物検知処理を行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記チップが配置されていない前記配線基板の配置位置、または前記チップが積層された前記配線基板の最上層のチップの配置位置を示す下地配置領域を含む下地データを格納する下地データ格納手段と、
前記検知ヘッドを、前記検査対象上の所定の位置に接触させながら所定の力で押圧するように制御する検査制御手段と、
前記感圧ユニットから各位置での圧力値を示す検査データを取得し、前記下地データ格納手段中の前記下地データを参照して、前記下地配置領域のうち前記検査データから周囲よりも圧力が高まっている領域がある場合には、異物存在領域として抽出する異物存在判定手段と、
を備えることを特徴とする異物検査装置。
【請求項２】
配線基板、またはチップが積層された配線基板を含む検査対象の上面の異物の有無を検査する異物検査装置であって、
前記検査対象の上面に存在する異物の存在の有無を検知する検知ヘッドと、
前記検知ヘッドを前記検査対象上に移動させて異物検知処理を行い、前記検知ヘッドから取得した前記検査対象の上面の状態を示す検査データから異物存在領域を抽出する制御手段と、
を備えることを特徴とする異物検査装置。
【請求項３】
前記異物存在判定手段は、前記検査対象が前記チップが積層された前記配線基板である場合に、前記下地配置領域内で、周囲よりも圧力が所定の割合以上高まっている領域を前記異物存在領域として抽出することを特徴とする請求項１に記載の異物検査装置。
【請求項４】
配線基板、またはチップが積層された配線基板を含む処理対象の上面の所定の位置に、接着層を介して前記チップを配置して押圧し、前記チップを積層させるチップ積層部と、
前記チップ積層部での前記チップの積層前に、前記処理対象の上面の異物の有無を検査する異物検査部と、
を備える半導体製造装置であって、
前記異物検査部は、
前記処理対象の上面に存在する異物の存在の有無を検知する検知ヘッドと、
前記検知ヘッドを前記処理対象上に移動させて異物検知処理を行い、前記検知ヘッドから取得した前記処理対象の上面の状態を示す検査データから異物存在領域を抽出する制御手段と、
を備えることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項５】
前記異物検査部の前記検知ヘッドは、
感圧ユニットと、
前記感圧ユニットを支持し、水平方向および高さ方向に移動可能な支持部と、
を備え、
前記異物検査部の前記制御手段は、
前記チップが配置されていない前記配線基板の配置位置、または前記チップが積層された前記配線基板の最上層のチップの配置位置を示す下地配置領域を含む下地データを格納する下地データ格納手段と、
前記検知ヘッドを、前記処理対象上の所定の位置に接触させながら所定の力で押圧するように制御する検査制御手段と、
前記感圧ユニットから各位置での圧力値を示す検査データを取得し、前記下地データ格納手段中の前記下地データを参照して、前記下地配置領域のうち前記検査データから周囲よりも圧力が高まっている領域がある場合には、異物存在領域として抽出する異物存在判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の半導体製造装置。
【請求項６】
前記異物検査部の前記異物存在判定手段は、前記処理対象が前記チップが積層された前記配線基板である場合に、前記下地配置領域内で、周囲よりも圧力が所定の割合以上高まっている領域を前記異物存在領域として抽出することを特徴とする請求項５に記載の半導体製造装置。
【請求項７】
粘着テープを巻きつけた一対のローラを備え、前記異物検査部によって前記処理対象の上面に異物が存在すると判定された場合に、一方の前記ローラを前記処理対象の上面に接触させながら前記処理対象上を移動させて前記異物を除去する異物除去部をさらに備えることを特徴とする請求項４から６のいずれか１つに記載の半導体製造装置。
【請求項８】
前記異物検査部、前記異物除去部および前記チップ積層部の間で前記処理対象を搬送する搬送部をさらに備え、
前記搬送部は、前記異物検査部で前記処理対象の上面に異物が存在すると判定された場合に、前記異物除去部へと前記処理対象を搬送し、異物除去処理が終わった後に再び前記異物検査部へと前記処理対象を搬送することを特徴とする請求項７に記載の半導体製造装置。
【請求項９】
前記異物検査部と前記チップ積層部との間で前記処理対象を搬送する搬送部をさらに備え、
前記異物除去部は、前記異物検査部で検査される前記処理対象まで前記一方のローラを移動させることができる伸縮可能な支持部材をさらに有し、
前記異物検査部で前記処理対象の上面に異物が存在すると判定された場合に、前記異物除去部は、前記伸縮可能な支持部材を伸ばして前記ローラを前記処理対象まで移動させて、前記処理対象上の異物を除去することを特徴とする請求項７に記載の半導体製造装置。
【請求項１０】
前記異物検査部、前記異物除去部および前記チップ積層部は同じライン上に配置されることを特徴とする請求項７から９のいずれか１つに記載の半導体製造装置。
【請求項１１】
前記異物検査部と前記チップ積層部は同じライン上に配置され、
前記異物除去部は、前記ラインとは異なる位置に配置され、
前記異物検査部で前記処理対象の上面に異物が存在しないと判定された場合に、前記ライン上で前記処理対象を搬送する第１搬送手段と、前記異物検査部で前記処理対象の上面に異物が存在すると判定された場合に、前記異物検査部から前記異物除去部へと前記処理対象を搬送する第２搬送手段と、を有する搬送部をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の半導体製造装置。
【請求項１】
配線基板、またはチップが積層された配線基板を含む検査対象の上面の異物の有無を検査する異物検査装置であって、
感圧ユニットと、前記感圧ユニットを支持する支持部と、を有し、水平方向および高さ方向に移動可能な検知ヘッドと、
前記検知ヘッドを前記検査対象上に移動させて、異物検知処理を行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記チップが配置されていない前記配線基板の配置位置、または前記チップが積層された前記配線基板の最上層のチップの配置位置を示す下地配置領域を含む下地データを格納する下地データ格納手段と、
前記検知ヘッドを、前記検査対象上の所定の位置に接触させながら所定の力で押圧するように制御する検査制御手段と、
前記感圧ユニットから各位置での圧力値を示す検査データを取得し、前記下地データ格納手段中の前記下地データを参照して、前記下地配置領域のうち前記検査データから周囲よりも圧力が高まっている領域がある場合には、異物存在領域として抽出する異物存在判定手段と、
を備えることを特徴とする異物検査装置。
【請求項２】
配線基板、またはチップが積層された配線基板を含む検査対象の上面の異物の有無を検査する異物検査装置であって、
前記検査対象の上面に存在する異物の存在の有無を検知する検知ヘッドと、
前記検知ヘッドを前記検査対象上に移動させて異物検知処理を行い、前記検知ヘッドから取得した前記検査対象の上面の状態を示す検査データから異物存在領域を抽出する制御手段と、
を備えることを特徴とする異物検査装置。
【請求項３】
前記異物存在判定手段は、前記検査対象が前記チップが積層された前記配線基板である場合に、前記下地配置領域内で、周囲よりも圧力が所定の割合以上高まっている領域を前記異物存在領域として抽出することを特徴とする請求項１に記載の異物検査装置。
【請求項４】
配線基板、またはチップが積層された配線基板を含む処理対象の上面の所定の位置に、接着層を介して前記チップを配置して押圧し、前記チップを積層させるチップ積層部と、
前記チップ積層部での前記チップの積層前に、前記処理対象の上面の異物の有無を検査する異物検査部と、
を備える半導体製造装置であって、
前記異物検査部は、
前記処理対象の上面に存在する異物の存在の有無を検知する検知ヘッドと、
前記検知ヘッドを前記処理対象上に移動させて異物検知処理を行い、前記検知ヘッドから取得した前記処理対象の上面の状態を示す検査データから異物存在領域を抽出する制御手段と、
を備えることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項５】
前記異物検査部の前記検知ヘッドは、
感圧ユニットと、
前記感圧ユニットを支持し、水平方向および高さ方向に移動可能な支持部と、
を備え、
前記異物検査部の前記制御手段は、
前記チップが配置されていない前記配線基板の配置位置、または前記チップが積層された前記配線基板の最上層のチップの配置位置を示す下地配置領域を含む下地データを格納する下地データ格納手段と、
前記検知ヘッドを、前記処理対象上の所定の位置に接触させながら所定の力で押圧するように制御する検査制御手段と、
前記感圧ユニットから各位置での圧力値を示す検査データを取得し、前記下地データ格納手段中の前記下地データを参照して、前記下地配置領域のうち前記検査データから周囲よりも圧力が高まっている領域がある場合には、異物存在領域として抽出する異物存在判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の半導体製造装置。
【請求項６】
前記異物検査部の前記異物存在判定手段は、前記処理対象が前記チップが積層された前記配線基板である場合に、前記下地配置領域内で、周囲よりも圧力が所定の割合以上高まっている領域を前記異物存在領域として抽出することを特徴とする請求項５に記載の半導体製造装置。
【請求項７】
粘着テープを巻きつけた一対のローラを備え、前記異物検査部によって前記処理対象の上面に異物が存在すると判定された場合に、一方の前記ローラを前記処理対象の上面に接触させながら前記処理対象上を移動させて前記異物を除去する異物除去部をさらに備えることを特徴とする請求項４から６のいずれか１つに記載の半導体製造装置。
【請求項８】
前記異物検査部、前記異物除去部および前記チップ積層部の間で前記処理対象を搬送する搬送部をさらに備え、
前記搬送部は、前記異物検査部で前記処理対象の上面に異物が存在すると判定された場合に、前記異物除去部へと前記処理対象を搬送し、異物除去処理が終わった後に再び前記異物検査部へと前記処理対象を搬送することを特徴とする請求項７に記載の半導体製造装置。
【請求項９】
前記異物検査部と前記チップ積層部との間で前記処理対象を搬送する搬送部をさらに備え、
前記異物除去部は、前記異物検査部で検査される前記処理対象まで前記一方のローラを移動させることができる伸縮可能な支持部材をさらに有し、
前記異物検査部で前記処理対象の上面に異物が存在すると判定された場合に、前記異物除去部は、前記伸縮可能な支持部材を伸ばして前記ローラを前記処理対象まで移動させて、前記処理対象上の異物を除去することを特徴とする請求項７に記載の半導体製造装置。
【請求項１０】
前記異物検査部、前記異物除去部および前記チップ積層部は同じライン上に配置されることを特徴とする請求項７から９のいずれか１つに記載の半導体製造装置。
【請求項１１】
前記異物検査部と前記チップ積層部は同じライン上に配置され、
前記異物除去部は、前記ラインとは異なる位置に配置され、
前記異物検査部で前記処理対象の上面に異物が存在しないと判定された場合に、前記ライン上で前記処理対象を搬送する第１搬送手段と、前記異物検査部で前記処理対象の上面に異物が存在すると判定された場合に、前記異物検査部から前記異物除去部へと前記処理対象を搬送する第２搬送手段と、を有する搬送部をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の半導体製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−８４６７７（Ｐ２０１３−８４６７７Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２２０７３（Ｐ２０１１−２２２０７３）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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