特開 2024-84367 検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024084367

(43)【公開日】2024-06-25

(54)【発明の名称】検査装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/66 20060101AFI20240618BHJP

【ＦＩ】

H01L21/66 J

H01L21/66 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022198602

(22)【出願日】2022-12-13

(71)【出願人】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(74)【代理人】

【識別番号】100170069

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100140992

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲政

(72)【発明者】

【氏名】川田 善之

(72)【発明者】

【氏名】森山 克文

(72)【発明者】

【氏名】森井 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】真田 知幸

(72)【発明者】

【氏名】山口 晃

(72)【発明者】

【氏名】吉田 徹夫

(72)【発明者】

【氏名】西村 宏

【テーマコード（参考）】

4M106

【Ｆターム（参考）】

4M106AA01

4M106CA38

4M106DB04

4M106DD03

4M106DD10

4M106DD23

4M106DH46

4M106DH47

(57)【要約】

【課題】 ３次元形状測定機を用いてウェーハの外観検査を行う場合に、外乱に起因する検査精度の低下を抑制することが可能な検査装置を提供する。
【解決手段】 検査装置は、内外の空気環境を分離するための隔壁で囲まれた測定室を有する測定ユニットと、測定ユニットの隔壁に設けられた第１の開口に着脱可能な３次元形状測定機であって、測定室内のウェーハの検査対象物の３次元形状を非接触で測定する３次元形状測定機とを備える。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内外の空気環境を分離するための隔壁で囲まれた測定室を有する測定ユニットと、
前記測定ユニットの隔壁に設けられた第１の開口に着脱可能な３次元形状測定機であって、前記測定室内のウェーハの検査対象物の３次元形状を非接触で測定する３次元形状測定機と、
を備える検査装置。

【請求項2】

前記測定室の隔壁は、遮光性及び防振性のうちの少なくとも一方を有する、請求項１に記載の検査装置。

【請求項3】

前記測定ユニットの隔壁に設けられた第２の開口に設けられた第１のシャッタを備え、
前記ウェーハは、前記第２の開口を介して前記測定室に対して搬入及び搬出される、請求項１又は２に記載の検査装置。

【請求項4】

前記３次元形状測定機を前記測定ユニットに取り付けた際に、前記３次元形状測定機を覆うカバーであって、内外の空気環境を分離するためのカバーを備える、請求項１又は２に記載の検査装置。

【請求項5】

前記カバーは、遮光性及び防振性のうちの少なくとも一方を有する、請求項４に記載の検査装置。

【請求項6】

前記第１の開口に取付可能な透明部材を備え、
前記３次元形状測定機は、前記透明部材を介して、前記測定室内の前記検査対象物の測定を行う、請求項１又は２に記載の検査装置。

【請求項7】

前記測定ユニットの隔壁に設けられた第３の開口に取り付けられ、前記測定室内の空気を循環させるためのファンと、
前記第３の開口の開閉のためのファン用シャッタと、
を備える請求項１又は２に記載の検査装置。

【請求項8】

内外の空気環境を分離するための隔壁で囲まれた準備室を有するローダ部と、
前記ローダ部の隔壁に設けられた開口に設けられた第２のシャッタとを備え、
前記ウェーハは、前記ローダ部の前記開口を介して前記準備室に対して搬入及び搬出される、請求項１又は２に記載の検査装置。

【請求項9】

前記準備室の隔壁は、遮光性及び防振性のうちの少なくとも一方を有する、請求項８に記載の検査装置。

【請求項10】

前記測定ユニットの前記第１の開口に着脱可能なテストヘッドを備え、
前記検査対象物は、前記テストヘッドを用いて前記ウェーハを電気的に検査したときに電極パッドに形成された針跡である、請求項１又は２に記載の検査装置。

【請求項11】

前記測定ユニットの前記隔壁に形成された第１の取付部と、
前記テストヘッドに形成され、前記第１の取付部に取付可能な形状に形成された第２の取付部と、
前記３次元形状測定機に形成され、前記第１の取付部に取付可能な形状に形成された第３の取付部と、
を備える、請求項１０に記載の検査装置。

【請求項12】

前記第２の取付部と前記第３の取付部は、前記第１の取付部に嵌合可能な形状に形成される、請求項１１に記載の検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は検査装置に係り、特に半導体ウェーハ上に形成された半導体装置の検査を行う技術に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造工程では、品質保証及び歩留まりの向上のために、各種の製造工程で各種の検査が行われる。例えば、ウェーハレベル検査では、半導体ウェーハ（以下、ウェーハという。）上に個々の半導体デバイスに対応する複数のチップが形成された段階で、半導体デバイスの電極パッドをプローブカードのプローブ針に接触させ、テスト信号を供給する。そして、このテスト信号に応じて半導体デバイスが出力する信号をテスタで測定して、半導体デバイスが正常に動作するかを電気的に検査する。

【0003】

上記のようなウェーハレベル検査では、電極パッドの表面の酸化膜のみをプローブ針で削り取って、プローブ針を電極パッドに接触させて導通させるのが理想的である。ウェーハレベル検査では、電極パッドの表面の酸化膜をプローブ針で削り取るためにオーバドライブをかける。ウェーハレベル検査の後に行われるウェーハの外観検査では、ウェーハレベル検査の後に電極パッドに形成された針跡の検出を行う。

【0004】

ウェーハレベル検査の後の針跡の検出において、電極パッドから針跡が検出されなかった場合には、測定不良と判定される。一方、プローブ針が電極パッドに突き刺さって電極パッドの下地層が露出した場合には、その電極パッドを不良として取り扱う。

【0005】

特許文献１には、プローブ針を用いて検査した後に電極パッドの下地層の露出状況を自動的に検出するための針跡検査装置が開示されている。特許文献１では、カメラを用いて、電極パッド上に形成された針跡を撮像し、電極パッドの下地層の露出の有無を検査するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９－２８９８１８号公報

【特許文献2】特開２０２２－１３３６３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ウェーハの外観検査では、カメラで撮像したウェーハの画像（２次元画像）から、例えば、針跡、傷又は異物等の有無の検査を行う。

【0008】

特許文献１のように、ウェーハの電極パッドから針跡を検出する場合、ウェーハレベル検査後にウェーハを照明手段で照明し、ウェーハ上面の画像（２次元画像）をカメラで撮像する。そして、画像の明暗に基づいて電極パッドと下地層とを区別する。

【0009】

上記のように画像の明暗に基づいて電極パッドと下地層とを区別する場合、画像の明暗がウェーハ表面の形状による光の当たり具合に起因するものであるのか、材料の違いに起因するものであるのか、判定が困難な場合がある。例えば、ウェーハ表面の形状に起因する暗部の割合が大きい場合には、下地層の露出がなくても電極パッドが不良と判定されてしまう場合があり得る。

【0010】

このため、検査対象物の３次元形状を非接触で測定可能な３次元形状測定機を用いて、針跡の３次元形状を測定することが考えられる。例えば、特許文献２には、３次元形状測定機を用いて、電極パッドの基準面から陥没している凹部の体積と突出している凸部の体積の体積差から、プローブ針が電極パッドにコンタクトしたときに発生するパーティクル発生量を算出するパーティクル計測装置が開示されている。

【0011】

しかしながら、ウェーハレベル検査後のウェーハを、上記のような外観検査のためにステージ上に載せた場合、温度ムラにより空気の擾乱が発生する場合がある。このような空気の擾乱は、３次元形状測定機による測定の精度の低下の原因となり得る。例えば、３次元形状測定機として白色干渉顕微鏡を用いる場合には、干渉レンズが温度の影響を受けやすい。

【0012】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、３次元形状測定機を用いてウェーハの外観検査を行う場合に、外乱に起因する検査精度の低下を抑制することが可能な検査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】

【0013】

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る検査装置は、内外の空気環境を分離するための隔壁で囲まれた測定室を有する測定ユニットと、測定ユニットの隔壁に設けられた第１の開口に着脱可能な３次元形状測定機であって、測定室内のウェーハの検査対象物の３次元形状を非接触で測定する３次元形状測定機とを備える。

【0014】

本発明の第２の態様に係る検査装置は、第１の態様に係る測定室の隔壁が遮光性及び防振性のうちの少なくとも一方を有するようにしたものである。

【0015】

本発明の第３の態様に係る検査装置は、第１又は第２の態様において、測定ユニットの隔壁に設けられた第２の開口に設けられた第１のシャッタを備え、ウェーハは、第２の開口を介して測定室に対して搬入及び搬出される。

【0016】

本発明の第４の態様に係る検査装置は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、３次元形状測定機を測定ユニットに取り付けた際に、３次元形状測定機を覆うカバーであって、内外の空気環境を分離するためのカバーを備える。

【0017】

本発明の第５の態様に係る検査装置は、第４の態様に係るカバーの隔壁が遮光性及び防振性のうちの少なくとも一方を有するようにしたものである。

【0018】

本発明の第６の態様に係る検査装置は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、第１の開口に取付可能な透明部材を備え、３次元形状測定機は、透明部材を介して、測定室内の検査対象物の測定を行う。

【0019】

本発明の第７の態様に係る検査装置は、第１から第６の態様のいずれかにおいて、測定ユニットの隔壁に設けられた第３の開口に取り付けられ、測定室内の空気を循環させるためのファンと、第３の開口の開閉のためのファン用シャッタとを備える。

【0020】

本発明の第８の態様に係る検査装置は、第１から第６の態様のいずれかにおいて、内外の空気環境を分離するための隔壁で囲まれた準備室を有するローダ部と、ローダ部の隔壁に設けられた開口に設けられた第２のシャッタとを備え、ウェーハは、ローダ部の開口を介して準備室に対して搬入及び搬出される。

【0021】

本発明の第９の態様に係る検査装置は、第８の態様に係る準備室の隔壁が遮光性及び防振性のうちの少なくとも一方を有するようにしたものである。

【0022】

本発明の第１０の態様に係る検査装置は、第１から第９の態様のいずれかにおいて、測定ユニットの第１の開口に着脱可能なテストヘッドを備え、検査対象物は、テストヘッドを用いてウェーハを電気的に検査したときに電極パッドに形成された針跡である。

【0023】

本発明の第１１の態様に係る検査装置は、第１０の態様において、測定ユニットの隔壁に形成された第１の取付部と、テストヘッドに形成され、第１の取付部に取付可能な形状に形成された第２の取付部と、３次元形状測定機に形成され、第１の取付部に取付可能な形状に形成された第３の取付部とを備える。

【0024】

本発明の第１２の態様に係る検査装置は、第１１の態様に係る第２の取付部と第３の取付部を第１の取付部に嵌合可能な形状に形成したものである。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、内外の空気環境を分離するための隔壁で測定室を囲むことにより、測定室の内部への外乱の影響を最小化することができ、空気の擾乱に起因する検査対象物の３次元形状の検査精度の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る検査装置を示す図（ウェーハレベル検査時）である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態に係る検査装置を示す図（電極パッドの検査時）である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態に係る検査装置の制御系を示すブロック図である。

【図4】図４は、本発明の変形例１に係る検査装置を示す図（ウェーハレベル検査時）である。

【図5】図５は、本発明の変形例２に係る検査装置を示す図（ウェーハレベル検査時）である。

【図6】図６は、本発明の変形例３に係る検査装置におけるテストヘッドと３Ｄ形状測定機を示す図である。

【図7】図７は、本発明の一実施形態に係る検査方法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】

【0027】

以下、添付図面に従って検査装置の実施の形態について説明する。

【0028】

［検査装置］
本実施形態では、ウェーハの外観検査の例として、ウェーハレベル検査の後にウェーハＷの電極パッドＰに形成された針跡の検出を行う場合について説明するが、本開示はこれに限定されない。例えば、ウェーハＷ上にある任意の検査対象物（例えば、傷又は異物等）の測定（検出）にも本実施形態を適用可能である。

【0029】

図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る検査装置を示す図である。図２は、ウェーハレベル検査の実施時の状態を示しており、図１は、ウェーハレベル検査後のウェーハＷの電極パッドＰの検査（針跡の検出）時の状態を示している。

【0030】

ウェーハレベル検査の実施時には、図２に示すように、検査装置１の測定ユニット１００のハウジングにテストヘッド７０を取り付ける。次に、検査対象のウェーハＷの表面に形成された電極パッドＰにプローブカード７２のプローブ針７４を接触させてテスト信号を供給する。そして、このテスト信号に応じて半導体デバイス（チップＣ）が出力する信号をテスタで測定して、半導体デバイスが正常に動作するかを電気的に検査する。ウェーハレベル検査では、プローブ針７４によって電極パッドＰの表面の酸化膜の一部が削り取られて、プローブ針７４と電極パッドＰとが導通する。

【0031】

ウェーハＷの電極パッドＰの検査時には、図１に示すように、検査装置１の測定ユニット１００に３次元形状測定機（以下、３Ｄ形状測定機という。）５２を取り付ける。３Ｄ形状測定機５２は、検査対象物の３次元形状を非接触で測定する装置であり、測定ユニット１００の隔壁１１０に形成された第１の開口に着脱可能に取り付けられる。

【0032】

ウェーハＷの電極パッドＰの検査では、まず、２Ｄカメラ（例えば、ウェーハＷのアライメント用の撮像部）５０を用いてチップＣの画像を撮像し、電極パッドＰのＸＹ平面視での配置に関する情報を含む電極パッド配置情報を取得する。

【0033】

次に、上記の電極パッドＰの配置情報に基づいて、検査対象の電極パッドＰと３Ｄ形状測定機５２の位置合わせを行い、３Ｄ形状測定機５２により電極パッドＰの検査を実施する。３Ｄ形状測定機５２は、電極パッドＰの表面に接触することなく、電極パッドＰの３次元形状を測定するための装置である。３Ｄ形状測定機５２における測定手法は特に限定されず、例えば、白色干渉法、ＳＤ－ＯＣＴ法（Spectral Domain Optical Coherence Tomography）、ＦＤ－ＯＣＴ法（Fourier Domain Optical Coherence Tomography）、レーザー共焦点法、三角測量法、光切断法、パターン投影法、光コム法（Optical Comb）及びフォーカスバリエーション法等を適用することができる。また、白色干渉法を用いた３Ｄ形状測定機５２としては、例えば、特開２０１６－０８０５６４号公報又は特開２０１６－１６１３１２号公報に記載のものを適用することができる。

【0034】

電極パッドＰの検査では、３Ｄ形状測定機５２を用いてその３次元形状を測定し、電極パッドＰの特徴量（例えば、電極パッドＰに形成された針跡の最大谷深さＳｖ）を求める。ここで、最大谷深さＳｖは、JIS（Japanese Industrial Standards）B 0681-2:2018又はISO（International Organization for Standardization）25178-2:2012により定義されるパラメータである。最大谷深さＳｖは、電極パッドＰの表面において高さ（Ｚ座標）が平均値（相加平均値）となる平均面Ｐｍを基準とした高さの最小値の絶対値である。最大谷深さＳｖが閾値を越えた場合には、針跡により下地層が露出しており、回路へのダメージが生じている可能性が高いとして異常（ＮＧ）と判定する。具体的には、最大谷深さＳｖと電極パッドＰの厚さの設計値との関係に基づいて、最大谷深さＳｖが電極パッドＰの厚さの設計値以上、又はこの設計値の９０％以上の場合に、その電極パッドＰをＮＧと判定する。

【0035】

なお、判定は、上記の例に限定されない。例えば、電極パッドＰの厚さ、電極パッドＰに対して針跡Ｍの面積が占める割合、位置又は電極パッドＰの材質の強度（脆さ）に基づいて判定の最大谷深さＳｖに関する閾値を変更してもよい。例えば、電極パッドＰが厚いほど、下地層が露出しにくいと考えられるので、最大谷深さＳｖに関する閾値を電極パッドＰの厚さの設計値により近い値にしてもよい。また、電極パッドＰの材質の強度が低い（脆い）ほど、電極パッドＰの裂け等が生じる可能性が高いと考えられるので、最大谷深さＳｖに関する閾値を電極パッドＰの厚さの設計値により小さい値にしてもよい。

【0036】

また、電極パッドＰに対して針跡Ｍの面積が占める割合が基準値以上の場合、電極パッドＰにおいて針跡Ｍ以外の部分が基準値以下の場合、電極パッドＰ端部と針跡Ｍとの距離が基準値以下の場合等には、電極パッドＰの裂け等が生じる可能性が高いと考えられるので、ＮＧと判定するようにしてもよい。この場合、電極パッドＰの材質の強度に応じて各基準値を調整してもよく、例えば、電極パッドＰの強度が低い（脆い）ほど、ＮＧと判定する基準を厳しくしてもよい。

【0037】

なお、本実施形態では、２Ｄカメラ５０を用いて電極パッドＰの配置に関する情報を取得するようにしたが、本開示はこれに限定されない。例えば、電極パッドＰの配置についてチップＣの設計情報を用いて、２Ｄカメラ５０を用いた取得工程を省略してもよい。また、２Ｄカメラ５０により撮像した画像とチップＣの設計情報とを比較して、両者の差分が閾値以上の場合に、２Ｄカメラ５０により撮像した画像から電極パッドＰの配置に関する情報を取得してもよい。

【0038】

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る測定ユニット１００は、隔壁（しきり）１１０により囲まれた測定室１１２を有しており、測定室１１２において、ウェーハレベル検査と電極パッドＰの検査が行われる。

【0039】

測定室１１２の隔壁１１０は、遮光性が高い材料により形成される。隔壁１１０の遮光率（例えば、JIS L 1055:2009に基づく遮光率）は、一例で９０％以上であることが好ましい。なお、隔壁１１０は、断熱性が高い（熱伝導率が低い）材料を含んでいてもよい。

【0040】

測定室１１２は、隔壁１１０により測定室１１２の外部と隔たれている。隔壁１１０は、測定室１１２の内外の空気環境を分離する機能を有する。すなわち、隔壁１１０を設けることにより、測定室１１２の外部で発生した外乱（例えば、騒音、温度及び振動等）の測定室１１２の内部への影響が抑制されている。

【0041】

隔壁１１０は、防音性能（防振性能）を有する。隔壁１１０の防音性能を実現するための構造としては、例えば、隔壁１１０の内部構造に吸音材を入れたもの、又は隔壁１１０自体の共振周波数が騒音により振動を引き起こす周波数よりも高くなるように作製したものが挙げられる。その周波数は、周囲の環境にもよるが、一例で１００～２００Ｈｚ以上であることが好ましい。

【0042】

通常、半導体製造工場では、空調及び他の生産設備等から騒音が発生し、この騒音のレベルは７０ｄＢを越えることがある。この騒音がステージＳＴに伝わると振動となる。測定中にステージＳＴが振動すると、３Ｄ形状測定機５２とウェーハＷとの相対距離が変化してしまい、ウェーハＷ上の検査対象物の高さ方向（Ｚ方向）に測定誤差が発生する場合がある。このように、空調及び他の生産設備等から発生する振動も測定誤差の原因となり得る。

【0043】

本実施形態では、防音性能を有する隔壁１１０により、振動に起因する測定精度の低下を防止することができる。

【0044】

さらに、本実施形態では、この隔壁１１０により、測定室１１２の外部からの輻射熱がステージＳＴ及びウェーハＷに与える影響を抑制することができ、温度変化に起因するウェーハＷの変形（熱ドリフト）により測定精度が低下することを抑制することができる。また、測定室１１２の内部でステージＳＴの温度上昇等により温度ムラが発生したとしても、温度ムラに起因する空気の擾乱が測定室１１２内に限定されるので、測定室１１２内の空気が早期に安定化する。

【0045】

また、２Ｄカメラ５０及び３Ｄ形状測定機５２等の測定光学系は測定室１１２の外部からの外乱光の影響を受ける場合がある。特に３Ｄ形状測定機５２が共焦点型の場合にはこのような外乱光の影響を受けやすい。上記のように、本実施形態に係る隔壁１１０は高い遮光性を有するので、外乱光に起因する測定精度の低下を防止することができる。

【0046】

さらに、図１及び図２に示すように、本実施形態に係るローダ部２００は、隔壁（しきり）２１０により囲まれた準備室２１２を有しており、検査前後のウェーハＷは準備室２１２内に格納される。隔壁２１０は、隔壁１１０と同様に、準備室２１２の内外の空気環境を分離する機能を有する。

【0047】

ローダ部２００の準備室２１２の温度は、測定ユニット１００の測定室１１２と同様に遮光され、かつ、外気から遮蔽されており、測定室１１２と同様の環境が再現されている。外界から測定室１１２内のステージＳＴにウェーハＷを直接設置（ロード）するよりも、測定室１１２と同様の環境が再現されている準備室２１２にウェーハＷを一時待機させた方が、ウェーハＷが測定室１１２のステージＳＴにロードされた時点で、ウェーハＷとステージＳＴ又は測定室１１２内の空気との間の温度差が小さくなる（好ましくはゼロになる）。したがって、温度ムラに起因する測定誤差を低減することができる。

【0048】

ここで、測定誤差について説明すると、例えば、ステージＳＴとウェーハＷとの間に温度差がある場合には、ウェーハＷに歪みが発生して測定精度が低下し得る。また、ウェーハＷと測定室１１２内の空気との間に温度差がある場合には、ウェーハＷの上側の空気に温度分布が発生したり、空気の擾乱（例えば、空気の屈折率分布）が発生し得る。空気の屈折率分布が発生すると、３Ｄ形状測定機５２による測定時に、ＸＹ平面内に光路長のゆらぎが発生し得る。この結果、３Ｄ形状測定機５２による測定結果において平面度が悪化し、測定精度の劣化が生じ得る。

【0049】

本実施形態では、ローダ部２００及び準備室２１２を設けたことにより、温度ムラに起因する測定誤差を低減することができ、測定精度が向上する。また、準備室２１２にウェーハＷを一時待機させている待機時間帯に、測定室１１２で別のウェーハＷの測定を行うことができるので、測定に要するトータルの時間を短縮することができる。

【0050】

さらに、本実施形態では、ローダ部２００の準備室２１２内に温度調整部２３２及び温度検出部２３４を設けて、準備室２１２における待機時間を短縮可能としている。すなわち、ローダ部２００の準備室２１２の温度は、ウェーハＷの検査を実施する際には温度調整部２３２（例えば、ヒータ又はチラー等）により所定の検査温度に保たれる。温度検出部２３４は、準備室２１２内の温度及びウェーハＷの温度を測定する温度センサを含んでおり、温度検出部２３４による測定結果に基づいて温度調整部２３２の出力が制御される。これにより、ウェーハＷの温度を測定室１１２における検査時の温度に調整することができる。

【0051】

なお、準備室２１２内の湿度を調整するための調湿機及び湿度センサを準備室２１２内に設けてもよい。また、温度調整部２３２、温度検出部２３４、調湿機及び湿度センサを省略することも可能である。

【0052】

本実施形態のように、準備室２１２内に温度調整部２３２及び温度検出部２３４を設ける場合、測定室１１２内にも、温度検出部（温度センサ）を設けてもよい。

【0053】

測定室１１２内のステージＳＴにはモータが含まれており、モータの動作中には発熱をする。準備室２１２と測定室１１２との間の接合部を小さくしたとしても、シャッタ１２０及び２２０を開放したときに、準備室２１２と測定室１１２との間で空気の混合又は熱交換が行われてしまう。このため、準備室２１２と測定室１１２との間における熱交換をゼロにすることは困難である。

【0054】

温度調整部２３２は、準備室２１２及び測定室１１２に設けた温度検出部による温度の検出値の差により、準備室２１２内の温度を測定室１１２内の温度に近づける。

【0055】

なお、準備室２１２内の温度調整部２３２に代えて、測定室１１２に温度調整部（例えば、ヒータ又はチラー等）を設けてもよい。すなわち、準備室２１２及び測定室１１２に設けた温度検出部による温度の検出値の差により、測定室１１２内の温度を準備室２１２内の温度に近づけるようにしてもよい。また、測定室１１２と準備室２１２の両方に温度調整部を設けることも可能である。

【0056】

準備室２１２の隔壁２１０も、測定室１１２の隔壁１１０と同様に、遮光性が高い材料により形成される。また、隔壁２１０は、隔壁１１０と同様に、断熱性が高い（熱伝導率が低い）材料を含んでいてもよい。これにより、準備室２１２内のウェーハＷの温度が測定室１１２内に伝わりにくくなっており、測定室１１２への影響が抑制されている。

【0057】

隔壁２１０も、隔壁１１０と同様に、防音性能（防振性能）を有する。隔壁２１０の防音性能を実現するための構造としては、例えば、隔壁２１０の内部構造に吸音材を入れたもの、又は隔壁２１０自体の共振周波数が騒音により振動を引き起こす周波数よりも高くなるように作製したものが挙げられる。その周波数は、周囲の環境にもよるが、一例で１００～２００Ｈｚ以上であることが好ましい。

【0058】

本実施形態では、防音性能を有する隔壁２１０により、ローダ部２００が拾った音による振動が測定室１１２（ステージＳＴ）及び３Ｄ形状測定機５２に伝わることを防止することができる。これにより、振動に起因する測定精度の低下を防止することができる。

【0059】

測定ユニット１００の隔壁１１０には、ウェーハＷの搬入及び搬出用の第２の開口が設けられている。第２の開口には、シャッタ１２０（第１のシャッタの一例）が設けられており、開閉可能となっている。一方、ローダ部２００の隔壁にも、ウェーハＷの搬入及び搬出用の開口が設けられており、この開口には、シャッタ２２０（第２のシャッタの一例）が設けられており、開閉可能となっている。

【0060】

上記のように、測定ユニット１００とローダ部２００との間のウェーハＷの搬送経路は、シャッタ１２０及び２２０により仕切られている。シャッタ１２０及び２２０も、隔壁１１０及び２１０と同様に、遮光性が高い材料により形成される。また、シャッタ１２０及び２２０は、隔壁１１０及び２１０と同様に、断熱性が高い（熱伝導率が低い）材料を含んでいてもよい。また、シャッタ１２０及び２２０は閉じたときに、測定室１１２及び準備室２１２の内部の気密性が保たれるものであってもよい。これにより、準備室２１２内のウェーハＷの温度等が測定室１１２に伝導しにくくなっている。

【0061】

なお、図１及び図２では、シャッタ１２０及び２２０として、上下開閉式で巻取式の例を示しているが、シャッタの種類はこれに限定されない。シャッタの種類は、例えば、折畳式、スイングアップ（はね上げ）式又はスライド式等であってもよい。また、シャッタ１２０及び２２０に代わる可動式のしきり等を用いてもよいし、このしきりを中空の部材で構成してもよい。

【0062】

ここで、測定ユニット１００とローダ部２００は、互いの物理的な接触を小さくするか、又は互いに離しておいてもよい。これにより、ローダ部２００から測定ユニット１００への熱の伝導を抑制することができ、熱抵抗を大きくすることができる。

【0063】

また、準備室２１２の質量は、測定室１１２の質量よりも小さくしてもよい。また、測定ユニット１００とローダ部２００との接合部分を小さくするようにしてもよい。これにより、準備室２１２で発生した振動が測定ユニット１００の３Ｄ形状測定機５２及び測定室１１２に伝わることを抑制することができる。

【0064】

測定室１１２の隔壁１１０には、ファン１３０を設置するための開口（第３の開口の一例）が設けられている。ファン１３０は、測定室１１２内で空気を循環させ、測定室１１２内の空気環境を一様にする。これにより、測定室１１２内の温度ムラが解消可能となる。

【0065】

ファン用シャッタ１３２は、ファン１３０が設置された開口の開閉のためのシャッタである。ファン用シャッタ１３２の制御の種類も特に限定されず、電動又は手動で開閉する電動式又は手動式であってもよいし、風圧により動開閉する風圧式であってもよい。なお、図１及び図２では、ファン用シャッタ１３２として、可動式のルーバーを含む例を示しているが、ファン用シャッタ１３２の種類はこれに限定されず、巻取式、折畳式、スイングアップ式又はスライド式等あってもよい。

【0066】

なお、測定室１１２内の空気の循環を容易に行うことができる場合、又は測定室１１２の容積が小さい場合等には、ファン１３０及びファン用シャッタ１３２は省略可能である。

【0067】

本実施形態によれば、測定室１１２を囲む隔壁１１０を設けたことにより、測定室１１２の内部の空気を早期に安定化させることができ、空気の擾乱に起因する３次元形状の検査精度の低下を抑制することができる。

【0068】

なお、本実施形態では、ローダ部２００及び準備室２１２を省略することも可能である。この場合、ステージＳＴにウェーハＷを設置した後、温度ムラが解消するまで一定時間待機すればよい。このように、ローダ部２００及び準備室２１２を省略した場合には、待機時間を設けることにより、測定精度の劣化を防止することができる。

【0069】

（検査装置の構成）
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る検査装置１は、測定ユニット１００と、検査対象のウェーハＷを測定ユニット１００に供給及び回収するローダ部２００とを含んでいる。測定ユニット１００とローダ部２００とは分離可能となっている。なお、測定ユニット１００及びローダ部２００は複数設けることが可能であるが、説明の簡略化のため、それぞれ１個のみ示している。

【0070】

ローダ部２００は、ウェーハカセット２３０が載置されるロードポートと、各測定ユニット１００とウェーハカセット２３０との間でウェーハＷを搬送する搬送ユニット２０２（図３参照）とを有する。

【0071】

ローダ部２００から各測定ユニット１００にウェーハＷが供給されると、ウェーハＷは、各測定ユニット１００のステージＳＴの保持面に吸着保持される。

【0072】

ステージ移動機構１０２は、ステージＳＴの下面（ウェーハＷが吸着保持される保持面とは反対側の面）を支持する。ステージ移動機構１０２は、ＸＹＺ方向に移動可能であり、かつ、θ方向（Ｚ方向周りの回転方向）に回転可能に構成される。これにより、ステージＳＴの保持面に吸着保持されたウェーハＷは、ステージ移動機構１０２により、ステージＳＴと一体となってＸＹＺ方向に移動及びθ方向に回転可能である。

【0073】

なお、本実施形態では、ステージＳＴの熱容量が大きくなるように調整されていてもよい。例えば、ステージＳＴの厚みＴｓｔを測定対象のウェーハＷの厚みＴｗよりも厚くする（一例でＴｓｔ≧３×Ｔｗ）ことにより、ステージＳＴの熱容量を大きくしてもよい。これにより、ウェーハＷの熱が測定室１１２内の環境（例えば、温度）に及ぼす影響を抑制することができる。

【0074】

図２に示すように、ウェーハレベル検査時には、検査装置１の測定ユニット１００にテストヘッド７０を取り付ける。

【0075】

プローブカード７２は、ステージＳＴに対向する位置に設けられており、ステージＳＴの保持面に対して略平行に配置される。プローブカード７２には、ステージＳＴに対向する面に複数のプローブ針７４が形成されている。プローブカード７２はテストヘッド７０を介してテスタ本体と接続されている。

【0076】

ウェーハＷには複数のチップＣが形成されており、各チップＣは１以上の電極パッドＰを備える。ステージ移動機構１０２によりステージＳＴをＸＹＺ方向に移動又はθ方向に回転させることにより、各プローブ針７４を対応する電極パッドＰにコンタクトさせるようにウェーハＷとプローブカード７２との位置合わせを行う。

【0077】

検査装置１によりプローブ針７４と電極パッドＰとの位置合わせ及びコンタクトが行われた後、テストヘッド７０、プローブカード７２及びプローブ針７４を介して、テスタ本体から電気信号をチップＣに送り、ウェーハＷ上のチップＣの電気的特性の検査（ウェーハレベル検査）を行う。電気的特性の検査結果は、入出力部１２（図３参照）により操作者が確認可能な形態で出力される。

【0078】

ウェーハＷ上のチップＣの電気的特性の検査が終了した後、ウェーハＷは搬送ユニットにより検査装置１からローダ部２００に搬送されて回収される。

【0079】

図１に示すように、ウェーハＷの電極パッドＰの検査時には、検査装置１の測定ユニット１００に３Ｄ形状測定機５２を取り付ける。そして、３Ｄ形状測定機５２により、ウェーハレベル検査で電極パッドＰに形成された針跡を順次検出し、電極パッドＰに形成された針跡の良否判定を行う。

【0080】

なお、本実施形態では、２Ｄカメラ５０と３Ｄ形状測定機５２とを別々に取り付けたが、これに限定されない。例えば、レボルバー機構により、２Ｄカメラ５０と３Ｄ形状測定機５２とを切替可能としてもよい。

【0081】

また、テストヘッド７０、２Ｄカメラ５０及び３Ｄ形状測定機５２等とステージＳＴとは、相対的に移動可能であればよく、ステージＳＴに対してテストヘッド７０、２Ｄカメラ５０及び３Ｄ形状測定機５２等を移動可能としてもよい。

【0082】

（検査装置の制御系）
図３は、本発明の一実施形態に係る検査装置の制御系を示すブロック図である。

【0083】

図３に示すように、本実施形態に係る検査装置１は、制御部１０、入出力部１２、搬送ユニット駆動部１４、搬送アーム駆動部１６及び測定制御部１８を備える。

【0084】

制御部１０は、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）等）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ストレージデバイス（例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等）を含んでいる。制御部１０では、ストレージデバイスに記憶されている制御プログラム等の各種プログラムをプロセッサにより実行することにより、検査装置１の各部の機能が実現される。

【0085】

入出力部１２は、検査装置１の操作のためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示する表示部（例えば、液晶ディスプレイ）、及び操作者からの操作入力を受け付けるための操作部（例えば、タッチパネル、又はキーボード、ポインティングデバイス等）等を含んでいる。

【0086】

搬送ユニット駆動部１４は、ローダ部２００内において、搬送ユニット２０２を、ＸＹＺ方向に移動させ、かつθ方向（Ｚ方向周り）に回転させるためのモータ等を含んでいる。

【0087】

搬送アーム駆動部１６は、搬送ユニット２０２に取り付けられた搬送アーム２０４をその長さ方向に伸縮させるためのモータと、搬送アーム２０４の吸着孔にウェーハＷを吸着するための制御弁等を含んでいる。この制御弁は、検査装置１の設置場所に設けられたバキューム（ポンプ）に接続される。

【0088】

シャッタ駆動部３０は、測定ユニット１００側のシャッタ１２０と、ローダ部２００側のシャッタ２２０の開閉を行うためのモータ等を含んでいる。測定ユニット１００とローダ部２００との間でウェーハＷを搬送するときには、シャッタ１２０及び２２０が開放され、搬送時以外には、シャッタ１２０及び２２０は閉じられる。

【0089】

ファン駆動部３２は、測定室１１２のファン１３０を駆動するためのモータ等を含んでいる。また、ファン駆動部３２は、ファン用シャッタ１３２が電動式の場合には、ファン用シャッタ１３２の開閉を行うためのモータ等を含んでいる。ファン１３０は、３Ｄ形状測定機５２による電極パッドＰの検査時には停止され、それ以外の場合には、例えば、測定室１１２内の温度センサにより温度ムラが検出された場合等には、必要に応じて、ファン１３０により測定室１１２内の空気を循環させることができる。

【0090】

制御部１０は、シャッタ駆動部３０によりシャッタ１２０及び２２０の開閉制御を行う。また、制御部１０は、搬送ユニット駆動部１４及び搬送アーム駆動部１６により搬送ユニット２０２及び搬送アーム２０４をそれぞれ制御して、複数のウェーハカセットからウェーハＷを取り出したり、複数の測定ユニット１００に対してウェーハＷの搬入及び搬出を行ったりする。

【0091】

また、制御部１０は、温度検出部２３４による準備室２１２内の温度の測定結果を取得して、この測定結果に基づいて温度調整部２３２を制御するようにしてもよい。

【0092】

針合わせカメラ５４は、プローブ針７４の先端位置の検出を行うための装置であり、例えば、ステージＳＴに設けられる。制御部１０は、プローブ針７４の先端位置の検出結果と、２Ｄカメラ５０による電極パッドＰの検出結果に基づいて、プローブ針７４と電極パッドＰとの位置合わせを行う。

【0093】

測定制御部１８は、制御部１０からの制御信号にしたがって、測定ユニット１００に設けられたウェーハＷの検査用のテストヘッド７０の駆動制御、２Ｄカメラ５０の撮像制御、３Ｄ形状測定機５２の計測制御、及び針合わせカメラ５４の撮像制御を行う。なお、テストヘッド７０及び２Ｄカメラ５０としては、例えば、特開２０１９－１０２５９１号公報に記載のものを用いることができる。

【0094】

本実施形態によれば、遮光性を有する隔壁１１０で測定室１１２を囲んだことにより、測定室１１２の内部への外乱の影響を最小化することができ、空気の擾乱に起因する３次元形状の検査精度の低下を抑制することができる。

【0095】

［変形例１］
図４は、本発明の変形例１に係る検査装置を示す図（ウェーハレベル検査時）である。以下の説明では、上記の実施形態と共通又は類似する構成については、同一又は添字を付した符号を付して説明を省略する。

【0096】

図４に示すように、変形例１に係る検査装置１Ａでは、測定ユニット１００に３Ｄ形状測定機５２を取り付けた際に、３Ｄ形状測定機５２に直方体又は筒形状等のカバー１５０をかぶせて覆う。カバー１５０も、隔壁１１０及び２１０と同様に、遮光性が高い材料により形成される。また、カバー１５０は、隔壁１１０及び２１０と同様に、断熱性が高い（熱伝導率が低い）材料を含んでいてもよい。

【0097】

図４に示すように、３Ｄ形状測定機５２は、カバー１５０の外部と隔たれた空間に取り付けられている。カバー１５０は、その内外の空気環境を分離する機能を有する。すなわち、カバー１５０を設けることにより、外部で発生した外乱（例えば、騒音、温度及び振動等）の影響が抑制されている。

【0098】

カバー１５０は、隔壁１１０及び２１０と同様に、防音性能（防振性能）を有する。カバー１５０の防音性能を実現するための構造としては、例えば、カバー１５０の内部構造に吸音材を入れたもの、又はカバー１５０自体の共振周波数が騒音により振動を引き起こす周波数よりも高くなるように作製したものが挙げられる。その周波数は、周囲の環境にもよるが、一例で１００～２００Ｈｚ以上であることが好ましい。

【0099】

通常、半導体製造工場では、空調及び他の生産設備等から騒音が発生し、この騒音のレベルは７０ｄＢを越えることがある。この騒音が３Ｄ形状測定機５２に伝わると振動となる。測定中に３Ｄ形状測定機５２が振動すると、３Ｄ形状測定機５２とウェーハＷとの相対距離が変化してしまい、ウェーハＷ上の検査対象物の高さ方向（Ｚ方向）に測定誤差が発生する場合がある。このように、空調及び他の生産設備等から発生する振動も測定誤差の原因となり得る。

【0100】

また、３Ｄ形状測定機５２のうち、白色干渉顕微鏡、又はフォーカスバリエーション等を使用するタイプの装置では、走査軸のスケールとスケールヘッドとの間にも振動が伝わり得る。このタイプの装置では、スケールの読み取り位置に応じて出力されるトリガ信号に応じて撮像を行うことが一般的であるから、振動が伝わると、装置に含まれる撮像部の最大フレームレートを超えてしまい、フレームドロップが発生し得る。このようなフレームドロップも測定誤差の原因となり得る。

【0101】

本実施形態では、防音性能を有するカバー１５０により、上記のような振動に起因する測定精度の低下を防止することができる。

【0102】

さらに、本実施形態では、このカバー１５０により、外部からの輻射熱が３Ｄ形状測定機５２及びその支持部材等に与える影響を抑制することができる。そして、温度変化に起因する支持部材等の変形（熱ドリフト）、又は３Ｄ形状測定機５２の測定光学系に対する熱の影響により、測定精度が低下することを抑制することができる。

【0103】

［変形例２］
図５は、本発明の変形例２に係る検査装置を示す図（ウェーハレベル検査時）である。

【0104】

図５に示すように、変形例２に係る検査装置１Ｂでは、ウェーハレベル検査時に測定ユニット１００の上部の開口に透明部材１６０が取り付けられており（例えば、嵌め込まれており）、３Ｄ形状測定機５２は、測定室１１２の外部からウェーハＷの電極パッドＰの検査を行うようになっている。ここで、透明部材１６０は、断熱性が高い（熱伝導率が低い）材料を含んでいてもよい。なお、テストヘッド７０の取付時には、透明部材１６０は取り外されて、測定ユニット１００の上部の開口は開放される。

【0105】

この透明部材１６０により、外部からの輻射熱が３Ｄ形状測定機５２及びその支持部材等に与える影響を抑制することができる。そして、温度変化に起因する支持部材等の変形（熱ドリフト）、又は３Ｄ形状測定機５２の測定光学系に対する熱の影響により、測定精度が低下することを抑制することができる。

【0106】

［変形例３］
図６は、本発明の変形例３に係る検査装置におけるテストヘッド７０と３Ｄ形状測定機５２を示す図である。図６の上側の図が＋Ｚ側から見た平面図であり、図６の下側の図が－Ｙ側から見た側面図である。

【0107】

図６に示すように、変形例３は、テストヘッド７０と３Ｄ形状測定機５２を測定ユニット１００に取り付けるときの取付部の形状を共通化したものである。

【0108】

図６に示すように、測定ユニット１００の上面の隔壁１１０には、テストヘッド７０及び３Ｄ形状測定機５２を取り付けるための取付部１１０Ａが形成されている。

【0109】

テストヘッド７０の取付部７２Ａと３Ｄ形状測定機５２の取付部５２Ａは、平面視で（Ｚ方向から見て）略合同な形状となっており、取付部１１０Ａに取付（嵌合）可能な形状となっている。取付部１１０Ａ、７２Ａ及び５２Ａは、それぞれ第１から第３の取付部の一例である。

【0110】

なお、図６に示す例では、取付部１１０Ａは蟻形のメスの形状であり、テストヘッド７０の取付部７２Ａと３Ｄ形状測定機５２の取付部５２Ａは蟻形のオスの形状であるが、取付部の形状はこれに限定されない。例えば、上記の嵌合構造に加えて、ネジ又はジョイント等の補助固定具を用いて、隔壁１１０とテストヘッド７０、又は隔壁１１０と３Ｄ形状測定機５２との間を補助的に固定してもよい。取付部７２Ａと５２Ａが取付部１１０Ａに取り付け可能な形状であればよく、例えば、凹凸形状でもよいし、取付部７２Ａ及び５２Ａと取付部１１０Ａが互いに一部を欠きとった相欠き（相杓り）の形状、又は蟻形の相欠き等の形状であってもよい。

【0111】

変形例３によれば、測定ユニット１００に対するテストヘッド７０と３Ｄ形状測定機５２の取り付け及び交換が容易になる。

【0112】

また、テストヘッド７０と３Ｄ形状測定機５２との取り付け位置の関係が取付部により定まる。したがって、例えば、ウェーハレベル検査の後に、３Ｄ形状測定機５２の測定視野の位置に関する情報を得ることができる。すなわち、先行するウェーハレベル検査においてプロービングした場所に関する情報（プロービング情報）を得ることが容易であり、電気特性（例えば、どの電極パッドＰの電気特性が異常であったか等）に関する情報を利用することもできる。

【0113】

変形例３によれば、測定ユニット１００の上面の隔壁１１０と、テストヘッド７０及び３Ｄ形状測定機５２とを嵌合構造としたので、取付の再現性を保つことができる。したがって、３Ｄ形状測定機５２の取付時には、取り付け後の３Ｄ形状測定機５２と２Ｄカメラ５０の相互の位置関係の校正が容易になる。また、３Ｄ形状測定機５２と２Ｄカメラ５０との間で要求される位置精度は測定対象ごとに異なるが、要求される位置精度によっては両者の位置関係の校正が不要となる場合もある。一方、テストヘッド７０の取付時にも、取り付け後のテストヘッド７０と２Ｄカメラ５０の相互の位置関係の校正が容易になる（例えば、２Ｄカメラ５０の視野内に収まる）し、要求される位置精度によっては両者の位置関係の校正が不要となる場合もある。

【0114】

［検査方法］
図７は、本発明の一実施形態に係る検査方法を示すフローチャートである。

【0115】

まず、検査の開始前には、測定ユニット１００側のシャッタ１２０と、ローダ部２００側のシャッタ２２０は、ともに閉じられている。

【0116】

ウェーハカセット２３０（例えば、Ｎ枚のウェーハＷのバッチ）がローダ部２００の準備室２１２にセットされ（ステップＳ１０）、ウェーハＷのバッチの検査が開始される。検査の開始指示は入出力部１２の測定開始ボタン等を介して手動の指示を受け付けるようにしてもよいし、ウェーハカセット２３０がセットされてローダ部２００の隔壁２１０が閉じられた時点で自動的に検査が開始されるようにしてもよい。

【0117】

次に、温度調整部２３２及び温度検出部２３４により準備室２１２内の温度制御が行われる。そして、準備室２１２内のウェーハＷの温度が所定の検査温度（測定室１１２と同等の温度。例えば、測定室１１２の温度±２℃）になるまで待機する（ステップＳ１２）。

【0118】

なお、ステップＳ１２では、準備室２１２内の温度を実際に検出して待機するようにしたが、本開示はこれに限定されない。例えば、検査が開始された後、所定時間の経過後に、ステップＳ１４に自動的に移行するように、制御部１０を動作させるプログラミングを行ってもよい。この場合の所定時間は、例えば、ローダ部２００の隔壁２１０を閉じた後、又は温度調整部２３２の動作開始後における温度変化のデータ等に応じて、実験的又は経験的に決定することができる。

【0119】

次に、検査対象のウェーハＷの枚数のパラメータｉがｉ＝１に設定され（ステップＳ１４）、ウェーハＷ１に対するウェーハレベル検査と電極パッドＰの検査（良否判定）が順に実施される。ウェーハレベル検査を行う際には、測定ユニット１００にテストヘッド７０が取り付けられる。そして、測定ユニット１００側のシャッタ１２０と、ローダ部２００側のシャッタ２２０が開放され、１枚目のウェーハＷ１がステージＳＴにロードされる（ステップＳ１６）。ウェーハＷ１のロード後にシャッタ１２０及び２２０が閉じられて、測定室１１２が外部及びローダ部２００から隔離されて、測定室１１２の外部及びローダ部２００からの外乱の影響が抑えられる。

【0120】

次に、テストヘッド７０により、ウェーハＷ１のウェーハレベル検査が実施される（ステップＳ１８）。ウェーハレベル検査の結果は、制御部１０に出力される。

【0121】

ウェーハレベル検査の後、３Ｄ形状測定機５２を用いて電極パッドＰの良否判定が行われる（ステップＳ２０）。ステップＳ２０において３Ｄ形状測定機５２を用いた電極パッドＰの形状測定が行われている間、ファン１３０の動作は停止され、ファン用シャッタ１３２は閉じられる。また、シャッタ１２０及び２２０は閉じられたままである。

【0122】

ウェーハＷ１のウェーハレベル検査（ステップＳ１８）と電極パッドＰの検査（ステップＳ２０）が終了すると、測定ユニット１００側のシャッタ１２０と、ローダ部２００側のシャッタ２２０が開放され、ウェーハＷ１がステージＳＴからアンロードされる（ステップＳ２２）。ウェーハＷ１のアンロード後にはシャッタ１２０及び２２０が閉じられる。

【0123】

次に、ウェーハＷの枚数のパラメータｉをｉ＝ｉ＋１として（ステップＳ２４のＮｏ、ステップＳ２６）、次のウェーハＷ２に対してウェーハレベル検査（ステップＳ１８）と電極パッドＰの検査（ステップＳ２０）が行われる。なお、ウェーハＷ１のアンロードとウェーハＷ２のロードは並行して行ってもよい。この場合、ウェーハＷ１のアンロードとウェーハＷ２のロードがすべて完了した後に、シャッタ１２０及び２２０を閉じるようにすればよい。

【0124】

ステップＳ１６～Ｓ２６を繰り返して、検査対象のバッチのウェーハＷｉのウェーハレベル検査（ステップＳ１８）と電極パッドＰの検査（ステップＳ２０）が終了すると（ステップＳ２４のＹｅｓ）、ローダ部２００のウェーハカセット２３０が交換され（ステップＳ２８）、次のバッチの検査（ステップＳ１２～Ｓ２６）が行われる。そして、検査対象のすべてのバッチの検査が終了すると（ステップＳ３０のＹｅｓ）、検査フローを終了する。

【0125】

本実施形態によれば、遮光性を有する隔壁１１０で測定室１１２が囲まれており、シャッタ１２０及び２２０の開放がウェーハＷｉのロード及びアンロード時に限定される。これにより、測定室１１２の内部への外乱の影響を最小化することができ、空気の擾乱に起因する３次元形状の検査精度の低下を抑制することができる。

【0126】

なお、本実施形態では、検査対象物を電極パッドＰに形成された針跡Ｍとしたが、既述のように本開示はこれに限定されない。例えば、ウェーハＷ上の傷又は異物等の検査対象物を検出するための外観検査にも本実施形態を適用可能である。

【0127】

例えば、検査対象物がウェーハＷ上の傷の場合には、傷の大きさ（例えば、最大寸法又は最小寸法）、傷の深さ（例えば、最大谷深さＳｖ又は最大高さＳｚ）、傷の面積（例えば、ウェーハＷの単位面積当たりに占める傷の面積の割合）、傷の配置（例えば、単位面積当たりの個数等）のうちの少なくとも１つの特徴量が基準値を超える場合に、ウェーハＷを異常と判定してもよい。また、上記の特徴量に代えて、又は上記の特徴量に加えて、傷とデバイスとの間の距離が基準値以下である場合には、ウェーハＷを異常と判定してもよい。

【0128】

また、検査対象物が異物の場合には、例えば、異物の大きさ（例えば、最大寸法又は最小寸法）、異物の配置（例えば、単位面積当たりの個数等）のうちの少なくとも１つの特徴量が基準値を超える場合に、ウェーハＷを異常と判定してもよい。また、上記の特徴量に代えて、又は上記の特徴量に加えて、異物の種類に基づいてウェーハＷの良否の判定を行ってもよい。例えば、異物の３次元形状に基づいて異物がエア等により容易に除去可能なものであると推定される場合には、上記の特徴量に関わらず、ウェーハＷを異常なしと判断してもよい。

【符号の説明】

【0129】

１、１Ａ、１Ｂ…検査装置、１０…制御部、１２…入出力部、１４…搬送ユニット駆動部、１６…搬送アーム駆動部、１８…測定制御部、２０…測定部、５０…２Ｄカメラ、５２…３Ｄ形状測定機、５４…針合わせカメラ、７０…テストヘッド、１００…測定ユニット、１１０…隔壁１１０…測定室、１２０…シャッタ、１５０…カバー、１６０…透明部材、２００…ローダ部、２１０…隔壁、２１２…準備室、２２０…シャッタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】