KR100480490B1 - 다중 접합 웨이퍼의 공간 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 접합 웨이퍼의 전면에 적외선을 조사하여 웨이퍼를 투과한 투과광을 검출한 후, 이를 바탕으로 웨이퍼 접합면의 공간을 검사하는 비접촉식의 다중 접합 웨이퍼의 공간 검사장치를 제공한다.

이는 웨이퍼를 투과할 수 있는 웨이퍼 투과광을 조사하는 광원; 상기 광원에서 조사된 웨이퍼 투과광을 웨이퍼 홀더에 의해 지지된 다중 접합 웨이퍼의 하측 전면으로 안내하는 광 가이드수단; 상기 광 가이드수단을 통해 상기 다중 접합 웨이퍼에 제공된 웨이퍼 투과광이, 상기 다중 접합 웨이퍼를 투과한 다중 접합 웨이퍼의 투과광을 검출하여, 이에 따른 검출화상신호를 출력하는 투과광 검출수단; 상기 투과광 검출수단에서 출력된 검출화상신호를 처리.분석하여 상기 다중 접합 웨이퍼내의 공간(Void)에 대한 정보를 표시하는 화상 처리수단으로 구성됨에 의해 달성될 수 있다.

Description

다중 접합 웨이퍼의 공간 검사장치{MULTI BONDED WAFER VOID INSPECTION SYSTEM}

본 발명은 다중 접합 웨이퍼의 공간 검사장치에 관한 것으로, 특히 다중 접합 웨이퍼의 전면에 걸쳐 적외선을 조사하여 비접촉식으로 다중 접합 웨이퍼의 공간(Void)을 검사하는 다중 접합 웨이퍼의 공간 검사장치에 관한 것이다.

서로 다른 재질의 웨이퍼를 2∼5중 접합하는(Bonding) 기술은 최근 불고 있는 MEMS(Micro Electro-Mechanical System)를 이용한 고집적 마이크로 센서의 발전과 더불어 SOI(Silicon On Insulator)소자 등의 제조방법의 하나로서 주목받으며 성장해나가고 있다.

그러나, 이들 반도체 웨이퍼의 접합시에 여러 종류의 문제들이 발생될 수 있으며, 특히 웨이퍼의 접합불량으로 인하여 접합면 사이에 공간이 발생하는 문제들이 종종 발생한다.

따라서 종래에는 초음파 검사방법이나 X-ray 검사방법으로 웨이퍼 접합면의 공간을 검사하였다.

초음파 검사방법은 웨이퍼를 물 등의 용액에 담가서 측정하고, X-ray 검사방법은 유해한 X-ray 광선을 웨이퍼에 직접 조사하여 측정하므로 웨이퍼 표면에 손상을 입힐 수 있었다.

즉, 상기 초음파 검사방법이나 X-ray 검사방법은 웨이퍼에 직.간접적으로 영향을 주는 접촉식 검사방법으로 검사시 웨이퍼에 손상을 줄 수 있었다.

또한, 검사시간이 오래 걸리는 단점이 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안한 것으로, 다중 접합 웨이퍼의 전면에 적외선을 조사하여 웨이퍼를 투과하는 투과광을 검출한 후, 이를 바탕으로 웨이퍼 접합면의 공간을 검사하여 검사결과를 실시간으로 디스플레이 할 수 있도록 함으로써 비접촉식으로 다중 접합 웨이퍼의 공간 검사를 가능케 하여, 웨이퍼의 손상을 방지함은 물론 검사시간의 단축과 더불어 검사결과의 실시간 모니터링이 가능토록 한 다중 접합 웨이퍼의 공간 검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 웨이퍼를 투과할 수 있는 웨이퍼 투과광을 조사하는 광원; 상기 광원에서 조사된 웨이퍼 투과광을 웨이퍼 홀더에 의해 지지된 다중 접합 웨이퍼의 하측 전면으로 안내하는 광 가이드수단; 상기 광 가이드수단을 통해 상기 다중 접합 웨이퍼에 제공된 웨이퍼 투과광이 상기 다중 접합 웨이퍼를 투과한 다중 접합 웨이퍼의 투과광을 검출하여 이에 따른 검출화상신호를 출력하는 투과광 검출수단; 상기 투과광 검출수단에서 출력된 검출화상신호를 처리.분석하여 상기 다중 접합 웨이퍼내의 공간에 대한 정보를 표시하는 화상 처리수단을 구비하는 다중 접합 웨이퍼의 공간 검사장치에 있어서, 상기 광 가이드 수단은 그 하면에 다수개의 홈이 형성되어 있는 투명체인 집광판; 상기 집광판의 하측에 위치하여, 상기 광원으로부터 상기 집광판에 도달된 적외선 광을 반사하는 반사판; 상기 집광판의 상측에 위치하여 상기 집광판 상측의 적외선 광을 골고루 분산시키는 광 패널로 구성됨이 바람직하다.

삭제

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조로 하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 다중 접합 웨이퍼의 공간 검사장치의 구성도를 도시한 것이다.

이에 도시한 바와 같이, 적외선 광을 조사하는 광원(100a),(100b)이 구비되며, 상기 광원(100a),(100b)에서 조사된 적외선 광을 웨이퍼 홀더(200)에 의해 지지된 다중 접합 웨이퍼(10)의 하측 전면으로 안내하기 위한 광 가이드부(300)가 구비된다.

그리고 상기 광 가이드부(300)를 통해 상기 다중 접합 웨이퍼(10)의 하측에 제공된 적외선 광이 상기 다중 접합 웨이퍼(10)를 투과한 투과광을 검출하여 이에 따른 검출화상신호를 출력하는 투과광 검출부(400) 및 상기 투과광 검출부(400)에서 출력된 검출화상신호를 처리.분석하여 상기 다중 접합 웨이퍼(10)의 공간, 결함(Defect), 흠집(Scratches) 등의 형상, 크기, 위치를 표시하는 화상 처리부(500)가 구비된다.

상기 광 가이드부(300)는 도 2에 도시한 바와 같이, 그 하면에 다수의 홈(311)이 형성되어 있어 이 홈(311)들을 통해 상기 광원(100a),(100b)으로 부터 조사된 적외선 광이 모아지도록 하는 투명체인 집광판(310), 상기 집광판(310)의 하측에 위치하여, 상기 광원(100a),(100b)으로 부터 집광판(310)에 도달된 적외선 광을 상측으로 반사하는 반사판(320), 상기 집광판(310)의 상측에 위치하여 상기 집광판(310) 상측의 적외선 광을 골고루 분산시키는 광 패널(330)로 구성된다,.

여기서, 상기 집광판(310)은 글래스(Glass)가 사용될 수 있으며, 상기 광 패널(330)은 반투명 아크릴판이 사용될 수 있다.

또한, 상기 투과광 검출부(400)는 상기 다중 접합 웨이퍼(10)의 투과광을 검출하여 이에 따른 검출화상신호를 출력하는 적외선 카메라부(410), 상기 적외선 카메라부(410)를 제어하는 카메라 제어부(420)로 구성되며, 상기 적외선 카메라부(410)의 제어는 카메라 제어부(420)를 별도로 구성하지 않고, 상기 화상 처리부(500)의 제어를 받도록 할 수 있음은 물론이다.

상기 화상 처리부(500)는 상기 투과광 검출부(400)에서 출력되는 검출화상신호를 처리.분석하여 상기 다중 접합 웨이퍼(10)의 공간, 결함, 흠집 등의 형상, 크기, 위치를 표시할 수 있는 신호를 출력하는 화상신호 분석부(510), 상기 검출화상신호 분석부(510)에서 출력된 신호에 따라 상기 다중 접합 웨이퍼(10)의 공간, 결함, 흠집 등의 형상, 크기, 위치를 표시하게 되는 모니터 등의 디스플레이부(520)로 구성되는 것으로, 화상 처리부(500)는 PC로 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 상기 광원(100a),(100b)에서 상기 광 가이드부(300)의 집광판(310)으로 적외선 광이 조사되면, 이 적외선 광은 집광판(310)의 하면에 형성되어 있는 홈(311)을 따라 집광판(310)의 양측으로부터 집광판(310)의 중심부근까지 들어와 주로 집광판(310)의 홈(311)에 광원(100a),(100b)에서 조사된 적외선 광이 모아지게 된다.

상기 집광판(310)에 모아진 적외선 광은 집광판(310) 하측의 반사판(320)을 통해 상측으로 반사되어, 상기 광 패널(330)에 보다 많은 양의 적외선 광이 도달할 수 있게 된다.

즉, 집광판(310) 하측에 반사판(320)을 둠으로써 집광판(310) 하측으로 적외선 광이 제공되는 것을 방지하여 보다 많은 적외선 광이 광 패널(330)에 보내질 수 있도록 한다.

상기 집광판(310) 및 반사판(320)에 의해 상기 광 패널(330)에 도달될 적외선 광은 광 패널(330)을 통해 골고루 분산되어 다중 접합 웨이퍼(10)의 하면 전체로 고루 보내지게 된다.

상기 광 패널(330)의 기능을 좀더 살펴보면, 상기 집광판(310)은 홈(311)이 형성되어 있어 이 홈(311)을 따라 적외선 광이 보다 많이 도달되므로 집광판(310) 상측에 도달되는 적외선 광은 홈(311)이 형성되어 있는 곳이 홈(311)이 형성되지 않은 곳보다 더 많을 것이다. 밝기를 일 예로 설명하면, 홈(311)이 형성된 곳의 집광판(310) 상측 부분이 홈(311)이 형성되지 않은 곳보다 밝을 것이다.

따라서 광 패널(330)은 상기 집광판(310) 상측에 위치하여 집광판(310) 상측의 고르지 못한 적외선 광의 분포를 보다 고르게 해주어 다중 접합 웨이퍼(10)에 골고루 적외선 광이 도달될 수 있도록 해준다.

상기 광 패널(330)을 통해 상기 다중 접합 웨이퍼(10)의 하면에 도달되어 다중 접합 웨이퍼(10)를 투과한 투과광은 투과광 검출부(400)의 적외선 카메라부(410)에서 검출되어 해당 검출화상신호로 출력된다. 이때, 상기 카메라 제어부(420)에서 상기 적외선 카메라부(410)의 촬영 밝기, 명암, 색농도 등을 조절하여 선명한 화상이 촬영되도록 한다.

한편, 상기 화상 처리부(500)의 화상신호 분석부(510)는 상기 적외선 카메라부(410)에서 출력된 검출화상신호를 처리 및 분석하여 해당 다중 접합 웨이퍼(10)의 공간, 결함, 흠집 등의 형상, 크기, 위치를 표시할 수 있는 신호를 출력하며, 이 신호에 따라 디스플레이부(520)에 다중 접합 웨이퍼(10)의 공간, 결함, 흠집 등의 형상, 크기, 위치가 표시된다.

도 3은 상기 디스플레이부(520)의 디스플레이 예시도로, 검사자는 상기 디스플레이부(520)에 디스플레이 되는 상태를 바탕으로 다중 접합 웨이퍼(10)의 공간, 결함, 흠집 등의 형상, 크기, 위치를 파악할 수 있게 된다. 예를 들어, 크기가 일정 크기 이상이거나 또는 이하이고, 그 형태가 특정의 형태이면 공간으로 판단하거나 또는 결함이나 흠집으로 판단할 수 있을 것이다.

물론, 상기 화상 처리부(500)의 처리.분석 결과는 도시하지 않은 별도의 프린터 등의 출력장치를 통한 출력 및 기타 저장장치를 통한 저장도 가능할 것이다.

이와 같이, 본 발명은 광원(100a),(100b)에서 조사된 적외선 광을 광 가이드부(300)를 통해 골고루 분산시켜, 다중 접합 웨이퍼(10)의 하면 전체에 적외선 광이 조사되도록 하며, 투과광 검출부(400)에서 상기 다중 접합 웨이퍼(10)를 투과한 투과광을 검출하여 이에 해당하는 검출화상신호를 출력하며, PC 등의 화상 처리부(500)에서 상기 검출화상신호를 처리.분석하여 그 결과를 디스플레이부(520)를 통해 디스플레이함으로써, 다중 접합 웨이퍼(10) 내부의 공간, 결함 및 흠집을 실시간으로 확인, 판정할 수 있도록 한다.

본 발명은 상기에 기술된 실시 예에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖게 된다.

첫째, 적외선 광을 이용하여 비접촉식으로 검사하므로 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있게 된다.

둘째, 다중 접합 웨이퍼의 전면에 적외선 광이 조사되도록 함으로써 음영(Shading)없이 웨이퍼 전면을 한번에 검사할 수 있게 되며, 이에 따라 검사 시간을 단축할 수 있게 된다.

셋째, 모니터 등을 통해 검사결과를 실시간으로 표시하므로, 공간, 결함, 흠집 등의 형상, 크기, 위치를 용이하게 파악할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 다중 접합 웨이퍼의 공간 검사장치의 구성도.

도 2는 도 1의 광 가이드부의 상세 구성도.

도 3은 본 발명에서의 검사결과에 따른 디스플레이의 일 예 도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 다중 접합 웨이퍼 100a,100b : 광원

200 : 웨이퍼 홀더 300 : 광 가이드부

310 : 집광판 311 : 홈

320 : 반사판 330 : 광 패널

400 : 투과광 검출부 410 : 적외선 카메라부

420 : 카메라 제어부 500 : 화상 처리부

510 : 화상신호 분석부 520 : 디스플레이부

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 웨이퍼를 투과할 수 있는 웨이퍼 투과광을 조사하는 광원과; 상기 광원에서 조사된 웨이퍼 투과광을 웨이퍼 홀더에 의해 지지된 다중 접합 웨이퍼의 하측 전면으로 안내하는 광 가이드수단과; 상기 광 가이드수단을 통해 상기 다중 접합 웨이퍼에 제공된 웨이퍼 투과광이 상기 다중 접합 웨이퍼를 투과한 다중 접합 웨이퍼의 투과광을 검출하여 이에 따른 검출화상신호를 출력하는 투과광 검출수단과; 상기 투과광 검출수단에서 출력된 검출화상신호를 처리.분석하여 상기 다중 접합 웨이퍼내의 공간(Void)에 대한 정보를 표시하는 화상 처리수단을 구비하는 다중 접합 웨이퍼의 공간 검사장치에 있어서,

   상기 광 가이드 수단은

   그 하면에 다수개의 홈이 형성되어 있는 투명체인 집광판;

   상기 집광판의 하측에 위치하여 상기 광원으로부터 상기 집광판에 도달된 적외선 광을 반사하는 반사판;

   상기 집광판의 상측에 위치하여 상기 집광판 상측의 적외선 광을 골고루 분산시키는 광 패널로 구성됨을 특징으로 하는 다중 접합 웨이퍼의 공간 검사장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 집광판은

   글래스로 된 것을 특징으로 하는 다중 접합 웨이퍼의 공간 검사장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 광 패널은

   반투명 아크릴판인 것을 특징으로 하는 다중 접합 웨이퍼의 공간 검사장치.
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