KR20110035574A - Optical inspection method and apparatus using optical/electricity probe - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An optical inspecting method using an optical/electric probe and device thereof are provided to locally grab light outputted from a target object using a probe configured by a brunch type optical fiber array, thereby increasing resolution by reducing interference. CONSTITUTION: A first stage unit(110) moves a chuck and a target object in multi directions. A probe(120) is made of a brunch type optical fiber array and a linear conductive wire. A second stage unit(130) transfers the probe to a target location to optically inspect a fixed target object. An electrical signal unit(140) applies power to the wire. An optical signal unit(150) analyzes output light generated from the target location.

Description

광/전기 프루브를 이용한 광학 검사 방법 및 장치{OPTICAL INSPECTION METHOD AND APPARATUS USING OPTICAL/ELECTRICITY PROBE}Optical inspection method and apparatus using an optical / electric probe {OPTICAL INSPECTION METHOD AND APPARATUS USING OPTICAL / ELECTRICITY PROBE}

본 발명은 광학 광/전기 프루브를 이용한 광학 검사 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 반도체 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 광/전기 프루브를 이용한 광학 검사 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical inspection method using an optical optical / electric probe and an apparatus thereof. In particular, the present invention relates to an optical inspection method and an apparatus using an optical / electric probe for inspecting electrical characteristics of a semiconductor device.

일반적으로 반도체 소자의 각종 전기적 특성을 웨이퍼 상태에서 테스트하는 것을 웨이퍼 레벨 테스트라고 하며, 웨이퍼 레벨 테스트는 소자제조공정들 중 프리 레이저 공정에 속해 있다. 프리 레이저 공정이란 레이저 리페어 공정의 앞 공정을 의미하는 것으로서, 이는 웨이퍼내의 불량칩을 스크린하고 리페어 가능한 칩의 불량 어드레스를 리페어 공정에 인계시키기 위한 역할을 하는 공정이다. 그러한 프리 레이저 공정에서 웨이퍼를 로딩 및 얼라인하여 테스트용 탐침들과 접촉이 되도록 하는 장비가 필요한데 이 것이 바로 프루브 장치이다. 즉, 프루브 장치를 통한 검사에서 양품으로 판정된 칩들은 조립공정을 통해 반도체 패키지로 만들어지고, 불량으로 판명된 칩들은 초기에 폐기 처리(scrap disposal)되어 조립 공정에서 소요되는 비용을 절약하게 된다.In general, testing various electrical characteristics of a semiconductor device in a wafer state is called a wafer level test, and the wafer level test belongs to a free laser process among device manufacturing processes. The free laser process refers to a process prior to the laser repair process, which serves to screen the defective chip in the wafer and take over the defective address of the repairable chip to the repair process. In such a free laser process, equipment is needed to load and align the wafer so that it comes into contact with the test probes. This is a probe device. That is, chips determined as good in inspection through a probe device are made into a semiconductor package through an assembly process, and chips that are found to be defective are initially scrapped to save costs in the assembly process.

한편, 발광다이오드(light emitting diode; LED)는 인가되는 전류에 응답하여 광을 발하는 반도체 소자이다. 상기 발광 다이오드는 전구에 비해 그 크기가 매우 작고, 전력 소모도 적으며, 수명이 매우 길어 차세대 조명 장치로 각광을 받고 있다.On the other hand, a light emitting diode (LED) is a semiconductor device that emits light in response to an applied current. The light emitting diode has a spotlight as a next generation lighting device due to its very small size, low power consumption, and very long life compared to a light bulb.

그런데 발광다이오드는 일반적인 반도체 소자와는 달리 광을 발하는 소자이기 때문에 전기적 특성을 측정하는 방법이 다른 반도체 소자와 차이가 있다. 특히, 일정 전류를 인가하고, 발생하는 광의 양을 측정하는 과정이 다른 반도체 소자와는 크게 다르다.However, since a light emitting diode emits light unlike a general semiconductor device, a method of measuring electrical characteristics differs from other semiconductor devices. In particular, the process of applying a constant current and measuring the amount of light generated is significantly different from other semiconductor devices.

도 1은 종래의 광학 검사 장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다.1 is a structural diagram schematically showing a conventional optical inspection device.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 광학 검사 장치(10)는 LED 웨이퍼(11), LED 웨이퍼(11)의 하부로부터 지지하는 스테이지(12)와 LED 웨이퍼(11)의 일부(chip)로부터 입사되는 광량을 수광 하는 적분구(13), LED 웨이퍼(11)에 전류를 제공하는 프루브(14) 및 수광된 광을 분석하는 광 분석부(15)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a conventional optical inspection apparatus 10 is incident from an LED wafer 11, a stage 12 supporting from the bottom of the LED wafer 11, and a portion of the LED wafer 11. It includes an integrating sphere 13 for receiving the amount of light to be received, a probe 14 for providing a current to the LED wafer 11 and the light analyzer 15 for analyzing the received light.

이러한 구조로 종래에는 LED 웨이퍼(11)를 검사하는 과정에서 전류를 인가하고 커다란 적분구(13)를 이용하여 빛의 파장과 파워를 검사하였으나, 이는 비교적 넓은 면적에서의 광량을 측정할 수 있는 반면 적분구(13)의 근접테스트가 어렵고 자연광 및 노이즈 성분이 함께 수광되는 문제점이 있다. 또한, 적분구(13)를 이용하는 경우 적분구(13)의 크기로 그 광파워는 증대되나 전류가 검사 포인트 이상으로 방사되어 간섭에 의한 특성 평가가 중복되고, 그로 인해 특성의 측정치가 명확하지 않은 문제점이 있다.With this structure, the current was applied in the process of inspecting the LED wafer 11 and the wavelength and power of the light were inspected using the large integrating sphere 13, but it was possible to measure the amount of light in a relatively large area. The proximity test of the integrating sphere 13 is difficult and there is a problem that the natural light and the noise component are received together. In addition, in the case of using the integrating sphere 13, the optical power is increased to the size of the integrating sphere 13, but the current is radiated beyond the inspection point, so that the characteristic evaluation due to the interference is overlapped, so that the measured value of the characteristic is not clear. There is a problem.

따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 도전성 와이어와 광섬유로 구성되는 광학 검사용 광/전기 프루브와 이를 이용하여 전류를 인가하고, 인가된 웨이퍼 상의 칩 영역에 근접하여 발광되는 광신호를 분석하는 광학 검사 장치를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, the optical inspection for the optical / electrical probe consisting of a conductive wire and an optical fiber and a current is applied using the same, and to analyze the optical signal emitted near the chip area on the applied wafer It is for providing an optical inspection device.

전술한 기술 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 대상체의 광/전기적 특성을 검사하기 위한 전기/광학 검사 방법은,In order to solve the above technical problem, the electrical / optical inspection method for inspecting the optical / electrical characteristics of the object according to an embodiment of the present invention,

a) 고정된 상기 대상체의 전기/광학 검사를 위한 목표 위치에 프루브를 근접시키는 단계; b) 상기 목표 위치로 상기 프루브의 도전성 와이어를 통해 전기 신호를 인가하고, 상기 목표 위치로부터 발생되는 출력광을 상기 프루브의 광섬유 어레이를 통해 수광 하는 단계; 및 d) 상기 출력광을 분석하는 단계를 포함한다.a) proximity of the probe to a target location for an electro / optical examination of the fixed object; b) applying an electrical signal through the conductive wires of the probe to the target location and receiving output light from the target location through the optical fiber array of the probe; And d) analyzing the output light.

여기서, 상기 a) 단계는 상기 프루브를 상기 대상체의 상기 목표 위치에 맞도록 상대적으로 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 d) 단계는 광파워 및 광파장 중 적어도 하나를 측정하는 단계를 포함한다.Here, step a) includes moving the probe relatively to the target position of the object, and step d) includes measuring at least one of optical power and optical wavelength.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 대상체의 광/전기적 특성을 검사하기 위한 전기/광학 검사 장치는,On the other hand, the electrical / optical inspection apparatus for inspecting the optical / electrical characteristics of the object according to an embodiment of the present invention,

선형의 도전성 와이어와 상기 와이어의 외주면에 광섬유 어레이가 다발형태로 구성되는 프루브; 고정된 상기 대상체의 광학 검사를 위한 목표 위치에 상기 프 루브를 이송하여 근접시키는 제2 스테이지부; 상기 와이어에 전원을 인가하는 전기 신호부; 및 상기 프루브와 연결되며 상기 목표 위치에서 발생되는 출력광을 분석하는 광 신호부를 포함하되, 상기 프루브는 상기 목표 위치에 상기 전원을 인가하여 발광시키고, 발생되는 출력광을 상기 광섬유 어레이를 통해 수광하여 상기 광분석부로 전달하는 것을 특징으로 한다.A probe having a linear conductive wire and an optical fiber array in a bundle form on an outer circumferential surface of the wire; A second stage unit which moves the probe to a target position for optical inspection of the fixed object and approaches the probe; An electrical signal unit for applying power to the wire; And an optical signal unit connected to the probe and analyzing the output light generated at the target position, wherein the probe emits light by applying the power to the target position, and receives the generated output light through the optical fiber array. Characterized in that the transfer to the optical analyzer.

전술한 구성에 의하여 본 발명에 따르면 가는 도전성 와이어와 다발형 광섬유 어레이로 구성된 프루브를 이용하여 대상체로부터 출력되는 빛을 국부적으로 포획할 수 있어 웨이퍼 검사 맵핑과 같은 기술에서의 간섭 현상을 줄여 해상도를 높일 수 있는 효과가 있다.According to the above-described configuration, according to the present invention, a light composed of a thin conductive wire and a bundle of optical fiber arrays can be locally captured to reduce light interference from a technology such as wafer inspection mapping, thereby increasing resolution. It can be effective.

또한, 프루브가 대상체에 매우 근접하게 접근하여 주변의 기타 노이즈광을 제거할 수 있으므로 측정값의 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.In addition, since the probe may approach the object very close to remove other noise light in the surroundings, an effect of increasing the reliability of the measured value may be expected.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “module”, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 광/전기 프루브를 이용한 광학 검사 방법 및 그 장치에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, an optical inspection method and an apparatus using an optical / electric probe according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광학 검사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram schematically illustrating an optical inspection apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

본 발명의 실시 예에 따른 광학 검사 장치(100)는 미세한 광학 검사가 요구되는 대상체에 광/전기 프루브를 이용하여 전압 및 전류에 따른 전기적 특성(광 특성)을 검사하는 장이다.The optical inspection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is a field for inspecting electrical characteristics (optical characteristics) according to voltage and current by using an optical / electric probe on an object requiring fine optical inspection.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 광학 검사 장치(100)는 웨이퍼(10), 제1 스테이지부(110), 프루브(120), 제2 스테이지부(130), 전기 신호부(140), 광 신호부(150) 및 신호처리 및 제어부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the optical inspection apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a wafer 10, a first stage unit 110, a probe 120, a second stage unit 130, and an electrical signal. The unit 140, the optical signal unit 150, and the signal processing and control unit 160 are included.

웨이퍼(10)는 광학 검사를 수행하기 위한 대상체로 예컨대 LED 웨이퍼일 수 있으며, LED 웨이퍼 이외에도 제조공정에서 광학 검사가 요구되는 모든 반도체 소자가 그 대상체일 수 있다. 따라서, 이하 설명에서는 광학 검사가 요구되는 대상체를 웨이퍼(10)로 통칭하되 특정 웨이퍼에 한정되지 않는다.The wafer 10 may be, for example, an LED wafer as an object for performing an optical inspection, and any semiconductor device requiring an optical inspection in a manufacturing process may be the object in addition to the LED wafer. Therefore, in the following description, the object requiring optical inspection is collectively referred to as the wafer 10, but is not limited to a specific wafer.

제1 스테이지부(110)는 웨이퍼(10)를 복수의 방향으로 이동시키는 다 축(x,y,z 축)이송 수단을 가지며, 상부에 로딩되는 웨이퍼(10)가 안착 되는 척(111)을 포함한다. 척(111)은 안착되는 웨이퍼(10)를 진공 흡착으로 고정할 수 있으며, 하부에는 도면에서 생략되었으나 웨이퍼(10)와 전기적으로 연결되어 웨이퍼로 인가되는 전류를 흘려 보내기 위한 전극부가 형성된다.The first stage unit 110 has a multi-axis (x, y, z axis) transfer means for moving the wafer 10 in a plurality of directions, and the chuck 111 on which the wafer 10 loaded thereon is seated. Include. The chuck 111 may fix the wafer 10 to be seated by vacuum adsorption, and an electrode part may be formed at the lower portion of the chuck 111 to be electrically connected to the wafer 10 to flow a current applied to the wafer.

상기 다축 이송수단은 양방향으로 가이드 하는 적어도 하나의 레일 시스템, 볼스크류 시스템 혹은 실린더로 구성될 수 있다. 그리고, 각 이송수단은 신호처리 및 제어부(160)의 신호에 따라 동작하는 전기적 구동수단과 제1 스테이지부(110)가 테스터 가능한 위치에 고정되도록 하는 센서를 포함할 수 있다.The multi-axis conveying means may be composed of at least one rail system, a ball screw system or a cylinder to guide in both directions. Each of the transfer means may include an electric driving means operating according to the signal processing and the signal of the controller 160 and a sensor to fix the first stage unit 110 to a testable position.

프루브(120)는 웨이퍼(10)의 전기적/광학적 특성을 파악하기 위해 전기 신호를 인가하고 광신호를 수집하는 장치로서 다음의 도 3 및 도 4를 통하여 구체적으로 설명한다.The probe 120 is an apparatus for applying an electrical signal and collecting an optical signal to grasp the electrical / optical characteristics of the wafer 10, and will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 프루브의 구성을 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view showing the configuration of a probe according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 프루브(120)는 도전성 와이어(Wire)(121), 광섬유(Optical fiber) 어레이(122), 집광렌즈(123) 및 피복부(124)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the probe 120 according to the embodiment of the present invention may include a conductive wire 121, an optical fiber array 122, a condenser lens 123, and a cover 124. It includes.

와이어(121)는 선형의 가는 도전체로 광/전기적 특성을 검사하고자 하는 웨이퍼(10)의 목표 위치(지점)에 전압/전류를 인가하여 발광시키는 역할을 한다.The wire 121 is a linear thin conductor that serves to emit light by applying a voltage / current to a target position (point) of the wafer 10 to be examined for optical / electrical characteristics.

광섬유 어레이(122)는 와이어(121)의 외주면에 다수 개의 광섬유를 감싼 다발형태로 구성되어 웨이퍼(10)의 목표 위치에서 발광되는 빛을 수광 한다. 즉, 광섬유 어레이(122)는 길이방향으로 형성된 와이어(121)를 중심축으로 하여 다수 개 의 광섬유를 원형으로 배열하고, 광섬유 자체의 렌즈효과를 통해 웨이퍼(10)의 미세한 부분까지의 빛을 집중 포획할 수 있다.The optical fiber array 122 is configured in the form of a bundle wrapped with a plurality of optical fibers on the outer circumferential surface of the wire 121 to receive light emitted from a target position of the wafer 10. That is, the optical fiber array 122 arranges a plurality of optical fibers in a circular shape with the wire 121 formed in the longitudinal direction as a center axis, and concentrates light to a minute portion of the wafer 10 through the lens effect of the optical fiber itself. Can be captured.

이러한 본 발명에 따른 광섬유 어레이(122)를 이용한 프루브(120)는 웨이퍼(10)의 빛을 미세하게 국부적으로 포획할 수 있어 웨이퍼 검사 맴핑 같은 기술에서의 해상도를 높일 수 있다. 또한, 웨이퍼(10)와 같은 대상체에 매우 근접하게 접근할 수 있으므로 주변광과 같은 기타 노이즈 광을 효과적으로 제거할 수 있게 되어 신뢰성 있는 검사결과를 얻을 수 있는 장점이 있다.The probe 120 using the optical fiber array 122 according to the present invention may locally capture light of the wafer 10 to increase the resolution in a technique such as wafer inspection mapping. In addition, since the object such as the wafer 10 can be approached very close, it is possible to effectively remove other noise light, such as ambient light, there is an advantage that can obtain a reliable inspection results.

한편, 첨부된 도 3에서는 하나의 와이어(121)에 6개의 광섬유가 원형으로 배열된 것으로 나타내고 있으나 이에 한정되지 않으며, 만약에 와이어 단면의 형상이 다각형으로 형성되는 경우라도 그 형상에 맞도록 광섬유 어레이(122)를 형성할 수 있다.Meanwhile, in FIG. 3, six optical fibers are arranged in a circle in one wire 121, but the present invention is not limited thereto, and even if the wire cross-section is formed in a polygon, the optical fiber array may fit the shape. 122 may be formed.

집광렌즈(123)는 각각의 광섬유 끝단에 렌즈형태로 형성되어 광섬유가 웨이퍼(10)에서 발광되는 빛을 집광하는 성능을 향상시키는 역할을 한다.The condenser lens 123 is formed in the form of a lens at each end of the optical fiber, and serves to improve the performance of condensing light emitted from the wafer 10.

피복부(124)는 광섬유 어레이(122)를 충격으로부터 보호하고, 광섬유의 배열이 일정하게 유지되도록 고정하는 역할을 한다.The cladding 124 serves to protect the optical fiber array 122 from impact and to fix the arrangement of the optical fiber to be kept constant.

한편, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 프루브에 구성되는 광섬유를 나타낸 분해 사시도이다.On the other hand, Figure 4 is an exploded perspective view showing the optical fiber configured in the probe according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 4를 참조하면, 광섬유는 코어(1221)와 클래딩(1222)으로 구성되며, 둥근 코어(1221)를 클래딩(1222)으로 균일하게 감싼 이중의 원기둥 형태로 구성된다. 광섬유는 코어(1221)가 클래딩(1222)에 비해 굴절율이 높은 구조로 되어 있어 그 자체로도 렌즈를 사용한 효과를 가지며, 빛이 코어(1221)부분에 집속되어 잘 빠져나가지 않고 진행한다. 또한, 재질이 플라스틱 또는 유리로 가늘고 가벼워 직접과 이송 등에 유리한 이점이 있다.Referring to FIG. 4, the optical fiber includes a core 1221 and a cladding 1222, and has a double cylindrical shape in which a round core 1221 is uniformly wrapped with the cladding 1222. The optical fiber has a structure in which the core 1221 has a refractive index higher than that of the cladding 1222 and thus has an effect of using a lens in itself, and the light is focused on the core 1221 and proceeds without exiting well. In addition, the material is thin and light plastic or glass has the advantage of direct and transfer.

집광렌즈(123)는 반구형의 유리 또는 투명합성수지로 광섬유의 끝단에 부착되어 광섬유 자체의 렌즈효과에 의한 집광과 더불어 집광성능을 더욱 향상시키는 역할을 한다.The condenser lens 123 is attached to the end of the optical fiber as a hemispherical glass or transparent synthetic resin and serves to further improve condensing performance together with condensing by the lens effect of the optical fiber itself.

제2 스테이지부(130)는 제1 스테이지부(110)와 마찬가지로 복수의 방향으로 이동되는 다축이송 수단을 가지며, 제어신호에 따라 웨이퍼(10)의 위치에 대한 프루브(120)의 상대적 위치를 바꾸는 역할을 한다. 상기 다축은 x축, y축, z축의 이송방향을 의미한다.Like the first stage unit 110, the second stage unit 130 has a multi-axis transfer means that moves in a plurality of directions, and changes the relative position of the probe 120 with respect to the position of the wafer 10 according to a control signal. Play a role. The multi-axis means the transport direction of the x-axis, y-axis, z-axis.

예컨대, 제1 스테이지부(110)에 의해 이송된 웨이퍼(10)의 위치를 고려하여 제2 스테이지부(130)는 웨이퍼(10)상의 특정 목표지점의 광특성을 검사하기 위해 프루브(120)의 위치를 이송한다. 이 때, 상기 특정 목표지점은 웨이퍼(10)의 위치 및 크기를 고려한 광특성 검사를 위해 미리 설정된 적어도 하나의 좌표 값일 수 있다. 또한, 제1 스테이지부(110)는 프루브(120)를 승하강수단(z축)을 통해 웨이퍼(10)에 최대한 근접시킬 수 있다.For example, in consideration of the position of the wafer 10 transferred by the first stage unit 110, the second stage unit 130 may be configured to examine the optical characteristics of the probe 120 in order to examine optical characteristics of a specific target point on the wafer 10. Transfer position In this case, the specific target point may be at least one coordinate value preset for the optical characteristic inspection in consideration of the position and size of the wafer 10. In addition, the first stage unit 110 may bring the probe 120 as close to the wafer 10 as possible through the elevating means (z-axis).

전기 신호부(140)는 웨이퍼(10)의 전기적 특성을 측정하기 위하여 프루브(120)에 전원을 인가하는 역할을 하며, 전압/전류 발생부(141) 및 전류/전압 측정부(142)를 포함한다.The electrical signal unit 140 serves to apply power to the probe 120 in order to measure electrical characteristics of the wafer 10, and includes a voltage / current generator 141 and a current / voltage measurer 142. do.

전압/전류 발생부(141)는 웨이퍼(10)의 전기적 특성을 측정하기 위하여 전압 또는 전류를 일정하게 발생하여 프루브(120)로 전달하는 역할을 한다. 이 때, 전압/전류 발생부(141)는 다양한 검사를 위해 발생시키는 전압 또는 전류를 변화시킬 수 있다.The voltage / current generator 141 serves to transfer the voltage or current to the probe 120 at a constant level in order to measure electrical characteristics of the wafer 10. In this case, the voltage / current generator 141 may change a voltage or current generated for various inspections.

전류/전압 측정부(142)는 프루브(120)에 인가되는 전류 또는 전압의 세기를 측정하는 역할을 한다.The current / voltage measuring unit 142 measures the intensity of the current or voltage applied to the probe 120.

광 신호부(150)는 프루브(120)에 연결되어 프루브(120)의 광섬유 어레이(122)를 통해 전달되는 출력광의 특성을 분석하는 역할을 하며, 광 파워 분석기(151) 및 광 파장 분석기(152)를 포함한다.The optical signal unit 150 is connected to the probe 120 and serves to analyze characteristics of output light transmitted through the optical fiber array 122 of the probe 120, and the optical power analyzer 151 and the optical wavelength analyzer 152. ).

광 파워 분석기(151)는 광섬유 어레이(122)를 통해 전달되는 웨이퍼(10)의 출력광을 분석하여 광 파워를 파악한다.The optical power analyzer 151 analyzes the output light of the wafer 10 transmitted through the optical fiber array 122 to determine the optical power.

광 파장 분석기(152)는 광섬유 어레이(122)를 통해 전달되는 웨이퍼(10)의 출력광(스펙트럼)을 분석하여 광 파장을 파악한다.The optical wavelength analyzer 152 analyzes the output light (spectrum) of the wafer 10 transmitted through the optical fiber array 122 to determine the optical wavelength.

신호처리 및 제어부(160)는 본 발명의 실시 예에 따른 광학 검사 장치(100)를 제어하기 위한 전체적인 동작을 제어하는 역할을 하며, 웨이퍼(10)의 고정 및 다지점의 광학 검사를 위해 프루브(120)를 목표하는 지점으로 이동시키는 제어신호를 제1 스테이지부(110)와 제2 스테이지부(130)로 전달한다.The signal processing and control unit 160 serves to control the overall operation for controlling the optical inspection apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, and the probes for fixing and multi-point optical inspection of the wafer 10. The control signal for moving the 120 to the target point is transmitted to the first stage unit 110 and the second stage unit 130.

이 밖에도 도면에서는 생략되었으나 신호처리 및 제어부(160)는 컴퓨터와 같은 다기능 운용 시스템과 연동하여 전기 신호부(140) 및 광 신호부(150)를 통해 분석된 검사 결과를 데이터화함으로써 시각적으로 표시하고, 출력 및 저장할 수 있다. In addition, although omitted in the drawings, the signal processing and control unit 160 visually displays the data of the test result analyzed by the electrical signal unit 140 and the optical signal unit 150 in conjunction with a multifunctional operating system such as a computer. Can output and save

한편, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광학 검사용 광/전기 프루브를 이용한 광학 검사방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an optical inspection method using an optical / optical probe for optical inspection according to an exemplary embodiment of the present invention.

광학 검사 장치(100)가 웨이퍼의 전기적 특성을 측정하기 위한 방법에는 전류를 인가하고 전압을 측정하는 방식과 전압을 인가하고 전류를 측정하는 두 가지 방식이 있다. There are two methods for measuring the electrical characteristics of the wafer by the optical inspection device 100 by applying a current and measuring a voltage, and by applying a voltage and measuring a current.

첫 번째로 웨이퍼(10)에 흘려주는 전류를 조금씩 변화시켜 가면서 전압의 변화를 측정하고 이때 발생하는 출력광의 파장과 파워를 측정하는 방법이 있고, 두 번째로 웨이퍼(10)에 전압을 인가하고 조금씩 변화시켜가면서 흐르는 전류를 측정하고 이때 발생되는 출력광의 파장과 파워를 측정하는 방법이다.First, there is a method of measuring a change in voltage while changing the current flowing to the wafer 10 little by little, and measuring the wavelength and power of the output light generated at this time. Second, applying a voltage to the wafer 10 little by little. It is a method of measuring the current flowing while changing and measuring the wavelength and power of the output light generated at this time.

이러한 측정 방법을 고려하여 첨부된 도 5를 참조하면, 전술한 구성에 의한 본 발명의 실시 예에 따른 광학 검사 장치(100)의 제2 스테이지부(130)는 고정된 웨이퍼(10)의 광학 검사를 위한 목표 위치에 프루브(120)를 위치시킨다(S501). 여기서, 프루브(120)는 웨이퍼(10)의 광학 검사를 위한 목표 위치는 테스트 하고자 하는 칩의 위치일 수 있으며 최대한 근접하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 5 in consideration of such a measuring method, the second stage 130 of the optical inspection apparatus 100 according to the embodiment of the present invention according to the above-described configuration may be used for optical inspection of the fixed wafer 10. Position the probe 120 in the target position for the (S501). Here, the probe 120 may be a target position for the optical inspection of the wafer 10 may be a position of the chip to be tested, and is as close as possible.

그리고, 전기 신호부(140)는 상기 목표 위치의 전기적 특성을 측정하기 위하여 전류 혹은 전압을 인가하고(S502), 그에 따라 인가되는 전압 또는 전류의 세기를 측정한다(S503). 이 때, 전기 신호부(140)의 전압/전류 발생부(141)는 다양한 검사를 위해 시간에 따라 발생시키는 전압 또는 전류를 변화시킬 수 있다.In addition, the electrical signal unit 140 applies a current or a voltage in order to measure the electrical characteristics of the target position (S502), and thereby measures the intensity of the applied voltage or current (S503). In this case, the voltage / current generator 141 of the electrical signal unit 140 may change the voltage or current generated over time for various inspections.

상기 목표 위치에 전압/전류가 인가되어 발광하면 프루브(120)는 광섬유 어레이(122)를 통해 출력광을 수광하여 광 신호부(150)로 전달한다(S504). 광 신호 부(150)는 전달된 출력광의 광파워와 광파장을 분석한다.When voltage / current is applied to the target position to emit light, the probe 120 receives output light through the optical fiber array 122 and transmits the output light to the optical signal unit 150 (S504). The optical signal unit 150 analyzes the optical power and the optical wavelength of the transmitted output light.

광학 검사 장치(100)는 광학 검사를 위한 다른 목표치가 있는지 파악하여 없으면(S506, 아니오), 분석된 값(광파워/광파장)을 측정시간, 웨이퍼 목표 위치, 측정 전압, 측정전류 중 적어도 하나의 정보와 매칭하여 데이터화하고 출력 및 저장한다(S507).If the optical inspection apparatus 100 determines whether there is another target value for optical inspection (S506, NO), the analyzed value (optical power / optical wavelength) is determined by at least one of measurement time, wafer target position, measurement voltage, and measurement current. Data is matched with the information, output and stored (S507).

반면, 상기 S506 단계에서 광학 검사를 위한 다른 목표치가 있는 경우 상기 S501 단계로 돌아가 다른 목표 위치의 광학 검사를 반복적으로 수행한다.On the other hand, when there is another target value for optical inspection in step S506, the process returns to step S501 to repeatedly perform optical inspection of another target position.

이와 같이 본 발명에 따르면 가는 도전성 와이어(121)와 다발형 광섬유 어레이(122)로 구성된 프루브(120)를 이용하여 웨이퍼(10)에서 나오는 빛을 국부적으로 포획할 수 있어 웨이퍼 검사 맵핑과 같은 기술에서의 해상도를 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 프루브가 대상체에 매우 근접하게 접근하여 주변의 기타 노이즈광을 제거할 수 있으므로 측정값의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the probe 120 composed of the thin conductive wire 121 and the bundle-type optical fiber array 122 can be used to locally capture the light emitted from the wafer 10 in a technique such as wafer inspection mapping. There is an advantage to increase the resolution. In addition, since the probe is very close to the object to remove other noise light in the surroundings, there is an effect of increasing the reliability of the measured value.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited only to the above embodiments, and various other changes are possible.

예컨대, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광학 검사용 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.For example, FIG. 6 is a block diagram schematically illustrating an optical inspection apparatus according to another exemplary embodiment.

첨부된 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광학 검사용 장치(100')는 도 2에서의 구성과 유사하며, 광 신호부(150)에 적분구(153)을 더 포함하는 것만 다르다.Referring to FIG. 6, the apparatus 100 ′ for optical inspection according to another exemplary embodiment of the present invention is similar to the configuration of FIG. 2, and further includes an integrating sphere 153 in the optical signal unit 150. Only thing is different.

즉, 도 2에 도시한 본 발명의 실시 예에서는 프루브(120)에서 수집되는 출력 광을 광파워 분석부(151)와 광파장 분석부(152)로 직접 전달하는 것으로 설명하였으나 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 도 6에서와 같이 프루브(120)가 수집한 출력광을 적분구(153)로 전달하여 입광 시킬 수 있다. 그러면, 적분구(153)는 다수개의 광섬유로부터 입광되는 광이 합쳐지므로 광파워 분석부(151)와 광파장 분석부(152)로의 출력광을 전달하기 용이한 이점이 있다..That is, in the exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIG. 2, the output light collected by the probe 120 is directly transmitted to the optical power analyzer 151 and the optical wavelength analyzer 152. 6, the output light collected by the probe 120 may be transmitted to the integrating sphere 153 to receive light. Then, the integrating sphere 153 has the advantage that it is easy to transfer the output light to the optical power analyzer 151 and the optical wavelength analyzer 152 because the light received from a plurality of optical fibers are combined.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention are not limited to the above-described apparatuses and / or methods, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1은 종래의 광학 검사 장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다.1 is a structural diagram schematically showing a conventional optical inspection device.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광학 검사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram schematically illustrating an optical inspection apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 프루브의 구성을 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view showing the configuration of a probe according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 프루브에 구성되는 광섬유를 나타낸 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view showing an optical fiber formed on a probe according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광학 검사용 광/전기 프루브를 이용한 광학 검사방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an optical inspection method using an optical / optical probe for optical inspection according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광학 검사용 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.6 is a block diagram schematically illustrating an optical inspection apparatus according to another exemplary embodiment of the present disclosure.

Claims (13)

대상체의 광/전기적 특성을 검사하기 위한 전기/광학 검사 방법에 있어서,In the electrical / optical inspection method for examining the optical / electrical characteristics of the object, a) 고정된 상기 대상체의 전기/광학 검사를 위한 목표 위치에 프루브를 근접시키는 단계;a) proximity of the probe to a target location for an electro / optical examination of the fixed object; b) 상기 목표 위치로 상기 프루브의 도전성 와이어를 통해 전기 신호를 인가하고, 상기 목표 위치로부터 발생되는 출력광을 상기 프루브의 광섬유 어레이를 통해 수광 하는 단계; 및b) applying an electrical signal through the conductive wires of the probe to the target location and receiving output light from the target location through the optical fiber array of the probe; And d) 상기 출력광을 분석하는 단계d) analyzing the output light 를 포함하는 전기/광학 검사 방법.Electrical / optical inspection method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 a) 단계는,Step a) is 상기 프루브를 상기 대상체의 상기 목표 위치에 맞도록 상대적으로 이동시키는 단계를 포함하는 전기/광학 검사 방법.And moving the probe relative to the target position of the object. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 d) 단계는,Step d), 광파워 및 광파장 중 적어도 하나를 측정하는 단계를 포함하는 전기/광학 검사 방법.An electrical / optical inspection method comprising measuring at least one of optical power and optical wavelength. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 b) 단계는,B), 인가되는 전류를 단계별로 변화시켜 전압의 변화를 측정하고, 이에 상응하는 상기 광파워 및 광파장을 측정하는 단계; 혹은Measuring the change in voltage by varying the applied current step by step, and measuring the optical power and the optical wavelength corresponding thereto; or 인가되는 전압을 단계별로 변화시켜 전류의 변화를 측정하고, 이에 상응하는 상기 광파워 및 광파장을 측정하는 단계Measuring the change in current by varying the applied voltage step by step and measuring the corresponding optical power and wavelength 를 포함하는 전기/광학 검사 방법.Electrical / optical inspection method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 d) 단계 이후에,After step d), 미리 설정된 상기 광학 검사를 위한 다른 목표 위치가 존재하는지 파악하는 단계를 더 포함하되 존재하지 않는 경우,Determining whether there is another target position for the preset optical inspection, and if it does not exist, 분석된 상기 광파워와 광파장을 측정시간, 상기 목표 위치, 측정 전압, 측정전류 중 적어도 하나의 정보와 매칭하여 데이터화하는 단계를 포함하는 전기/광학 검사 방법.And comparing the analyzed optical power and optical wavelength with data of at least one of a measurement time, the target position, a measurement voltage, and a measurement current. 대상체의 광/전기적 특성을 검사하기 위한 전기/광학 검사 장치에 있어서,An electrical / optical inspection device for inspecting an optical / electrical characteristic of an object, 선형의 도전성 와이어와 상기 와이어의 외주면에 광섬유 어레이가 다발형태로 구성되는 프루브;A probe having a linear conductive wire and an optical fiber array in a bundle form on an outer circumferential surface of the wire; 고정된 상기 대상체의 광학 검사를 위한 목표 위치에 상기 프루브를 이송하여 근접시키는 제2 스테이지부;A second stage unit which moves the probe to a target position for optical inspection of the fixed object and approaches the probe; 상기 와이어에 전원을 인가하는 전기 신호부; 및An electrical signal unit for applying power to the wire; And 상기 프루브와 연결되며 상기 목표 위치에서 발생되는 출력광을 분석하는 광 신호부를 포함하되,An optical signal unit connected to the probe and configured to analyze output light generated at the target position; 상기 프루브는 상기 목표 위치에 상기 전원을 인가하여 발광시키고, 발생되는 출력광을 상기 광섬유 어레이를 통해 수광하여 상기 광분석부로 전달하는 것을 특징으로 하는 전기/광학 검사 장치.And the probe is configured to emit light by applying the power to the target position, and receives the generated output light through the optical fiber array to transmit the generated light to the optical analyzer. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 프루브는,The probe is, 상기 광섬유 어레이의 각 광섬유 끝단에 반구형의 집광렌즈가 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 전기/광학 검사 장치.And a hemispherical condensing lens is attached to each of the optical fiber ends of the optical fiber array. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,8. The method according to claim 6 or 7, 상기 프루브는,The probe is, 상기 광섬유 어레이를 외부 충격으로부터 보호하고 배열이 일정하게 유지되도록 감싸는 피복부를 포함하는 전기/광학 검사 장치.And a sheath that protects the optical fiber array from external impact and surrounds the array to remain constant. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 대상체가 안착되는 척과 상기 대상체를 복수의 방향으로 이동시키는 제1 스테이지부; 및A chuck on which the object is seated and a first stage unit which moves the object in a plurality of directions; And 상기 제1 스테이지 및 제2 스테이지의 다축 구동을 제어하는 신호처리 및 제어부Signal processing and control unit for controlling the multi-axis driving of the first stage and the second stage 를 더 포함하는 전기/광학 검사 장치.Electrical / optical inspection device further comprising. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 제2 스테이지부는,The second stage unit, 제어신호에 따라 상기 대상체의 위치에 대한 상기 프루브의 상대적 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 전기/광학 검사 장치.Electro-optic inspection device, characterized in that for adjusting the relative position of the probe relative to the position of the object in accordance with a control signal. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 전기 신호부는,The electrical signal unit, 상기 프루브의 와이어를 통해 상기 목표 위치에 인가되는 전압 또는 전류를 발생하는 전압/전류 발생부; 및A voltage / current generator for generating a voltage or current applied to the target position through the wire of the probe; And 상기 프루브에 인가되는 상기 전압 또는 전류를 측정하는 전류/전압 측정부를 포함하는 전기/광학 검사 장치.Electrical / optical inspection device comprising a current / voltage measuring unit for measuring the voltage or current applied to the probe. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 광 신호부는,The optical signal unit, 상기 출력광을 분석하여 광 파워를 측정하는 광 파워 분석기; 및An optical power analyzer for analyzing the output light to measure optical power; And 상기 출력광을 분석하여 광 파장을 측정하는 광 파장 분석기Optical wavelength analyzer for measuring the optical wavelength by analyzing the output light 를 포함하는 전기/광학 검사 장치.Electrical / optical inspection device comprising a. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 광 신호부는,The optical signal unit, 상기 프루브를 통해 수집된 출력광을 임시로 보관하는 적분구를 더 포함하며, 상기 광 파워 분석기 및 광 파장 분석기는 상기 적분구를 통해 상기 출력광을 제공받는 것을 특징으로 하는 전기/광학 검사 장치.And an integrating sphere for temporarily storing the output light collected through the probe, wherein the optical power analyzer and the optical wavelength analyzer are provided with the output light through the integrating sphere.
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