KR100363707B1 - Semiconductor Element Inspection Method - Google Patents

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    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501Semiconductor wafers

Abstract

본 발명은 반도체소자의 검사방법에 관한 것으로, 측정하고자 하는 오브젝트의 특성을 구분하기 위하여 반도체소자의 내부를 패드영역, 이너리드 영역, 아웃터리드 영역, 테이프영역 및 체적영역으로 구분하는 단계와, 상기 각 영역을 최적하게 검사하기 위하여 광원발생기로부터 발생된 광원을 선택하는 단계와, 상기 선택된 광원을 상기 오브젝트의 각 영역에 정밀하게 조사하기 위하여 오브젝트를 확대하는 단계와, 상기 확대된 오브젝트의 이미지에 따른 영역을 촬영하기 위하여 스캔헤드의 촬영범위를 변경시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for inspecting a semiconductor device, the method comprising: dividing an interior of a semiconductor device into a pad area, an inner lead area, an outward area, a tape area, and a volume area in order to distinguish characteristics of an object to be measured; Selecting a light source generated from a light source generator to optimally inspect each area, enlarging an object to precisely irradiate the selected light source to each area of the object, and according to the image of the enlarged object And changing the photographing range of the scanhead in order to photograph the area.

Description

반도체소자의 검사방법{Semiconductor Element Inspection Method}Semiconductor element inspection method

본 발명은 반도체소자의 검사방법에 관한 것으로, 특히 반도체 제조공정의 필수소재인 리드프레임 뿐만아니라 불량기준이 더욱 미세한 웨이퍼, LCD 및 TFT 등 기타분야의 소자에 대해 기능 요소별로 서로 특징이 다른 영역에 대해 신속하고 정밀한 검사를 실행할 수 있도록 하는 반도체소자의 검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for inspecting a semiconductor device, and in particular, in a region having different characteristics for each functional element, not only for a lead frame, which is an essential material of a semiconductor manufacturing process, but also for devices with finer defects, such as wafers, LCDs, and TFTs. The present invention relates to a method of inspecting a semiconductor device that enables to perform a quick and precise inspection of the same.

일반적인 영역 스캔 비전 검사시스템은 기본적으로 CCD 카메라(디지털 타입 또는 아날로그 타입이 있음)와, 상기 CCD 카메라에 조합되어 오브젝트에 조명을 제공하는 광원과, 상기 CCD 카메라와 상기 광원을 이용하여 캡처한 오브젝트의 이미지를 컨트롤하는 CPU 등으로 구성되어 있다.A general area scan vision inspection system is basically a CCD camera (which has a digital or analog type), a light source that is combined with the CCD camera to provide illumination to the object, and an object captured using the CCD camera and the light source. It consists of a CPU that controls the image.

일반적으로 반도체소자의 검사에 있어 규정된 범위의 시야(FOV:Field Of View; 이하 FOV라 함)의 검사영역은 CCD 카메라의 분해능, 검사대상물의 요구되는 불량의 크기, 수량, 형태 및 기타 검사의 목적에 따라 제한되게 된다.In general, the inspection area of the field of view (FOV) defined in the inspection of semiconductor devices is the resolution of the CCD camera, the required size, quantity, shape, and other inspection of the inspection object. Limited by purpose.

예를 들어 현재 일반적으로 이용되는 디지털 타입의 2,048 ×2,048 픽셀의 해상도(resolution)를 갖는 CCD 카메라(예를 들어 코닥사(KODAK)의 일본제품)인 경우, 검사대상물에 관계없이 불량요소가 특정한 오브젝트를 검사할 경우를 살펴보면 다음과 같은 결과를 얻게 된다. 즉 불량 오브젝트의 크기가 5㎛정도인 경우에는 10mm ×10mm 영역을 초과하여 검사할 수가 없었다.For example, in the case of a CCD camera having a resolution of 2,048 x 2,048 pixels of a digital type currently used in general (eg, manufactured by KODAK, Japan), an object having a specific defect is irrespective of an object to be inspected. Looking at the case of checking, we get the following result. In other words, when the size of the defective object was about 5 µm, the inspection could not be performed beyond the 10 mm x 10 mm area.

또 현재까지 알려진 바에 의하면 디지털 카메라인 경우는 2,048 ×2,048의 해상도를 갖고 있지만, 아날로그 카메라인 경우에는 1,500 ×1,300의 해상도를 갖는 것이 최고 수준이다. 따라서 상기와 같이 아날로그 카메라를 이용하는 경우에 불량 오브젝트의 크기가 5㎛정도이라면 FOV는 더욱 작아지게 된다. 즉 이 경우에는 적정한 검사영역은 5mm ×5mm 로 제한되는 것이다.It is also known that digital cameras have a resolution of 2,048 × 2,048, while analog cameras have a resolution of 1,500 × 1,300. Therefore, when the analog camera is used as described above, if the size of the defective object is about 5 μm, the FOV becomes smaller. In this case, the appropriate inspection area is limited to 5mm × 5mm.

일반적으로 이용되는 영역 스캔 비전 검사시스템을 이용한 반도체 소자의 검사방법에 대해 도 1과 도 2를 참조하면서 설명하기로 한다.A method of inspecting a semiconductor device using a region scan vision inspection system that is generally used will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 일반적인 반도체소자의 검사방법을 설명하는 설명도이고, 도 2의 (a)는 복수의 오브젝트로 된 오브젝트 군의 형상을 도시하며, (b)는 각각의 오브젝트의 감사순서를 설명하는 도면이다.1 is an explanatory diagram for explaining a general inspection method of a semiconductor device, (a) of FIG. 2 shows the shape of an object group composed of a plurality of objects, and (b) is a diagram illustrating the audit procedure of each object. to be.

도 1에서 참조번호 10은 피측정대상물인 오브젝트, 11은 상기 오브젝트(10)를 올려 놓을 수 있는 테이블, 50은 CCD 카메라에 조합되어 오브젝트에 일정한 조명을 조사하는 광원, 100은 검사장비를 이송하고 피검사 대상물인 오브젝트를 공급하는 핸들러, 120은 오브젝트의 촬영수단인 CCD 카메라, a는 오브젝트(10)와 CCD 카메라(120) 사이의 간격으로 작업 거리(working distance)를 나타내고, b는 CCD 카메라(120)의 이동방향을 나타내며, c는 오브젝트(10)의 이동방향을 나타낸다.In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an object to be measured, 11 denotes a table on which the object 10 can be placed, 50 denotes a light source for irradiating a constant light onto an object by combining a CCD camera, and 100 transfers inspection equipment. A handler for supplying an object to be inspected, 120 is a CCD camera as a photographing means of the object, a represents a working distance at an interval between the object 10 and the CCD camera 120, and b is a CCD camera ( 120 indicates a moving direction, and c indicates a moving direction of the object 10.

도 2의 (a)에서는 각각의 오브젝트(A, B, C, D …)가 검사를 위해 배열된 형상을 나타내고 있으며, (b)에서는 복수개의 반도체 패키지가 단위 패키지 별로 검사되는 것을 설명하고 있다.In FIG. 2A, each object A, B, C, D... Is arranged for inspection, and in FIG. 2B, a plurality of semiconductor packages are inspected for each unit package.

일반적으로 이용되는 반도체소자의 검사방법에는 카메라를 이동시키는 이동 카메라(moving camera) 방식과, 오브젝트가 놓여진 테이블을 이동시키는 이동 테이블(moving table)방식이 있다.The inspection method of a semiconductor device generally used includes a moving camera method of moving a camera and a moving table method of moving a table on which an object is placed.

도 1과 도 2를 참조하면서 일반적인 반도체소자의 검사방법을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Referring to FIGS. 1 and 2, a method of inspecting a general semiconductor device will be described in more detail.

먼저 이동 카메라 방식은, 검사위치에 수직으로 장착된 CCD 카메라(120)가 수평방향으로 이동하면서 오브젝트(10)를 인식하여 가는 방법이다.First, the moving camera method is a method in which the CCD camera 120 mounted vertically to the inspection position recognizes the object 10 while moving in the horizontal direction.

즉 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 복수의 오브젝트가 차례로 배열된 오브젝트의 군을 형성하여 검사를 진행하고자 할 경우, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이CCD 카메라(120)가 첫번째의 오브젝트(A)를 촬영하여 카메라의 FOV를 결정하여 오브젝트(10)를 검사한 후, 수평방향으로 진행하여 두번째의 오브젝트(B)를 검사하게 된다. 마찬가지로 상기 두번째의 오브젝트(B)에 대하여 FOV를 결정한 후 검사를 완료하게 되면, CCD 카메라(120)는 세번째의 오브젝트(C)로 이동하여 촬영을 통해 검사를 하게 된다. 이와 같이 하여 오브젝트 군(12)에 포함된 개별의 오브젝트(A, B, C, D)를 차례로 검사하는 방식이다. 이 때 상기 오브젝트의 조도를 높이기 위해 상기 CCD 카메라(120)에 조합된 광원(50)으로부터 일정한 밝기를 갖는 조명이 제공된다.That is, when the inspection is performed by forming a group of objects in which a plurality of objects are arranged in sequence as shown in (a) of FIG. 2, as shown in (b) of FIG. 2, the CCD camera 120 is the first. After photographing the object A, the FOV of the camera is determined, and the object 10 is inspected. Then, the second object B is inspected in the horizontal direction. Likewise, when the inspection is completed after the FOV is determined for the second object B, the CCD camera 120 moves to the third object C to inspect the image. In this manner, the individual objects A, B, C, and D included in the object group 12 are sequentially inspected. At this time, in order to increase the illuminance of the object, illumination having a constant brightness is provided from the light source 50 combined with the CCD camera 120.

다음으로 이동 테이블 방식은 상기 이동 카메라 방식과는 반대로, 카메라는 고정위치에 두고 오브젝트(10)가 놓여진 테이블(11)을 이동시켜감으로써 전체영역의 검사를 수행하게 되는 방법이다. 즉 도 2의 (a)에 도시된 바와 같은 오브젝트 군(12)에서 첫번째의 오브젝트(A)를 미리 정해진 카메라의 FOV 범위내에 위치시켜 검사를 실행한 후, 테이블(11)을 이동시켜 오브젝트(B), 오브젝트(C) 오브젝트(D)의 순서로 검사를 진행하는 방식이다. 물론 각 오브젝트가 이동하였을 때의 카메라의 시야(FOV)는 별도로 조정되어야 한다. 마찬가지로 상기 오브젝트의 조도를 높이기 위해 상기 CCD 카메라(120)에 조합된 광원(50)으로부터 일정한 밝기를 갖는 조명이 제공된다.Next, the moving table method is a method in which an inspection of the entire area is performed by moving the table 11 on which the object 10 is placed in a fixed position, as opposed to the moving camera method. In other words, in the object group 12 as shown in Fig. 2A, the first object A is positioned within a predetermined FOV range of the camera, the inspection is performed, and then the table 11 is moved to move the object B. ), The object (C) and the object (D) in the order of inspection. Of course, the camera's field of view (FOV) when each object is moved must be adjusted separately. Similarly, illumination with constant brightness is provided from the light source 50 combined with the CCD camera 120 to increase the illuminance of the object.

반도체검사 시스템의 정밀도는 FOV 크기에 좌우되고, 카메라의 해상도가 일정한 값을 가질 때 FOV가 작으면 그 만큼 정밀하게 검사가 이루어질 수 있다. 그러므로 복수의 오브젝트로 된 오브젝트 군(12) 전체를 한번에 검사하기 위해서는 도1에 도시된 바와 같이 CCD 카메라(120)와 오브젝트(10) 간의 작업거리(a)를 멀어지게 해야 한다. 그러나 작업거리(a)를 증가시켜 FOV를 크게하면 정밀도가 낮아지는 문제점이 발생하게 된다. 또한 CCD 카메라나 테이블을 이동시키는 것은 모터에 의해 기계적으로 이루어지기 때문에 이동거리의 정밀도가 떨어질 우려도 있기 때문에 정밀한 수준을 요구하는 시스템에서는 이용이 곤란하다.The precision of the semiconductor inspection system depends on the FOV size, and when the FOV is small when the resolution of the camera has a constant value, the inspection can be performed as precisely. Therefore, in order to inspect the entire object group 12 composed of a plurality of objects at once, the working distance a between the CCD camera 120 and the object 10 should be increased. However, if the FOV is increased by increasing the working distance (a), a problem arises that the precision is lowered. In addition, since the movement of the CCD camera or the table is mechanically performed by a motor, the accuracy of the moving distance may be reduced, so it is difficult to use in a system requiring a precise level.

이 경우 상기의 2가지 방식은 모두 이동 하드웨어 어셈블리에 대하여 FOV마다 반복적인 검사를 하기 때문에 검사의 안정도가 낮아지게 되고, 그만큼 진동에 민감하게 영향을 받게 되기 때문에 전체 영역을 스캔하는데는 많은 시간이 걸리게 된다.In this case, both of the above methods perform repeated inspections for each FOV of the mobile hardware assembly, which lowers the stability of the inspections and is sensitive to vibrations, so it takes a lot of time to scan the entire area. do.

또한 영역 스캔 비전 검사 방식으로 라인 스캔 카메라를 이용할 수도 있는데, 일반적으로 라인 스캔 카메라를 이용하는 경우에는 6,000 ×1 픽셀, 4,000 ×1 픽셀 등을 얻을 수 있는 비교적 저렴한 카메라를 이용할 수 있다. 그러나 이러한 라인 스캔 카메라는 1픽셀 단위의 매우 작은 단위로 정밀하게 이동하여야 하므로, 속도가 매우 느리게 스캐닝하여야만 양호한 이미지를 얻을 수 있으며 생산성이 낮다는 문제점이 있다.In addition, a line scan camera may be used as an area scan vision inspection method. In general, when a line scan camera is used, a relatively inexpensive camera capable of obtaining 6,000 × 1 pixels and 4,000 × 1 pixels may be used. However, such a line scan camera has to move precisely in a very small unit of 1 pixel unit, and thus has a problem that a good image can be obtained only by scanning at a very slow speed and productivity is low.

상술한 바와 같이 일반적인 영역 스캔 비전 검사시스템에서는 카메라가 한꺼번에 인식할 수 있는 영역인 FOV가 제한되며, 이 FOV는 최대 10mm×10mm 영역으로 된다.As described above, in the general area scan vision inspection system, the FOV, which is an area that the camera can recognize at a time, is limited, and the FOV is an area of up to 10 mm x 10 mm.

이것은 반도체 제조공정의 필수소재인 리드프레임을 기준으로 하여 불량검사를 실행한 경우이지만, 불량기준이 더욱 미세한 웨이퍼, LCD, TFT 등의 기타 분야의 검사를 실행하는 경우에는 이러한 FOV가 더욱 작은 범위로 제한된다. 따라서 정밀한 검사를 실행하기 위해서는 FOV를 작게하여 다수의 카메라 어셈블리를 다층 어레이(multi-array)로 조합하여 사용하여야 된다.This is a case where defect inspection is performed based on lead frame, which is an essential material of semiconductor manufacturing process, but when the inspection of other fields such as wafer, LCD, TFT, etc. with finer defect standards is performed, such FOV is smaller. Limited. Therefore, in order to perform precise inspection, a small FOV should be used to combine multiple camera assemblies into a multi-array.

또 단지 하나의 카메라 어셈블리만을 이용하여 검사할 경우에는, 검사 대상물인 오브젝트를 카메라에서 주어지는 FOV만큼 단계적으로 이동(step by step moving)시켜 검사하거나 또는 카메라 자체를 검사영역만큼 단계적으로 이동시켜 카메라의 FOV보다 큰 검사 대상물을 검사하게 된다. 따라서 이러한 한계성을 갖는 일반적인 반도체소자의 검사방법을 이용하면, 반도체 제조공정에서의 조립공정에서의 인 라인 프로세스(In Line Process), 백 엔드 프로세스(Back End Process), TFT, LCD 등의 제조공정에서 검사시간이 불필요하게 증대하고 생산성이 매우 낮아지게 된다.In addition, when inspecting using only one camera assembly, the object to be inspected is inspected by step moving by the FOV given by the camera, or the camera itself is moved by the inspecting area step by step. Larger test objects will be examined. Therefore, by using the inspection method of a general semiconductor device having such a limitation, in the manufacturing process such as In Line Process, Back End Process, TFT, LCD, etc. Unnecessarily increased inspection time and very low productivity.

즉 시간당 생산량이 낮아지고 제조 사이클이 길어지게 되며, 결국 제조원가가 상승하게 된다. 그렇지만 현재로서는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법을 발견하지 못하고 있기 때문에 제조업체에서는 계속하여 이러한 기술을 사용하고 있는 실정이다.In other words, the output per hour is lowered, the manufacturing cycle is lengthened, and the manufacturing cost is increased. However, at present, the manufacturer continues to use this technology because it has not found a way to solve this problem.

더욱이 현재의 반도체소자의 제조업체나 일반 TFT, LCD 및 기타 반도체 소자의 제조업체들은 최종 사용자들로부터 생산성의 향상 요구와, 제조원가의 절감, 제조사이클의 증가 및 보다 신속한 제품의 공급을 끊임없이 요구받고 있다.Moreover, current semiconductor device manufacturers and general TFT, LCD and other semiconductor device manufacturers are constantly being demanded by end users for increased productivity, reduced manufacturing costs, increased manufacturing cycles, and faster supply of products.

또한 반도체소자의 제조에 있어서는 소형, 경박화, 다품종화, 고집적화되어,하나의 리드프레임, 기판, 필름 패턴, 웨이퍼 등으로 형성되는 추세에 있고, 단위면적당 집적되는 소자의 수량이 증가되도록 설계되고 있고, 단위 오브젝트의 크기도 점점 커지고 있다.Also, in the manufacture of semiconductor devices, there is a tendency to be compact, thin, multi-sized, highly integrated, and formed into one lead frame, substrate, film pattern, wafer, and the like, and the number of integrated devices per unit area is increased. As a result, the size of unit objects is growing.

예를 들면 SOIC 리드프레임인 경우에 폭은 30mm에서 75mm로 증대되고, 길이는 100mm에서 270mm로 대구경화 되고 있으며, 현재는 모든 프로세스에서 이와 같은 추세에 있다. 또 PLCC, TSOP, QFP, TQFP, BGA, FBGA, μBGA, TSSOP, SSOP, MLP, CSP등의 모든 패키지들의 대구경화가 급격히 진행되고 있다.For example, in the case of SOIC leadframes, the width is increased from 30mm to 75mm, and the length is largely reduced from 100mm to 270mm, and this trend is present in all processes. In addition, large caliber of all packages such as PLCC, TSOP, QFP, TQFP, BGA, FBGA, μBGA, TSSOP, SSOP, MLP, CSP is rapidly progressing.

그렇지만 종래의 영역 스캔 비전 검사장비의 광학 카메라들의 FOV는 해상도가 1500 ×1300 픽셀인 CCD 카메라의 경우에 10mm ×10mm 영역인 것이 최대이기 때문에 신속한 불량검사에 시간적인 한계성을 갖게 되는 것이다.However, since the FOV of the optical cameras of the conventional area scan vision inspection equipment has a maximum area of 10 mm × 10 mm in the case of a CCD camera having a resolution of 1500 × 1300 pixels, it has a time limit for rapid defect inspection.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적으로 하는 바는 측정하고자 하는 반도체소자의 수량이 많은 경우에도 단시간에 정밀하게 불량검사를 수행하고 제조사이클을 단축시키며, 제조원가를 절감시킬 수 있는 반도체소자의 검사방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, the purpose of which is to precisely perform the defect inspection in a short time and shorten the manufacturing cycle, even if the number of semiconductor devices to be measured to reduce the manufacturing cost To provide a method for inspecting a semiconductor device that can be.

도 1은 일반적인 반도체소자의 검사방법을 설명하는 설명도1 is an explanatory diagram illustrating a method of inspecting a general semiconductor device.

도 2의 (a)는 복수의 오브젝트로 된 오브젝트 군의 형상을 도시하며, (b)는 각각의 오브젝트의 검사순서를 설명하는 도면FIG. 2A shows the shape of an object group composed of a plurality of objects, and FIG. 2B is a view for explaining the inspection procedure of each object.

도 3은 본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법을 실행하기 위한 검사시스템의 구성을 도시하는 블록도Fig. 3 is a block diagram showing the structure of an inspection system for executing the inspection method of a semiconductor device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법을 설명하기 위한 반도체 패키지의 내부구성을 도시하는 단면도4 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a semiconductor package for explaining a method for inspecting a semiconductor device according to the present invention.

도 5는 본 발명에 의한 반도체소자인 리드프레임의 데이터 검사 기능에 관한 개요를 설명하기 위한 설명도5 is an explanatory diagram for explaining an outline of a data inspection function of a lead frame as a semiconductor device according to the present invention;

도 6은 본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법에서의 기능 섹터 검사 개요를 설명하는 개요도Fig. 6 is a schematic diagram illustrating an overview of functional sector inspection in the semiconductor device inspection method according to the present invention.

도 7의 (a)는 본 발명에 의한 영역 스캔 비전 시스템에 의한 검사방법을 설명하는 설명도이고, 도 7의 (b)는 도 7의 (a)에서의 오브젝트 군(12)을 확대한 도면FIG. 7A is an explanatory diagram for explaining an inspection method using an area scan vision system according to the present invention, and FIG. 7B is an enlarged view of the object group 12 in FIG. 7A.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 오브젝트 11 : 테이블10: object 11: the table

12 : 오브젝트 군 20 : 반도체 패키지12: object group 20: semiconductor package

21 : 패드영역 23 : 이너리드 영역21: pad area 23: inner lead area

25 : 아웃터리드 영역 27 : 테이프영역25: Outstanding area 27: Tape area

29 : 체적영역 30 : 리드프레임29: volume area 30: lead frame

34 : 리드프레임 스트림 40 : 촬영메커니즘34: lead frame stream 40: recording mechanism

50 : 광원(light source) 100 : 핸들러50: light source 100: handler

110 : 스캔 헤드 112 : 줌 렌즈110: scan head 112: zoom lens

114 : 텔레스코프 120 : CCD 카메라114: telescope 120: CCD camera

130 : 광원부(light source) 132 : 광원발생기130: light source 132: light source generator

134 : 광원선택 스위치박스 140 : CPU134: light source selection switch box 140: CPU

150 : 스캔 컨트롤러 160 : 서보 드라이버150: scan controller 160: servo driver

a : 작업 거리(working distance) b : 카메라의 이동방향a: working distance b: direction of camera movement

c : 테이블의 이동방향c: direction of table movement

본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법은,The inspection method of a semiconductor device according to the present invention,

측정하고자 하는 오브젝트의 특성을 구분하기 위하여 반도체소자의 내부를 패드영역, 이너리드 영역, 아웃터리드 영역, 테이프영역 및 체적영역으로 구분하는 단계와,Dividing the inside of the semiconductor device into a pad region, an inner lead region, an outer region, a tape region, and a volume region to distinguish characteristics of an object to be measured;

상기 각 영역을 최적하게 검사하기 위하여 광원발생기로부터 발생된적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 되는 광원을 선택하는 단계와,Selecting a light source of red (R), green (G), and blue (B) generated from a light source generator to optimally inspect each of the regions;

상기 선택된 광원을 상기 오브젝트의 각 영역에 정밀하게 조사하기 위하여 오브젝트를 확대하는 단계와,Enlarging an object to precisely irradiate the selected light source to each area of the object;

상기 확대된 오브젝트의 이미지에 따른 영역을 촬영하기 위하여 스캔헤드의 촬영범위를 변경시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 검사방법에 의해 달성될 수 있다.The method may be achieved by a method of inspecting a semiconductor device, comprising changing a photographing range of a scan head in order to photograph an area according to an image of the enlarged object.

이에 의해 복수개의 피측정 반도체소자에 대해서도 고속으로 정밀하게 불량 및 특성을 검사할 수 있게 된다.As a result, defects and characteristics can be inspected with high speed and accuracy for the plurality of semiconductor devices to be measured.

상술한 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.The above objects and features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

( 실시예 )(Example)

본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법에 의한 검사방법을 도면을 참조하면서 설명하기로 한다.The inspection method by the inspection method of the semiconductor element by this invention is demonstrated, referring drawings.

도 3은 본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법을 설명하기 위한 반도체 패키지의 내부구성을 도시하는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a semiconductor package for explaining a method for inspecting a semiconductor device according to the present invention.

먼저 도 3에서 참조 번호 100은 검사장비를 이송하고 피검사 대상물인 오브젝트를 공급하며 CPU 등의 외부장치와 신호를 교환하는 핸들러, 110은 이미지를 FOV에 따라 이동하여 캡처하고 초고속으로 이동시키는 스캔헤드, 112는 오브젝트의 사이즈에 따라 편차가 생기는 FOV를 조정하기 위한 줌 렌즈, 114는 상기 CCD 카메라에 부착되고 상기 오브젝트의 이미지를 확대시켜 관찰하기 위한 텔레스코프, 120은 이미지를 촬영하기 위한 CCD 카메라, 130은 오브젝트를 선명하게 판별하기 위한 보조광을 제공하는 광원부, 140은 시리얼 접속된 복수의 I/O 포트를 내장하고 상기 핸들러(100)와 광원부(130)과 CCD 카메라(120)와 스캔 컨트롤러 등의 제어장치를 연결하여 제어하는 CPU, 150은 상기 스캔 헤드(110)를 제어하는 스캔 컨트롤러, 160은 상기 스캔 헤드(110)를 구동하는 서보 드라이브를 각각 나타낸다. 여기에서 상기 스캔 헤드(110)와 줌 렌즈(112)와 텔레스코프(114) 및 CCD 카메라(120)로 본 발명의 특유한 촬영메커니즘(40)을 형성한다.First, in FIG. 3, reference numeral 100 denotes a handler for transferring inspection equipment, supplying an object to be inspected, and exchanging signals with an external device such as a CPU, and 110, a scan head for moving and capturing an image according to an FOV, and moving at a very high speed. 112 is a zoom lens for adjusting a FOV in which a deviation occurs according to the size of an object, 114 is a telescope attached to the CCD camera to enlarge and observe an image of the object, 120 is a CCD camera for capturing an image, 130 is a light source unit that provides an auxiliary light for clearly distinguishing an object, and 140 is a built-in plurality of serially connected I / O ports and includes the handler 100, the light source unit 130, the CCD camera 120, and a scan controller. CPU to connect and control a controller, 150 is a scan controller to control the scan head 110, 160 is a servo drive to drive the scan head 110 Represent each live. Here, the scan head 110, the zoom lens 112, the telescope 114, and the CCD camera 120 form a unique photographing mechanism 40 of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법에서는 측정하고자 하는 오브젝트(10)를 핸들러(100)에 올려놓고 검사를 실행하게 된다.As shown in FIG. 3, in the semiconductor device inspection method, the object 10 to be measured is placed on the handler 100 and the inspection is performed.

피측정대상물인 오브젝트(10)가 핸들러(100)상에 올려 지면, 스캔 헤드(110)는 스텝 모터 또는 갈바노미터 등의 내장된 액튜에이터(도시 생략)를 이용하여 오브젝트(10)를 스캐닝 할 준비를 하게 된다.When the object 10 to be measured is placed on the handler 100, the scan head 110 prepares to scan the object 10 by using a built-in actuator (not shown) such as a step motor or a galvanometer. Will be

다음으로 오브젝트(10)를 보다 선명하게 식별하기 위해 광원부(130)를 제어하게 된다. 이 때 상기 광원부(130)에는 각각 다른 파장을 발생시키기 위한 복수개의 광원발생기(132)가 구비된다. 상기 광원발생기(132)는 오브젝트(10)의 형상이나 크기에 따라 대상 오브젝트를 가장 선명하게 촬영하기 위한 파장을 갖는 광을 발생시킨다. 예를 들어 오브젝트가 비교적 어두운 색을 가질 때와 두께가 두꺼울 경우에는 이를 밝게하여 정밀도가 높은 촬영을 할 수 있도록 밝은 색 계열의 적색광을 발생시키고, 상기 오브젝트가 비교적 밝은 색을 가질 때와 두께가 얇은 경우에는 청색광을 발생시켜 항상 정밀도가 높은 오브젝트의 촬영이 가능하도록 한다. 이 때상기 광원발생기(132)로부터 발생되는 광은 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 계통의 색이 가능하지만, 이들 색은 오브젝트의 형상이나 크기 및 상태에 따라 적절한 색을 갖는 광으로 조합될 수도 있다.Next, the light source 130 is controlled to more clearly identify the object 10. In this case, the light source unit 130 is provided with a plurality of light source generators 132 for generating different wavelengths. The light source generator 132 generates light having a wavelength for photographing the target object most clearly according to the shape or size of the object 10. For example, when an object has a relatively dark color and the thickness is thick, it is brightened to generate bright red color light for high-precision shooting, and when the object has a relatively light color and is thin In this case, blue light is generated to always photograph an object with high precision. At this time, the light generated from the light source generator 132 may be a color of the red (R), green (G), blue (B) system, but these colors have an appropriate color according to the shape, size, and state of the object. It can also be combined with light.

또 상기 광원부(130)에는 상기 광원발생기(132)로부터 발생되는 광을 선택하여 상기 텔레스코프(114) 내부로 제공하기 위한 광원선택 스위치박스(134)가 추가로 구비된다. 상기 광원선택 스위치박스(134)에서는 상기 오브젝트(10)의 형상이나 크기 및 상태에 따라 적합한 광원을 선택하게 된다.In addition, the light source 130 further includes a light source selection switch box 134 for selecting the light generated from the light source generator 132 and providing the light into the telescope 114. The light source selection switch box 134 selects a suitable light source according to the shape, size and state of the object 10.

상기 광원선택 스위치박스(134)를 통해 인출된 광원은 광 가이드를 통하여 줌 렌즈(112)에 결합된 텔레스코프(114) 내부에 조사되어, 상기 오브젝트(10)의 FOV에 광을 공급하고, 그 FOV를 확대시켜 정밀하게 조정하게 된다. 이때 상기 광원부(130)는 CPU(140)에 내장된 I/O 포트로부터 소정(대략 0∼ 5V)의 아날로그 신호를 받아 조도를 대상 오브젝트(10)에 따라 적절히 조절할 수 있다.The light source drawn out through the light source selection switch box 134 is irradiated into the telescope 114 coupled to the zoom lens 112 through a light guide to supply light to the FOV of the object 10. The FOV is enlarged to make precise adjustments. In this case, the light source unit 130 may receive an analog signal of a predetermined (approximately 0 to 5V) from the I / O port built in the CPU 140 and adjust the illumination according to the target object 10.

이렇게 하여 오브젝트(10)의 이미지의 크기에 따른 FOV가 결정되면, CCD 카메라(120) 등의 촬영장치를 이용하여 오브젝트(10)를 촬영하고, 상기 촬영된 오브젝트(10)의 이미지 데이터를 CPU(140)에 시리얼하게 접속되어 실장된 I/O 포트를 통하여 다른 장치와 신호를 교환하게 된다.In this manner, when the FOV is determined according to the size of the image of the object 10, the object 10 is photographed using an imaging device such as a CCD camera 120, and the image data of the photographed object 10 is stored in the CPU ( It exchanges signals with other devices through the I / O port which is serially connected to the 140).

상기 스캔 컨트롤러(150)는 스캔할 영역에 대한 데이터를 주 컴퓨터(도시 생락)로부터 시리얼 포트를 통해 제공 받아 상기 스캔 헤드(110)에 내장된 갈바노미터 등의 액튜에이터를 제어한다. 이 때 상기 스캔 컨트롤러(150)를 통해 검출된 제어량은 서로 병렬로 접속된 서보 드라이브(160)에 제공되어 실질적으로 스캔헤드(110)를 구동시키게 된다.The scan controller 150 receives data about an area to be scanned from a main computer (shown in the figure) through a serial port and controls an actuator such as a galvanometer embedded in the scan head 110. At this time, the control amount detected through the scan controller 150 is provided to the servo drive 160 connected in parallel to each other to substantially drive the scan head 110.

즉 상기 CPU(140)에 내장된 시리얼 포트(142)를 통해 입력된 스캔 데이터가 상기 스캔 컨트롤러(150)로 업 로딩되어, 오브젝트(10)의 대상영역을 충분히 인식할 수 있도록 상기 스캔 헤드(110)에 내장된 액튜에이터인 갈바노미터(도시 생략)를 제어하고, 서보 드라이브(160)를 통해 상기 스캔 헤드(110)를 제어량에 맞게 구동시키게 된다.That is, the scan data input through the serial port 142 built in the CPU 140 is uploaded to the scan controller 150 to sufficiently recognize the target area of the object 10. Galvanometer (not shown), which is a built-in actuator, is controlled, and the scan head 110 is driven according to the control amount through the servo drive 160.

여기에서 스캔 헤드(110)에 내장된 액튜에이터에 따라 인식할 수 있는 범위가 달라지게 되는데, 만약 액튜에이터로 정밀도가 높은 갈바노미터를 이용하는 경우에는 최대 ± 20°까지 회전하면서 오브젝트(10)를 스캔할 수 있다. 그러나 스캔영역의 선형성을 유지하며 왜곡(distortion)이 없이 오브젝트(10)를 스캔할 수 있는 각도 범위는 대략 ± 10°정도로, 이 범위내에서는 오차가 미소하게 스캔할 수 있다.Here, the recognition range varies depending on the actuator built into the scan head 110. When using the galvanometer with high precision as the actuator, the object 10 may be scanned while rotating up to ± 20 °. Can be. However, the angle range in which the object 10 can be scanned without distortion by maintaining the linearity of the scan area is approximately ± 10 °, and within this range, the error may be minutely scanned.

즉 FOV가 ± 10°정도인 경우에는 최고 2.3㎛ ×2.3㎛ 로부터 330mm ×330mm 영역의 범위까지 정밀한 측정이 가능하다. 이 것은 종래의 일반적인 영역 스캔 비전 검사시스템에서의 최대 FOV인 10mm ×10mm에 비해 획기적으로 향상된 것이다.In other words, when the FOV is about ± 10 °, accurate measurement is possible from the range of 2.3 μm × 2.3 μm to 330 mm × 330 mm. This is a significant improvement over 10mm x 10mm, which is the maximum FOV of conventional general area scan vision inspection systems.

따라서 본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법에 의하면, 한꺼번에 다수의 오브젝트를 빠른 처리공정으로 정밀도 높게 검사할 수 있게 된다.Therefore, according to the semiconductor device inspection method according to the present invention, a large number of objects can be inspected with high precision in a fast processing process at once.

다음으로 본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법에 관하여 도 4를 참조하면서 더욱 상세히 설명하기로 한다.Next, a method of inspecting a semiconductor device according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법을 설명하기 위한 반도체 패키지의 내부구성을 도시하는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a semiconductor package for explaining a method for inspecting a semiconductor device according to the present invention.

도 4에서 20은 단위 반도체 패키지를 나타내며, 21은 IC 등의 집적회로 칩을 부착하는 패드영역(Pad Area), 23은 집적회로의 칩과 리드와이어 간의 와이어 본딩을 행하기 위한 이너리드 영역(Inner lead Area), 25는 외부리드선의 본딩을 행하기 위한 아웃터리드 영역(Outer lead Area), 27은 테이프를 규격에 적합하도록 커팅(cutting)하고 캡을 설치할 때 열을 가하여 눌러 붙이기 위한 테이프영역(Tape Area)을 나타내며, 29는 패키지의 아웃라인을 나타내는 체적영역(Dimension Area)을 각각 나타내고 있다.In FIG. 4, 20 represents a unit semiconductor package, 21 represents a pad area attaching an integrated circuit chip such as an IC, and 23 represents an inner lead area for wire bonding between a chip and a lead wire of an integrated circuit. lead area, 25 is an outer lead area for bonding the external lead wires, and 27 is a tape area for cutting and pressing the tape according to the standard and applying heat when pressing the cap to install the tape. Area, and 29 represents a volume area representing an outline of a package.

여기에서 상기 반도체 패키지(20)를 구성하는 패드영역(21), 이너리드 영역(23), 아웃터리드 영역(25), 테이프영역(27) 및 체적영역(29)은 각각 특성이 다르다. 즉 상기 각 부분에서의 도금상태, 오염여부, 리드와이어의 치수등이 각각 다르기 때문에, 이 부분들에 대한 검사방법도 달라져야만 정밀도 높은 검사를 수행할 수 있게 된다.The pad region 21, the inner lead region 23, the outlier region 25, the tape region 27, and the volume region 29 constituting the semiconductor package 20 have different characteristics. That is, since the plating state, contamination, and the size of the lead wires in the respective parts are different from each other, the inspection method for these parts must also be different, so that accurate inspection can be performed.

그런데 상술한 바와 같이 종래에 일반적으로 적용되는 반도체소자의 검사방법에 의하면, 이동 카메라 방식이나 이동 테이블 방식 어느 것이나 피측정 오브젝트의 구체적인 특성에 관계없이, 일정한 거리와 일정한 광원을 제공하여 검사하게 됨으로써 제품의 불량률이 높아지게 된다. 그러나 본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법에서는 상기 도 3에 구체적으로 도시한 바와 같은 방법으로 반도체 패키지의 내부 구성요소를 구분하여 검사하고 있다.However, according to the inspection method of a semiconductor device generally applied as described above, regardless of the specific characteristics of the object to be measured, either the mobile camera method or the moving table method, by providing a constant distance and a constant light source to inspect the product The defective rate of becomes high. However, in the method of inspecting a semiconductor device according to the present invention, the internal components of the semiconductor package are classified and inspected by the method as shown in FIG. 3.

즉 상기 패드영역(21)에서는 집적회로의 칩부착 위치와 오염여부, 손상상태,사이즈 및 도금이나 찌그러짐(deformation) 등의 조건을 파악하여, 이에 적합한 광원을 상기 광원발생기(도 3의 132 참조)로부터 제공하고, 상기 줌렌즈(120)와 텔레스코프(114)를 통해 최적한 정밀측정이 가능하도록 제어한다.That is, in the pad region 21, the chip attachment position and contamination of the integrated circuit, the damage state, the size and the conditions such as plating or distortion are determined, and a light source suitable for this is selected from the light source generator (see 132 of FIG. 3). From the zoom lens 120 and the telescope 114 is controlled to enable an optimal precision measurement.

또 상기 이너리드 영역(23)에서도 집적회로 칩과 리드와이어 간의 와이어 본딩 상태 및 도금이 충분한가의 여부 및 리드와이어의 규정치수가 정확한가를 마찬가지 방법으로 검사하게 된다.In the inner lead region 23, the wire bonding state between the integrated circuit chip and the lead wire, whether the plating is sufficient, and whether the prescribed size of the lead wire is correct are examined in the same manner.

이와 같이 상기 아웃터리드 영역(25)과 테이프영역(27) 및 체적영역(29)에서도 각 부분의 특성에 맞는 파장의 광원을 제공하고, 상기 촬영메커니즘(40의 제어에 의해 정밀한 제어가 가능하도록 되어 있다.In this manner, the outward area 25, the tape area 27, and the volume area 29 also provide light sources with wavelengths suitable for the characteristics of each part, and precise control is possible by the control of the photographing mechanism 40. have.

또한 이러한 상기 각 부분의 측정·검사방법에 있어서는 반도체소자(20)의 모든 내부 구성부분을 한꺼번에 검사할 수 있도록 한 것이 최대 특징이다.In the above method for measuring and inspecting the respective parts, it is a feature that all internal components of the semiconductor device 20 can be inspected at once.

상기와 같이 반도체 패키지의 모든 구성부분을 한꺼번에, 신속하고 정밀도 높게 또한 종래에 비해 측정범위를 확장하여 검사할 수 있는 본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법에 대해 도 5를 참조하면서 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.As described above with reference to FIG. 5, a method of inspecting a semiconductor device according to the present invention, which can inspect all the components of a semiconductor package at once, with high speed and accuracy, and by expanding the measurement range as compared with the related art. Shall be.

도 5는 본 발명에 의한 반도체소자인 리드프레임의 데이터 검사 기능에 관한 개요를 설명하기 위한 설명도이다.5 is an explanatory diagram for explaining an outline of a data inspection function of a lead frame as a semiconductor device according to the present invention.

도 5에서 리드프레임(30)이 단수 또는 매트릭스 타입으로 배치된 것을 나타낸다. 이때 상기 리드프레임(30)은 패드영역(도 4의 21 참조)과, 이너리드 영역과, 아웃트리드 영역 및 패키지 영역 등에 대해 각각의 사이즈를 갖게 된다. 이 경우를 예로 들어 본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법에 의한 검사방법을 설명하면 다음과 같다.In FIG. 5, the lead frames 30 are arranged in a singular or matrix type. At this time, the lead frame 30 has sizes of the pad region (see 21 in FIG. 4), the inner lead region, the outred region, and the package region. Taking this example as an example, the inspection method by the inspection method of the semiconductor device according to the present invention will be described.

먼저 도 3에서, 각각의 영역에 적합한 광원을 광원발생기(132)로부터 생성하여 측정하고자 하는 리드프레임(30)의 각 영역에 조사한다. 이때 정밀한 측정을 위해 상기 줌렌즈(112)와 텔레스코프(114)를 통해 상기 각 영역을 확대시켜 측정된 각 영역의 정보를 CCD 카메라(120)를 통해 획득하고, 각각의 영역에 따른 치수에 따라 스캔 컨트롤러(150)와 서보 드라이브(160)를 구동하게 된다. 이와 같은 동작에 의해 상기 스캔헤드(110)가 고속으로 측정하고자 하는 영역을 탐색하여, 정밀도 높고 안정된 검사를 가능하게 한다. 이 경우 발생하는 본 발명에 의한 반도체소자 검사시스템의 구체적인 동작은 상술한 바와 같으므로 생략하기로 한다. 다만 이것으로 인하여 측정하고자 하는 리드프레임 등의 반도체소자의 각종 영역 데이터를 정밀하고 고속으로 획득할 수 있게 됨을 알 수 있다.First, in FIG. 3, a light source suitable for each area is generated from the light source generator 132 and irradiated to each area of the lead frame 30 to be measured. At this time, the zoom lens 112 and the telescope 114 to enlarge the respective areas through the CCD camera 120 to obtain the information of each area measured, and to scan according to the dimensions according to each area The controller 150 and the servo drive 160 are driven. By such an operation, the scanhead 110 searches for an area to be measured at high speed, thereby enabling highly accurate and stable inspection. In this case, the detailed operation of the semiconductor device inspection system according to the present invention is the same as described above and will be omitted. However, it can be seen that it is possible to obtain various region data of the semiconductor device such as a lead frame to be measured accurately and at high speed.

다음으로 복수개 또는 매트릭스 형으로 배치된 반도체 소자를 검사하는 방법에 대해 도 6을 참조하면서 설명하기로 한다.Next, a method of inspecting a plurality of semiconductor elements arranged in a plurality or matrix form will be described with reference to FIG. 6.

도 6은 본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법에서의 기능 섹터 검사개요를 설명하는 개요도이다.Fig. 6 is a schematic diagram illustrating a functional sector inspection overview in the semiconductor device inspection method according to the present invention.

도 6에서 34는 리드프레임이 스트림형으로 배치된 것을 나타낸다.6 to 34 show that the lead frames are arranged in a stream form.

설명의 편의를 위해 제 1 단계로부터 제 5단계로 구분하여 설명하기로 한다.For convenience of explanation, the description will be made by dividing the first step into the fifth step.

먼저 제 1단계에서는 도 5에 도시한 바와 같이, 리드프레임의 각 영역에 대해 정밀한 데이터를 얻도록 측정한다. 이때 반도체소자의 검사방법은 상술한 바와 같으므로 설명을 생략하기로 한다. 이와 같은 반도체소자의 검사방법을 통해 고속이고 정밀한 단위 소자의 검사를 실행하게 된다.First, in the first step, as shown in FIG. 5, measurement is performed to obtain precise data for each region of the lead frame. At this time, the inspection method of the semiconductor device is the same as described above will be omitted. Through such a method of inspecting semiconductor devices, high-speed and precise unit devices can be inspected.

다음으로 제 2단계를 설명하기로 한다. 실제적으로 이 제 2단계는 제 1 단계의 검사와 동시에 실행된다. 즉 상기 도 4에서 도시된 본 발명에 의한 반도체 소자의 검사 시스템에 의해 상기 스캔헤드(110)를 제어함으로써, 상기 스캔헤드(110)의 측정범위를 확장하여 검사하는 것이다. 물론 이때 적용되는 오브젝트에 대한 카메라의 측정범위(FOV)는 각 영역으로 세분화되어 검출되므로 상기 제 1 단계에서의 측정결과와 동일한 FOV를 얻게 된다.Next, the second step will be described. In practice this second step is carried out simultaneously with the inspection of the first step. That is, by controlling the scan head 110 by the inspection system of the semiconductor device according to the present invention shown in FIG. 4, the measurement range of the scan head 110 is extended and inspected. Of course, the measurement range (FOV) of the camera for the object to be applied is subdivided into each area to detect the same FOV as the measurement result in the first step.

제 3단계, 제 4단계 및 제 5단계도 이와 마찬가지로 동시에 검사가 실행된다. 따라서 종래의 방법에 의해 1개씩의 반도체소자에 의해 검사가 이루어지든 것에 비해 동시에 원하는 개수의 반도체소자에 대해 검사가 가능하므로, 고속이며 정밀한 검사가 가능하다.Similarly, the third, fourth and fifth stages are inspected at the same time. Therefore, the inspection can be performed on the desired number of semiconductor devices at the same time as compared to the inspection by the semiconductor devices one by one by the conventional method, so that high-speed and precise inspection is possible.

즉 어떠한 크기의 오브젝트가 CCD 카메라(도시생략) 등에 의해 이미지가 입력되더라도, 상기 스캔헤드(110)에 내장된 X, Y축 방향의 미러(도시생략)를 제어하여 입력되는 오브젝트(10) 이미지의 사이즈를 정밀하게 검사하여 출력시키게 된다. 이 때 입력되는 오브젝트(10)의 정보는 X, Y 축방향에서 제공되는 2차원적인 정보이어도 되고, X, Y, Z 축방향으로부터 제공되는 3차원적인 정보이어도 물론 처리가능하다.That is, even if an object of any size is inputted by a CCD camera (not shown) or the like, the image of the object 10 inputted by controlling the mirrors (not shown) in the X and Y-axis directions built in the scan head 110 is controlled. The size is inspected precisely and printed out. The information of the object 10 to be input at this time may be two-dimensional information provided in the X, Y and Z directions, or may be processed as three-dimensional information provided from the X, Y and Z axes.

일반적으로 미러의 동작을 제어하는 액튜에이터의 종류에는 AC 모터, DC 모터, 스텝 모터 및 갈바노미터 등이 있어 어느 것을 이용하여도 관계는 없으나, 고 정밀성과 높은 생산성을 요구하는 면을 고려하면 보다 정밀하게 데이터를 측정할수 있는 갈바노미터를 사용하는 것이 바람직하다.Generally, there are AC actuator, DC motor, step motor, and galvanometer for controlling actuators of mirror, and it can be used any one of them, but it is more precise considering the demand for high precision and high productivity. It is desirable to use a galvanometer that can measure data.

실제적으로 일반적인 광디지털 카메라(2,048 ×2,048)를 이용하여 5㎛의 해상도를 갖도록 이미지를 얻기 위해서는 FOV는 1cm ×1cm가 되어야 한다. 그러나 카메라 자체가 고가(1,024 ×1,024 제품의 약 3.6배)이고, 이러한 소형의 영역을 카메라나 테이블이 이동하면서 스캐닝 한다는 것은 효율성면이나 비용 면에서 비효율적인 것이다.In practice, in order to obtain an image having a resolution of 5 μm using a general optical digital camera (2,048 × 2,048), the FOV should be 1 cm × 1 cm. However, the camera itself is expensive (approximately 3.6 times that of 1,024 × 1,024), and scanning such a small area as the camera or table moves is inefficient and cost-effective.

이에 대해 본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법은 FOV의 범위가 최대 300mm ×300mm영역에 대해 2.3㎛이하의 초정밀 분해능을 갖도록 구성된다.On the other hand, the inspection method of the semiconductor device according to the present invention is configured such that the FOV has an ultra-precision resolution of 2.3 mu m or less for an area of up to 300 mm x 300 mm.

이하 도 7을 참조하여 본 발명의 영역 스캔 비전 검사시스템을 이용하여 정밀하게 측정하는 검사방법에 관하여 추가로 설명하기로 한다.Hereinafter, an inspection method for precisely measuring by using the area scan vision inspection system of the present invention will be described with reference to FIG. 7.

도 7의 (a)는 본 발명에 의한 영역 스캔 비전 시스템에 의한 검사방법을 설명하는 설명도이고, 도 7의 (b)는 도 7의 (a)에서의 오브젝트 군(12)을 확대한 도면이다.FIG. 7A is an explanatory diagram for explaining an inspection method using an area scan vision system according to the present invention, and FIG. 7B is an enlarged view of the object group 12 in FIG. 7A. to be.

도 7의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 영역 스캔 비전 시스템에서는 오브젝트 군(12)과 스캔 헤드(110)가 모두 고정된 위치에 설치되어 검사를 실행하게 된다. 즉 원하는 FOV에 따른 범위(θ)를 커버하는 오브젝트 군(12)에 대하여 CCD 카메라(도시생략)를 이용하여 줌 렌즈(112)와 텔레스코프(114)를 통해 스캔 헤드(110)의 내부에 반영된 오브젝트의 이미지를 확대함으로써, 오브젝트 군(12) 전체를 동시에 촬영할 수 있게 된다.As shown in (a) and (b) of FIG. 7, in the area scan vision system according to the present invention, both the object group 12 and the scan head 110 are installed at fixed positions to perform inspection. That is, the object group 12 covering the range θ according to the desired FOV is reflected inside the scan head 110 through the zoom lens 112 and the telescope 114 using a CCD camera (not shown). By enlarging the image of the object, the entire object group 12 can be taken simultaneously.

이 때 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 영역 스캔 비전 시스템은 FOV를 세분하여 여러 영역으로 나누어 개별 오브젝트(A, B, C, D)의 이미지를 정밀하게 촬영하게 된다.At this time, as shown in (b) of FIG. 7, the area scan vision system according to the present invention subdivides the FOV into several areas to accurately capture an image of individual objects A, B, C, and D.

이와 같이 여러 조각으로 나뉘어 촬영된 이미지는 주 컴퓨터(도시 생략)에서의 프로그래밍 과정을 통해 조합되어 원래의 이미지대로 형성하여 검사하게 된다. 또한 FOV가 미세하기 때문에 정밀도는 그만큼 높아지게 된다.The images taken by dividing into several pieces as described above are combined through a programming process in a main computer (not shown), and then formed and inspected as the original images. The finer the FOV, the higher the precision.

또 FOV의 이동에 대해서는 종래와 같이 카메라나 오브젝트를 이동시키는 일 없이 스캐너에 의해 이루어지게 되고, FOV의 이동거리는 최소 2.3㎛까지 정밀한 범위까지 제어가 가능하다. 또 FOV 이동 시간도 최소 2.3㎛까지 제어가 가능하다.In addition, the movement of the FOV is made by a scanner without moving a camera or an object as in the prior art, and the moving distance of the FOV can be controlled to a precise range up to at least 2.3 μm. In addition, the FOV movement time can be controlled to at least 2.3㎛.

또한 상술한 바와 같이 오브젝트의 사이즈에 따라 FOV를 더욱 정밀하게 조정하기 위해 상기 스캔 헤드(110)에는 줌 렌즈(112)가 부착되어 있다. 줌 렌즈(112)를 부착함으로써 정밀도가 높게 요구되는 영역에 대해서는 FOV를 미세하게 조정하여 검사를 실행하고, 그렇지 않은 영역에 대해서는 FOV를 확대하여 검사를 실행하도록 한다. 이때 오브젝트의 선명도를 향상시키기 위해 오브젝트의 내용에 따라 광원을 제어할 수도 있다.In addition, as described above, a zoom lens 112 is attached to the scan head 110 to more precisely adjust the FOV according to the size of the object. By attaching the zoom lens 112, inspection is performed by finely adjusting the FOV in an area where high precision is required, and inspection is performed by enlarging the FOV in an area not otherwise. In this case, the light source may be controlled according to the content of the object to improve the sharpness of the object.

이와 같이 본 발명에 의한 반도체소자의 검사방법에 의하면, 피측정반도체 오브젝트의 수량이 많은 경우에도 단시간에 정밀하게 불량검사를 수행하고 제조사이클을 단축시키며, 제조원가를 크게 절감시킬 수 있게 된다.As described above, according to the method of inspecting a semiconductor device according to the present invention, even when the quantity of semiconductor objects to be measured is large, accurate defect inspection can be performed in a short time, a manufacturing cycle can be shortened, and manufacturing cost can be greatly reduced.

상술한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 첨부된 특허청구의 범위에 개시된 본 발명의 사상과 범위를 통해 각종수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art may make various modifications, changes, substitutions, and additions through the spirit and scope of the present invention as set forth in the appended claims.

Claims (4)

반도체소자의 검사방법으로서,As the inspection method of a semiconductor device, 측정하고자 하는 오브젝트의 특성을 구분하기 위하여 반도체소자의 내부를 패드영역, 이너리드 영역, 아웃터리드 영역, 테이프영역 및 체적영역으로 구분하는 단계와,Dividing the inside of the semiconductor device into a pad region, an inner lead region, an outer region, a tape region, and a volume region to distinguish characteristics of an object to be measured; 상기 각 영역을 최적하게 검사하기 위하여 광원발생기로부터 발생된 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 되는 광원을 선택하는 단계와,Selecting a light source of red (R), green (G), and blue (B) generated from a light source generator to optimally inspect each of the regions; 상기 선택된 광원을 상기 오브젝트의 각 영역에 정밀하게 조사하기 위하여 오브젝트를 확대하는 단계와,Enlarging an object to precisely irradiate the selected light source to each area of the object; 상기 확대된 오브젝트의 이미지에 따른 영역을 촬영하기 위하여 스캔헤드의 촬영범위를 변경시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 검사방법.And changing a photographing range of a scan head in order to photograph an area according to the image of the enlarged object. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오브젝트를 확대하는 단계에서는 줌렌즈와 텔레스코프를 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 검사방법.And enlarging the object using a zoom lens and a telescope. 리드프레임의 검사방법으로서,As the inspection method of lead frame, 측정하고자 하는 오브젝트의 특성을 구분하기 위하여 반도체소자의 내부를 패드영역, 이너리드 영역, 아웃터리드 영역, 테이프영역 및 체적영역으로 구분하는 단계와,Dividing the inside of the semiconductor device into a pad region, an inner lead region, an outer region, a tape region, and a volume region to distinguish characteristics of an object to be measured; 상기 각 영역을 최적하게 검사하기 위하여 광원발생기로부터 발생된 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 되는 광원을 선택하는 단계와,Selecting a light source of red (R), green (G), and blue (B) generated from a light source generator to optimally inspect each of the regions; 상기 선택된 광원을 상기 오브젝트의 각 영역에 정밀하게 조사하기 위하여 오브젝트를 확대하는 단계와,Enlarging an object to precisely irradiate the selected light source to each area of the object; 상기 확대된 오브젝트의 이미지에 따른 영역을 촬영하기 위하여 스캔해드의 촬영범위를 변경시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리드프레임의 검사방법.And changing a photographing range of a scan head in order to photograph an area according to the image of the enlarged object. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 오브젝트를 확대하는 단계에서는 줌렌즈와 텔레스코프를 이용하는 것을 특징으로 하는 리드프레임의 검사방법.And enlarging the object using a zoom lens and a telescope.
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