KR101029975B1 - 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치, 방법 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 - Google Patents

발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치, 방법 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 Download PDF

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Abstract

반도체형 발광 소자 제조 과정 중 웨이퍼 혼입을 검출해낼 수 있는 장치, 방법 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다. 본 발명에 따른 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치는 웨이퍼 내 발광 소자에 전류 또는 전압을 인가할 수 있도록 하는 탐침부 및 탐침부와 연결된 전류-전압 소스; 전류 또는 전압 인가로 인해 상기 발광 소자에서 발광되는 빛의 파장에 따른 광출력 분포를 측정하는 스펙트로미터; 및 상기 전류-전압 소스와 스펙트로미터를 구동시키고, 상기 스펙트로미터에서 측정된 공정 전 웨이퍼 파장 분포와 공정 후 웨이퍼 파장 분포를 분석하여 공정 전 후 웨이퍼 혼입 여부를 판별해내는 제어 및 데이터 수집 장치를 포함한다. 본 발명에 따르면, 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치를 이용해 웨이퍼의 일련번호 없이도 공정 전 후 웨이퍼를 구분할 수 있으며 웨이퍼 섞임을 검출해 내 조치를 취할 수 있게 함으로써 제품의 추적성을 높여 품질 향상에 기여할 수 있다.

Description

발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치, 방법 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체{Method, apparatus and computer-readable recording medium for detecting mixing of light emitting device wafer}
본 발명은 웨이퍼 식별 및 추적성 확보에 관한 것으로, 특히 LED(light emitting diode) 또는 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser diode)과 같은 반도체형 발광 소자 제조 과정 중 웨이퍼의 혼입을 찾아내는 장치, 방법 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
반도체형 발광 소자를 제조하는 데 있어서, 소자 제조 공정이 끝난 웨이퍼는 웨이퍼 내의 발광 소자들을 개별 소자들로 분리하기 위해 통상적으로 아래와 같은 제조 공정을 거친다. 먼저 래핑(lapping) 장비를 이용해 웨이퍼 뒷면을 갈아 내어 웨이퍼의 두께를 얇게 만든다. 그런 다음, 다이아몬드 스크라이버(diamond scriber) 또는 레이저 스크라이버(laser scriber) 등을 이용하여 소자들이 분리될 부분에 흠집을 내는 다이싱(dicing) 공정을 실시한다. 흠집이 난 부분에 브레이커(breaker)를 이용하여 물리적인 충격을 가하여 웨이퍼를 부러뜨림으로써 개별 소자로 분리해낸다.
발광 소자 제조 공정은 수많은 웨이퍼들에 대해 진행하는 공정이며 장비에 따라 한 장 또는 동시에 여러 장의 작업이 진행된다. 웨이퍼 카세트 또는 풉(FOUP)과 같은 웨이퍼 캐리어에서 웨이퍼를 꺼내어 작업을 마친 후에는 장비에 따라서 꺼내었던 위치로 되돌아가는 방식이 있는가 하면 원래의 캐리어가 아닌 새로운 캐리어에 작업이 완료된 웨이퍼를 넣는 방식이 있다. 그리고 공정 중에 일부 웨이퍼의 재작업, 폐기, 분리 진행 등 여러 가지 사유로 웨이퍼들은 캐리어 내의 일정한 슬롯에 위치할 수 없게 되며 공정의 흐름에 따라 슬롯의 위치가 계속 바뀌게 된다. 또한, 수많은 공정 장비를 거쳐서 제조 공정이 완료되기까지의 중간 과정에서 샘플 검사나 측정을 진행하여 문제점이 발견되는 웨이퍼는 특정 공정을 다시 점검할 필요성이 발생된다.
이를 위해서는 웨이퍼의 식별 및 추적성이 확보되어야 하는데 웨이퍼들은 육안으로 구분하기 매우 힘들므로 각각의 웨이퍼들을 구분하기 위해 웨이퍼의 가장자리에 레이저 마킹 시스템으로 일련번호를 기록하는 것이 일반적이다. 그런데 위의 개별 소자 분리 공정에서 웨이퍼를 갈아 얇게 만들거나 다이싱 후 웨이퍼를 부러뜨리는 공정에서 이 일련번호들이 흐려지거나 지워져서 식별이 곤란한 경우가 많다. 이로 인해 웨이퍼가 구분되지 않아 서로 섞이는 일이 발생할 수 있다. 특히 개별 소자로 분리하는 공정에서 한 번에 여러 장의 웨이퍼를 일괄 처리하기 때문에 일련번호가 지워지면 일괄 처리된 웨이퍼끼리 구분되지 않아 웨이퍼 섞임이 쉽게 발생한다. 웨이퍼가 섞이면 향후 제품을 추적할 수 없어 제품의 품질 관리에 큰 영향을 미친다.
본 발명이 해결하려는 과제는 반도체형 발광 소자 제조 과정 중 웨이퍼 혼입을 검출해낼 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 웨이퍼 혼입 검출 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치는 웨이퍼 내 발광 소자에 전류 또는 전압을 인가할 수 있도록 하는 탐침부 및 탐침부와 연결된 전류-전압 소스; 전류 또는 전압 인가로 인해 상기 발광 소자에서 발광되는 빛의 파장에 따른 광출력 분포를 측정하는 스펙트로미터; 및 상기 전류-전압 소스와 스펙트로미터를 구동시키고, 상기 스펙트로미터에서 측정된 공정 전 웨이퍼 파장 분포와 공정 후 웨이퍼 파장 분포를 분석하여 공정 전 후 웨이퍼 혼입 여부를 판별해내는 제어 및 데이터 수집 장치를 포함한다.
상기의 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 방법은, (a)웨이퍼 내 발광 소자들의 파장을 전부 또는 일부 측정하는 단계; (b)상기 웨이퍼 내 발광 소자들을 분리하는 공정을 거치는 단계; (c)개별적으로 분리된 발광 소자들의 파장을 전부 또는 일부 측정하는 단계; (d) 단계 (a)에서 측정한 공정 전 파장 분포와 단계 (c)에서 측정한 공정 후 파장 분포를 비교하여 유사성을 계산하는 단계; 및 (e) 상기 유사성이 일정 기준에 미치지 못하면 웨이퍼 혼입으로 판정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치를 이용해 웨이퍼의 일련번호 없이도 공정 전 후 웨이퍼를 구분할 수 있으며 웨이퍼 섞임을 검출해 내 조치를 취할 수 있게 함으로써 제품의 추적성을 높여 품질 향상에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 발광 소자가 형성되어 있는 웨이퍼의 일반적인 파장 분포를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 혼입 검출 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 혼입 검출 방법 중 유사성을 구하는 방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 혼입 검출 방법 중 웨이퍼 내 동일한 위치에 있는 발광 소자끼리 파장의 차를 구하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 웨이퍼 혼입 검출 방법으로 웨이퍼의 혼입을 구분하는 예를 보인 도면들이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 웨이퍼 혼입 검출 방법 중 유사성을 구하는 다른 방법을 설명하기 위한 상관관계도들이다.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 웨이퍼 혼입 검출 방법을 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현된 예들이다.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치를 나타낸 도면이다.
발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치(100)는 발광 소자 웨이퍼(10)를 안착시키는 척(chuck, 20)을 포함한다. 척(20)은 척 이동 장치(25)와 연결되어 있으며 척 이동 장치(25)는 척(20)을 일정 간격으로 이동시킨다.
발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치(100)는 웨이퍼(10) 내 발광 소자에 전류 또는 전압을 인가할 수 있도록 하는 탐침부(30) 및 탐침부(30)와 연결된 전류-전압 소스(50)도 포함한다.
전류 또는 전압 인가로 인해 발광 소자에서 발광되는 빛은 광파이버(70)를 통해 스펙트로미터(75)로 전달되며, 스펙트로미터(75)에서는 발광 소자에서 발광되는 빛의 파장에 따른 광출력 분포를 측정한다.
제어 및 데이터 수집 장치(80)는 척 이동 장치(25), 전류-전압 소스(50)와 스펙트로미터(75)를 구동시키고, 스펙트로미터(75)에서 측정된 빛의 파장 분포를 분석하여 웨이퍼 혼입 여부를 판별해낸다.
도 1을 참조하여 발광 소자의 전기적 특성과 광학적 특성을 측정하는 방법을 살펴보면, 우선, 발광 소자가 형성되어 있는 웨이퍼(10)를 척(20)에 안착시킨다. 척 이동 장치(25)는 척(20)을 x-y-z축 3 방향으로 모두 이동시킬 수 있다. 발광 소자에는 전류가 흐를 수 있는 전극 패드(pad)가 마련되어 있다. 다음으로, 척 이동 장치(25)를 이용하여, 발광 소자의 전극 패드가 탐침부(30)에 닿도록 척(20)을 상승시킨다. 그리고 전류-전압 소스(50)를 통해 발광 소자에 전류 또는 전압을 인가한다.
발광 소자에 전류 또는 전압을 인가함으로써, 전류-전압 소스(50)는 발광 소자의 구동 전압, 전류 등의 전기적 특성을 측정하여 전기적 특성 데이터를 생성한다. 그리고 발광 소자에 전류 또는 전압이 인가되면, 발광 소자는 빛을 발생시키게 되고, 발생된 빛은 광파이버(70)를 통해 스펙트로미터(75)로 전달된다. 스펙트로미터(75)는 파장에 따른 광출력 분포를 측정하여 파장에 따른 광출력 분포 데이터를 생성한다. 이와 같은 방법을 통해 생성된 전기적 특성 데이터와 광 특성 데이터는 제어 및 데이터 수집 장치(80)에 수집되어 처리된다.
그리고 척 이동 장치(25)는 다른 발광 소자의 전기적, 광학적 특성을 측정할 수 있도록 척(20)을 x-y축 방향으로 이동시키고, 상기의 과정을 반복하여 웨이퍼(10)에 형성되어 있는 모든 발광 소자의 전기적, 광학적 특성을 측정한다.
통상적으로 발광 소자 웨이퍼 내 발광 소자들의 파장 분포는 일정하지 않고 마치 사람의 지문과 같이 웨이퍼마다 차이가 난다. 즉, 웨이퍼 상의 위치에 따라 파장이 각기 다르다.
도 2는 일반적인 발광 소자 웨이퍼 내 발광 소자들의 파장 분포 예이다. 도 2에 도시한 바와 같이 웨이퍼 1의 파장 분포와 웨이퍼 2의 파장 분포가 다름을 알 수 있다. 이와 같이 웨이퍼마다 파장 분포가 다르지만 웨이퍼를 갈아 얇게 만든 뒤 개별 소자로 분리하여도 각 웨이퍼 별 파장 분포는 크게 변화하지 않는다. 따라서 (개별 소자 분리 공정 전) 웨이퍼 상태일 때 파장 분포(이하, 공정 전 파장)를 측정해 놓고 개별 소자로 분리한 뒤 다시 파장 분포(이하, 공정 후 파장)를 측정하여, 공정 전 후 파장 분포를 비교하면 동일한 웨이퍼인지 아닌지 구분해 낼 수 있다. 예를 들어 개별 소자로 분리한 뒤 파장 분포를 측정하여 웨이퍼 상태일 때 측정한 파장 분포와 비교한 결과 크게 차이가 난다면 개별 소자로 분리하는 과정에서 웨이퍼 혼입이 발생되어 다른 웨이퍼와 뒤바뀌었을 가능성이 크다.
웨이퍼 내 발광 소자의 파장 분포뿐만 아니라 구동 전압 분포, 광출력 분포 등도 일정하지 않고 웨이퍼마다 차이가 나므로 구동 전압 분포 또는 광출력 분포 등을 이용해서 웨이퍼의 뒤바뀜을 찾아낼 수도 있다. 하지만 웨이퍼 내 파장 분포만큼 다른 특성들의 분포가 크지 않기 때문에 파장 분포를 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면 한 웨이퍼 내 구동 전압 분포는 약 3.1 ~ 3.2V 정도로 약 0.1V 정도의 분포를 가지며 측정 분해능(resolution)은 0.01V이다. 그러나 파장 분포는 451 ~ 456nm 정도로 약 5nm 정도의 분포를 가지면 측정 분해능은 0.1nm이다. 구동 전압 분포는 측정 분해능에 비해 약 10배의 분포를 가지지만 파장 분포는 측정 분해능에 비해 약 50배의 분포를 가진다.
본 발명은 이와 같은 성질을 이용해 제어 및 데이터 수집 장치(80)가 스펙트로미터(75)에서 측정된 공정 전 웨이퍼 파장 분포와 공정 후 웨이퍼 파장 분포를 분석하여 공정 전 후 웨이퍼 혼입 여부를 판별해낸다. 제어 및 데이터 수집 장치(80)는 공정 전 웨이퍼 파장 분포와 공정 후 웨이퍼 파장 분포를 비교하여 유사성을 계산하고, 상기 유사성이 일정 기준에 미치지 못하면 웨이퍼 혼입으로 판정한다. 유사성 계산 방법 및 판정 방법은 아래에 상세히 설명하는 것과 같으며, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 프로그램하는 것이 가능하다. 제어 및 데이터 수집 장치(80)는 일종의 컴퓨터 시스템이며 이러한 프로그램은 제어 및 데이터 수집 장치(80)에 탑재되어 웨이퍼 유사성을 판단함으로써 그 판정 결과를 모니터 화면 상에 디스플레이할 수 있다. 본 발명은 이와 같이 하여 발광 소자를 개별 소자로 분리하기 전 후 웨이퍼의 뒤바뀜을 구분한다.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 혼입 검출 방법의 순서도이다. 이 방법은 본 발명에 따른 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치(100)를 이용하여 실현하는 것이 바람직하나, 별도의 파장 측정 장치와 계산을 수행할 수 있는 컴퓨터 시스템을 이용하여 할 수도 있다.
먼저 웨이퍼 내 발광 소자들의 파장을 전부 또는 일부 측정한다(단계 s1). 여러 장의 웨이퍼에 대해 이 과정을 진행한다. 이렇게 측정한 파장이 공정 전 파장이다.
다음에 웨이퍼 내 발광 소자들을 분리하는 공정을 거친다(단계 s2). 이 과정은 래핑 장비를 이용해 웨이퍼 뒷면을 갈아 내어 웨이퍼의 두께를 얇게 만드는 단계, 다이싱 테이프에 웨이퍼 뒷면을 접착하는 마운팅(mounting) 단계, 웨이퍼를 개개의 칩으로 분할하는 다이싱 단계까지 진행하고, 웨이퍼를 부러뜨리는 과정은 진행하지 않아 개별 소자로 분리는 하되 다이싱 테이프에 의해 웨이퍼 형태는 유지하는 상태가 되도록 한다.
다음, 개별적으로 분리된 발광 소자들의 파장을 전부 또는 일부 측정한다(단계 s3). 여러 장의 웨이퍼에 대해 이 과정을 진행한다. 이렇게 측정한 파장이 공정 후 파장이다.
단계 s1에서 측정한 공정 전 파장 분포와 단계 s3에서 측정한 공정 후 파장 분포를 비교하여 유사성을 계산한다(단계 s4).
유사성이 일정 기준에 미치지 못하면 웨이퍼 뒤바뀜, 즉 혼입으로 판정한다(단계 s5). 바꾸어 말해, 유사성이 일정 기준에 미치면 웨이퍼 동일로 판정한다.
단계 s4에서 두 웨이퍼의 파장 분포를 비교해 유사성을 구하는 방법은 두 가지가 가능하다. 우선 첫 번째 방법은 다음과 같다. 도 4는 유사성을 구하는 방법의 순서도이다.
먼저, 웨이퍼 내 동일한 위치에 있는 발광 소자끼리 파장의 차를 구한다(단계 t1). 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이 일반적인 발광 소자 웨이퍼 내 가운데 부분에는 하얗게 표시된 부분과 같이 발광 소자가 위치하지 않는 곳이 있다. 이 곳을 예컨대 기준으로 삼으면 도 5에 도시한 바와 같이 웨이퍼 내 동일한 위치에 있는 발광 소자들을 웨이퍼별로 정할 수 있다. 도 5에서와 같이 1번 웨이퍼 내 발광 소자의 파장이 455.0nm이고 2번 웨이퍼 내 발광 소자의 파장이 455.1nm라면 파장의 차는 0.1nm이다.
이와 같은 방식으로 웨이퍼 내 모든 발광 소자 또는 일부 발광 소자에 대해 파장의 차를 구하고 평균을 계산한다(단계 t2).
유사성 = 1 - 두 웨이퍼 내 파장 차의 평균 / 웨이퍼 내 파장 분포로 계산한다(단계 t3). 유사성이 1에 가까울수록 두 웨이퍼가 동일한 웨이퍼일 가능성이 높다. 예를 들어 두 웨이퍼 내 발광 소자의 파장 차의 평균이 0.1nm이고 웨이퍼 내 파장의 분포가 455 ~ 460nm라면 유사성은 1 - 0.1/(460-455) = 0.98이다.
웨이퍼 뒤바뀜을 판정하는 유사성의 기준은 다음과 같다. 스펙트로미터의 측정 오차가 +0.5nm ~ -0.5nm이고 통상적인 웨이퍼 내 파장 분포가 10nm라면 두 웨이퍼가 동일할 경우 최대 측정 오차는 1nm이며 최소 유사성은 1 - 1/10 = 0.90이다. 따라서 유사성이 0.90보다 작을 경우 두 웨이퍼가 서로 다른 웨이퍼로 판정한다. 즉, 유사성이 최소 유사성보다 작으면 웨이퍼 뒤바뀜으로 판정하는데, 최소 유사성 = 1 - 최대 측정 오차/통상적인 웨이퍼 내 파장 분포로 계산한다.
도 6 내지 도 9는 앞에 설명한 방법으로 웨이퍼의 혼입을 구분하는 예를 보인 것이다. 도 6은 소자 분리 공정 전 후 웨이퍼 1과 웨이퍼 2의 파장 분포를 측정한 결과이다. 소자 분리 공정 전 가로 16개, 세로 8개의 소자를 건너뛰면서 웨이퍼 내 일부분의 소자의 파장을 측정하였고 소자 분리 공정 이후에 가로 8개, 세로 4개의 소자를 건너뛰면서 웨이퍼 내 일부분의 소자의 파장을 측정한 것이다.
도 7은 소자 분리 공정 전 측정한 웨이퍼 1의 파장과 소자 분리 공정 후 측정한 웨이퍼 1의 파장을 비교한 것이다. 그 결과, 거의 일치함을 알 수 있다. 두 파장 측정치의 평균 차이는 0.20nm이고 파장 범위는 451.3 ~ 461.6nm이다. 따라서 앞의 공식에 따른 유사성은 1-0.20/(461.6-451.3)=0.98로 1에 가깝다. 즉, 유사성이 매우 높다. 판정 기준 0.90보다 크므로 동일한 웨이퍼임을 알 수 있다.
마찬가지로 도 8은 소자 분리 공정 전 측정한 웨이퍼 2의 파장과 소자 분리 공정 후 측정한 웨이퍼 2의 파장을 비교한 것이다. 도 7과 마찬가지로 거의 일치하며 유사성은 0.96이다.
반면에 도 9는 웨이퍼 1과 웨이퍼 2가 소자 분리 공정 후 혼입 발생되어 뒤바뀐 경우 파장을 비교한 결과이다. 파장 차이 평균은 5.79nm로 매우 크고 유사성도 판정 기준 0.90에 못 미치는 0.44에 불과하다.
웨이퍼 1과 2의 유사성을 정리하면 다음 표 1과 같다.
[표 1]
Figure 112010043898041-pat00001
이와 같이 공정 전 후 파장 측정 결과를 이용해 쉽게 유사성을 계산할 수 있고 유사성을 이용해 웨이퍼의 혼입 또는 동일 여부를 판정할 수 있다.
유사성을 판단하는 다른 방법으로 상관관계도를 이용할 수 있다. 두 웨이퍼 데이터를 x, y 좌표로 하여 그래프 상에 점으로 표시할 수 있는데, 두 데이터가 완전히 동일한 데이터일 경우 모든 점이 기울기가 1인 직선 상에 놓이게 된다. 두 데이터가 차이가 날수록 직선 위를 벗어나게 된다. 이 직선 위를 얼마나 벗어나는 가를 계산하여 유사성을 판단할 수 있다.
도 10은 x축 데이터로 첫 번째 웨이퍼(웨이퍼 1 공정 전)의 파장 데이터를 이용하고 y축 데이터로 두 번째 웨이퍼(웨이퍼 1 공정 후)의 파장 데이터를 이용해 x-y 좌표계에 표시한 예이다. 실선은 두 데이터를 이용해 최소자승법(Least square method)으로 구한 두 데이터 사이의 관계를 최적으로 보여주는 회귀직선이다. 직선의 기울기가 1에 가깝고 상관계수 R2가 1에 가까울수록 두 데이터의 상관성이 높다.
xi가 첫 번째 데이터이고 yi가 두 번째 데이터일 때 이 두 데이터의 상관관계를 나타내는 직선을
Figure 112010043898041-pat00002
로 나타낼 수 있다. 이 때 직선의 기울기 A는 실제 데이터 yi와 직선 데이터
Figure 112010043898041-pat00003
의 차가 최소가 되는 조건이어야 한다. 즉, yi와
Figure 112010043898041-pat00004
의 차의 합
Figure 112010043898041-pat00005
이 최소가 되어야 한다. 제곱의 합을 구한 이유는 차가 음수가 되는 것을 막기 위해서이다. 차 S가 최소가 되기 위해서는
Figure 112010043898041-pat00006
을 만족해야 한다. 이 조건에 의하면 직선의 기울기는
Figure 112010043898041-pat00007
이 된다. 한편 상관계수 R2는 다음과 같다.
Figure 112010043898041-pat00008
R2는 회귀직선과 실제 데이터 사이의 평균 에러를 표준 편차로 나누어 정규화한 것이다. R2가 1에 가까울수록 회귀 직선과 실제 데이터 사이의 차이가 적다. 두 웨이퍼의 데이터가 유사할수록 웨이퍼 데이터가 회귀직선에 가깝게 놓이게 되고 R2가 1에 가까워진다. 따라서 두 웨이퍼의 WD 데이터를 이용해 R2 값을 계산하여 1에 가까우면 두 웨이퍼가 동일한 웨이퍼이고 1보다 훨씬 작으면 두 웨이퍼가 서로 다른 웨이퍼임을 알 수 있다.
앞의 경우와 마찬가지로 두 웨이퍼가 동일한 웨이퍼인지 판정할 수 있는 R2 기준을 만들 수 있다. 일반적으로 웨이퍼 내의 파장 범위가 약 10nm이라면 파장 분포의 6σ 범위가 10nm라 볼 수 있으므로 표준 편차는 10/6=1.67nm 가량 된다. 측정 오차가 대략 +0.5nm ~ -0.5nm이라면 평균 에러는 최대 0.5nm 정도이다. 따라서 두 웨이퍼가 동일한 웨이퍼라면 측정 오차를 감안할 때 최소 R2는 1-0.52/1.672=0.91이다. 즉 R2가 0.91 이상이면 두 웨이퍼가 동일한 웨이퍼이고 0.91 미만이면 서로 다른 웨이퍼로 판정할 수 있다.
도 10의 경우 웨이퍼 1의 공정 전 측정 데이터와 공정 후 측정 데이터를 x-y 좌표계에 표시한 것이다. 두 데이터를 이용하여 회귀직선을 구한 결과, 직선의 기울기는 0.9998이고 R2 값은 0.9826로 1에 가깝다. 그래프 상으로도 데이터가 회귀직선 상에 주로 배치되어 있다. 두 데이터가 동일한 웨이퍼로 측정된 것임을 알 수 있다.
도 11은 웨이퍼 1의 공정 전 측정 데이터와 웨이퍼 2의 공정 후 측정 데이터를 x-y 좌표계에 표시한 것이다. 회귀직선의 기울기는 1.0128이고 R2는 -1.9149로 두 데이터간의 상관성이 거의 없음을 알 수 있다. 그래프 상으로 데이터가 회귀직선 상에 배치되지 않음을 알 수 있다. 이로서 두 데이터가 서로 다른 웨이퍼에서 측정된 것임을 알 수 있다.
본 발명의 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 예컨대, 도 4에 도시되어 있는 유사성 판단 방법 또는 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한 상관계수 R2 이용 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 프로그램하는 것이 가능하다. 이러한 프로그램은 도 1에 도시된 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치(100)의 제어 및 데이터 수집 장치(80)에 탑재되어 웨이퍼 유사성을 판단하여, 웨이퍼 동일인 경우 "Same Wafer", 웨이퍼 혼입인 경우 "Different wafer"와 같은 판정 결과를 모니터 화면 상에 디스플레이할 수 있다. 이러한 프로그램의 일 예를 도 12와 도 13에 나타내었다. 도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 웨이퍼 혼입 검출 방법을 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현된 예들이다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (9)

  1. 웨이퍼 내 발광 소자에 전류 또는 전압을 인가할 수 있도록 하는 탐침부 및 탐침부와 연결된 전류-전압 소스;
    전류 또는 전압 인가로 인해 상기 발광 소자에서 발광되는 빛의 파장에 따른 광출력 분포를 측정하는 스펙트로미터; 및
    상기 전류-전압 소스와 스펙트로미터를 구동시키고, 상기 스펙트로미터에서 측정된 공정 전 웨이퍼 파장 분포와 공정 후 웨이퍼 파장 분포를 분석하여 공정 전 후 웨이퍼 혼입 여부를 판별해내는 제어 및 데이터 수집 장치를 포함하고,
    상기 공정은 상기 웨이퍼 내 발광 소자들을 분리하는 공정인 것을 특징으로 하는 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어 및 데이터 수집 장치는,
    웨이퍼 내 동일한 위치에 있는 발광 소자끼리 파장의 차를 구하여 웨이퍼 내 모든 발광 소자 또는 일부 발광 소자에 대해 파장의 차 평균을 계산하고,
    유사성 = 1 - 두 웨이퍼 내 파장 차의 평균 / 웨이퍼 내 파장 분포로 계산하며, 최소 유사성 = 1 - 최대 측정 오차/통상적인 웨이퍼 내 파장 분포로 계산하여,
    상기 유사성이 최소 유사성보다 작으면 웨이퍼 혼입으로 판정하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 및 데이터 수집 장치는,
    상기 공정 전 웨이퍼 파장 분포와 공정 후 웨이퍼 파장 분포로부터 상관관계도를 그리고 최소자승법(Least square method)을 이용해 상관계수 R2를 구하며,
    최소 R2는 1-(측정 오차의 평균 에러)2/(통상적인 웨이퍼 내 파장 분포/6)2 로 계산하여 상기 상관계수 R2가 최소 R2보다 작으면 웨이퍼 혼입으로 판정하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치.
  5. (a)웨이퍼 내 발광 소자들의 파장을 전부 또는 일부 측정하는 단계;
    (b)상기 웨이퍼 내 발광 소자들을 분리하는 공정을 거치는 단계;
    (c)개별적으로 분리된 발광 소자들의 파장을 전부 또는 일부 측정하는 단계; 및
    (d) 단계 (a)에서 측정한 공정 전 파장 분포와 단계 (c)에서 측정한 공정 후 파장 분포를 분석하여 공정 전 후 웨이퍼 혼입 여부를 판별해내는 단계를 포함하는 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    래핑 장비를 이용해 상기 웨이퍼 뒷면을 갈아 내어 상기 웨이퍼의 두께를 얇게 만드는 단계;
    다이싱 테이프에 상기 웨이퍼 뒷면을 접착하는 마운팅(mounting) 단계; 및
    상기 웨이퍼를 개개의 칩으로 분할하는 다이싱 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 (d) 단계는,
    웨이퍼 내 동일한 위치에 있는 발광 소자끼리 파장의 차를 구하는 단계;
    웨이퍼 내 모든 발광 소자 또는 일부 발광 소자에 대해 파장의 차를 구하고 평균을 계산하는 단계;
    유사성 = 1 - 두 웨이퍼 내 파장 차의 평균 / 웨이퍼 내 파장 분포로 계산하는 단계; 및
    최소 유사성 = 1 - 최대 측정 오차/통상적인 웨이퍼 내 파장 분포로 계산하여 상기 유사성이 최소 유사성보다 작으면 웨이퍼 혼입으로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 (d) 단계는,
    단계 (a)에서 측정한 공정 전 파장 분포와 단계 (c)에서 측정한 공정 후 파장 분포로부터 상관관계도를 그리고 최소자승법(Least square method)을 이용해 상관계수 R2를 구하는 단계; 및
    최소 R2는 1-(측정 오차의 평균 에러)2/(통상적인 웨이퍼 내 파장 분포/6)2 로 계산하여 상기 상관계수 R2가 최소 R2보다 작으면 웨이퍼 혼입으로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 방법.
  9. 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 기재된 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
KR1020100065378A 2010-07-07 2010-07-07 발광 소자 웨이퍼 혼입 검출 장치, 방법 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 KR101029975B1 (ko)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05121508A (ja) * 1991-10-25 1993-05-18 Toshiba Corp 半導体発光素子の評価装置
KR0120388Y1 (ko) * 1994-05-17 1998-08-01 문정환 반도체장치의 테스트패턴칩
JPH11298045A (ja) * 1998-04-10 1999-10-29 Hitachi Cable Ltd 発光ダイオード用エピタキシャルウエハの発光特性評価方法
KR20100075875A (ko) * 2007-08-30 2010-07-05 비티 이미징 피티와이 리미티드 광발전 전지 제조

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05121508A (ja) * 1991-10-25 1993-05-18 Toshiba Corp 半導体発光素子の評価装置
KR0120388Y1 (ko) * 1994-05-17 1998-08-01 문정환 반도체장치의 테스트패턴칩
JPH11298045A (ja) * 1998-04-10 1999-10-29 Hitachi Cable Ltd 発光ダイオード用エピタキシャルウエハの発光特性評価方法
KR20100075875A (ko) * 2007-08-30 2010-07-05 비티 이미징 피티와이 리미티드 광발전 전지 제조

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