KR101174755B1 - 포토루미네선스 이미징을 이용한 ｌｅｄ 에피웨이퍼 검사 장치 및 그 방법 - Google Patents

포토루미네선스 이미징을 이용한 ｌｅｄ 에피웨이퍼 검사 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED 에피웨이퍼 검사 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 수십초 이내의 단시간에 에피웨이퍼의 PL 특성을 검사할 수 있는 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사 장치 및 그 방법을 제공한다.
이를 위한 본 발명은 검사대상 LED 에피웨이퍼의 발광파장보다 짧은 파장을 갖는 제1광 및 제2광을 조사하는 조명부, 상기 조사된 광에 의해 상기 LED 에피웨이퍼로부터 방출되는 광에 대한 영상을 획득하는 촬영부, 상기 촬영부의 전단에 설치되어 상기 방출광 중 미리 설정된 파장 대역의 광을 통과시키는 필터부 및 상기 획득된 영상으로부터 상기 LED 에피웨이퍼에 대응하는 세부영역에서의 상기 제1광 및 제2광에 대한 각각의 PL세기를 산출하고, 상기 제1광에 대한 상기 PL의 세기를 상기 제2광에 대한 상기 PL의 세기로 나눈 값인 PL세기의 비에 대한 영상을 생성하는 영상처리부를 포함하며, 상기 제1광은 상기 제2광보다 10배이상 세기가 큰 것임을 특징으로 한다.

Description

포토루미네선스 이미징을 이용한 ＬＥＤ 에피웨이퍼 검사 장치 및 그 방법{Apparatus and method for inspecting LED epiwafer using photoluminescence imaging}
본 발명은 LED 에피웨이퍼 검사 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히, LED 에피웨이퍼에 광을 조사하여 방출되는 광을 촬영한 포토루미네선스 이미징(photoluminescence imaging)의 영상처리를 통하여 에피웨이퍼의 검사 시간을 단축할 수 있는 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
LED 에피웨이퍼는 유기 금속화학 증착법(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD)을 이용하여 기판 위에 필요한 결정층을 성장한 웨이퍼이며,도 1은 LED 에피웨이퍼의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 청색 LED 및 녹색 LED의 경우에는 주로 사파이어 기판 위에 질화계 반도체를 성장하나, 적색 LED 및 황색 LED의 경우에는 주로 갈륨비소 기판 위에 포스파이드계 반도체를 성장하여 제조된다.
일반적으로 필요한 결정층을 성장한 LED 에피웨이퍼는 칩(소자) 제작공정으로 투입되기 전에 검사과정을 거치는데, 이때 주로 사용하는 것이 포토루미네선스(이하, PL라 함)이다.
PL 측정은 LED 에피웨이퍼의 활성층에 대한 특성을 검사하기 위한 것으로 LED의 파장을 결정하는 활성층의 밴드갭 에너지보다 높은 에너지를 가지는 광, 즉, LED의 파장보다 짧은 파장을 가지는 광을 여기광으로 사용하여 활성층의 가전자대에 있는 전자를 전도대로 여기시키고, 이 여기된 전자들이 에너지를 광으로 방출하면서 다시 가전자대로 떨어질 때 이 광을 검출하는 것이다.
PL 측정을 통해 LED 에피웨이퍼의 활성층 결정이 칩으로 동작하기에 충분한 양질의 결정인지를 검사하기 위한 항목은 PL 파장, PL 세기 및 PL 스펙트럼의 반치폭 등이다.
LED 에피웨이퍼를 검사하는 방법은 위치별로 p-n접합구조 층이 성장된 에피웨이퍼의 특성을 파악하는 검사하는 것으로, 주로 사용되는 방법은 PL 맵핑(mapping)이다. 이와 같은 PL 맵핑 방법은 에피웨이퍼 상에 형성된 각 검사 대상 소자(검사 대상 포인트)에 대하여 PL 신호를 검출하고 그 결과를 맵핑하여 에피웨이퍼 상 위치에 따른 PL 특성의 분포를 확인한다.
그러나, 종래의 PL 맵핑을 사용하여 LED 에피웨이퍼를 검사하는 방법은 에피웨이퍼 상의 각 세부영역별로 여러 포인트에 대하여 PL신호를 검출하기 때문에 검사시간은 에피웨이퍼 1개당 수십초 ~ 수분 정도이며, 예를 들면, 2인치 웨이퍼의 경우 30초 이상 소요되어 검사시간이 비교적 장시간 소요되는 문제점이 있다.
더욱이, 향후 LED 생산시 에피웨이퍼의 대형화와 대량생산 추세를 고려할 때, 에피웨이퍼의 PL 특성 분석은 보다 빠르고 많은 정보를 얻을 수 있는 분석과 검사 방법으로 개발될 것이 요구되고 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 목표 파장에 대응하는 대역통과필터를 이용하여 전체 웨이퍼의 PL 신호를 CCD 카메라로 검출하고 영상처리를 통해 분석하여 에피웨이퍼의 PL 특성을 검사할 수 있는 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명인 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사장치는 검사대상 LED 에피웨이퍼의 발광파장보다 짧은 파장을 갖는 제1광 및 제2광을 조사하는 조명부, 상기 조사된 광에 의해 상기 LED 에피웨이퍼로부터 방출되는 광에 대한 영상을 획득하는 촬영부, 상기 촬영부의 전단에 설치되어 상기 방출광 중 미리 설정된 파장 대역의 광을 통과시키는 필터부 및 상기 획득된 영상으로부터 상기 LED 에피웨이퍼에 대응하는 세부영역에서의 상기 제1광 및 제2광에 대한 각각의 포토루미네선스 세기를 산출하고, 상기 제1광에 대한 상기 포토루미네선스 세기를 상기 제2광에 대한 상기 포토루미네선스 세기로 나눈 값인 포토루미네선스 세기의 비에 대한 영상을 생성하는 영상처리부를 포함하며, 상기 제1광은 상기 제2광보다 10배이상 세기가 큰 것임을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 조명부의 출력광의 세기 및 파장을 조절하는 제어부, 상기 영상처리부에서 처리된 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함한다.
바람직하게는 상기 조명부에서 조사된 광을 상기 LED 에피웨이퍼에 균일하게 조사하는 확산부를 더 포함한다.
바람직하게는 상기 촬영부의 전단에 설치되어 상기 LED 에피웨이퍼의 촬영 영역을 확대하는 렌즈부를 더 포함한다.
바람직하게는 상기 렌즈부는 상기 LED 에피웨이퍼의 크기에 따라 배율이 결정되는 것을 특징으로 한다.
포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사방법은 검사대상 LED 에피웨이퍼의 발광파장보다 짧은 파장을 갖는 제1광 및 제2광을 상기 LED 에피웨이퍼에 균일하게 조사하는 조사단계, 상기 LED 에피웨이퍼로부터 방출되는 광에 대한 영상을 미리 설정된 파장 대역의 대역통과필터를 통하여 획득하는 촬영 단계 및 상기 획득된 영상으로부터 상기 LED 에피웨이퍼에 대응하는 세부영역에서의 상기 제1광 및 제2광에 대한 각각의 포토루미네선스 세기를 산출하고, 상기 제1광에 대한 상기 포토루미네선스 세기를 상기 제2광에 대한 상기 포토루미네선스 세기로 나눈 값인 포토루미네선스 세기의 비에 대한 영상을 생성하는 영상처리단계를 포함하며, 상기 제1광은 상기 제2광보다 10배이상 세기가 큰 것임을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 영상처리단계에서 처리된 영상을 디스플레이하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는 상기 촬영단계는 상기 LED 에피웨이퍼의 크기에 따라 촬영 배율을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사 장치 및 그 방법은 LED 에피웨이퍼의 PL을 CCD 카메라또는 CMOS 카메라로 검출하고 영상신호처리를 통해 분석함으로써, 에피웨이퍼의 특성을 용이하게 확인할 수 있고 수십초 이내의 단시간에 검사할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 LED 에피웨이퍼의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사 장치의 개략적 구성도이고,
도 3의 (a)는 PL 세기와 제너레이션 비율과의 관계를 나타내고, (b)는 PL 세기와 비발광성 재결합 계수와의 관계를 나타낸 표이고,
도 4는 도 3의 영상을 이용하여 PL 파장 특성을 나타내는 영상의 예이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사 방법의 순서도이다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사 장치를 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사 장치의 개략적 구성도이다.
LED 에피웨이퍼 검사 장치(200)는 광을 출력하는 광원(210)과, 출력된 광을 확산시키는 확산판(220), 조사된 광에 의해 LED 에피웨이퍼(290)로부터 방출되는 광에 대한 영상을 획득하는 촬영부(230)와, 미리 설정된 파장 대역의 광을 통과시키는 필터부(240)와, 획득된 영상을 처리하여 PL 이미징을 생성하는 영상처리부(250)와, PL 특성을 디스플레이하는 디스플레이부(260)와, 광원(210)의 파장 및 세기 및 필터부(240)를 제어하는 제어부(270)와, LED 에피웨이퍼(290)를 고정시키는 스테이지(280)로 구성된다.
광원(210)은 제어부(270)의 제어에 따라 출력광의 세기를 변경하면서 광을 출력한다. 즉, 검사대상 LED 에피웨이퍼(290)의 발광파장보다 짧은 파장을 갖는 제1광 및 제2광을 출력한다.
여기서, 기판 상에 필요한 LED 구조층을 성장시킨 LED 에피웨이퍼(290)를 검사하기 위해서는 LED 에피웨이퍼(290)의 할성층의 밴드갭 에너지보다 높은 에너지를 갖는 여기광, 즉, LED의 발광파장보다 짧은 파장의 여기광이 필요하다. 예를 들면, 450㎚ 영역 청색 LED 에피웨이퍼를 검사하는 경우, 광원(210)은 325㎚ He-Cd 레이저 또는 GaN계 청자색 또는 자외선 레이저 다이오드(laser diode)인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1광의 세기는 제2광의 세기보다 10배 이상 큰 값을 갖는다. 즉, 출력광의 세기의 차이가 10배 이상인 경우, 후술하는 바와 같은 PL의 세기비로부터 비발광성 결합과 발광성 결합의 특징을 알 수 있다.
확산부(220)는 호모지나이저(homogenizer) 또는 디퓨져(diffuser)와 같은 광학부품으로서, 광원(210)으로부터 출력된 여기광을 LED 에피웨이퍼(290)의 전체 표면상에 균일하게 조사되도록 필요한 크기로 확산시킨다.
촬영부(230)는 확산판(220)으로부터 조사된 광에 의해 LED 에피웨이퍼(290)로부터 방출되는 광에 대한 영상을 획득하는 카메라(232)와, LED 에피웨이퍼(290)의 영역을 최대로 하여 촬영하도록 하는 렌즈(234)로 구성된다.
카메라(232)는 CCD 카메라 또는 CMOS 카메라일 수 있으며, 이미지 센서(image sensor)의 크기에 따라 픽셀당 LED 에피웨이퍼(290)상의 면적이 결정되는데, 예를 들면, 1024x1024의 크기로 2인치 에피웨이퍼를 검사하는 경우 픽셀당 50㎛의 영역에 대응된다.
여기서, 촬영되는 영상의 실제 해상도에 따라 픽셀을 5x5 또는 10x10 정도 또는 더 넓은 구역으로 매크로 블록을 설정하고 각 픽셀의 영상신호를 평균하여 해당 매크로 블록의 영상신호로 사용할 수 있으며, 이때, 이 매크로 블록은 LED 에피웨이퍼(290) 상에서 0.25~1㎟ 또는 그 이상의 영역에 대응된다.
렌즈(234)는 카메라(232)의 전단에 설치되며, LED 에피웨이퍼(290)에 대한 전체영역이 한 프레임에 검출되도록 검사대상 LED 에피웨이퍼(290)의 크기에 따라 배율이 결정된다. 여기서, 렌즈(134)의 배율은 LED 에피웨이퍼(290)의 세부영역을 확대할 수 있도록 조정할 수도 있다.
필터부(240)는 촬영부(230)의 전단, 즉, 촬영부(230)와 스테이지(280) 사이에 설치되며, LED 에피웨이퍼(290)로부터 방출된 광중 미리 설정된 파장 대역의 광을 통과시키는 하나의 대역통과필터로 구성된다.
본 실시예에서는 광원(510)의 세기에 따른 PL의 세기 변화를 측정하기 위하여 동일 파장대역에 대해서만 측정하기 때문에 하나의 대역통과필터로만 구성되지만, 필요에 따라 여러 파장대역에 대해서도 측정이 필요한 경우에는 다수의 대역통과필터로 구성할 수도 있다.
영상처리부(250)는 촬영부(230)로부터 획득된 영상에서 상기 LED 에피웨이퍼(290)에 대응하는 세부영역에서의 상기 제1광 및 제2광에 대한 각각의 PL세기를 산출하고, 상기 제1광에 대한 상기 PL의 세기를 상기 제2광에 대한 상기 PL의 세기로 나눈 값인 PL세기의 비에 대한 영상을 생성한다.
즉, 상기 영상처리부(250)는 촬영부(230)로부터 획득된 영상에서 나타나는 상기 LED 에피웨이퍼(290)에 대한 각 세부영역의 PL 세기를 측정하여, 조사되는 광의 세기가 클 경우의 PL 세기(IPL _ large)를 조사되는 광의 세기가 작은 경우의 PL 세기(IPL _ small)로 나누게 되면, 이 값은 비발광 재결합계수(A)에 관계하는 것으로 나타나게 된다.
따라서, 조사되는 광의 세기에 따른 PL 세기의 변화로부터 비발광성 재결합계수의 상대적 크기를 유추하고, 조사되는 광에 대한 세기의 변화에 따른 PL 세기의 비를 영상으로 획득하여 LED 에피웨이퍼(290)에서의 결함이 많은 부분을 구분할 수 있다.
디스플레이부(160)는 검사자가 측정된 LED 에피웨이퍼(290)의 PL 특성을 확인할 수 있도록 영상처리부(250)에서 처리된 영상을 디스플레이한다.
제어부(270)는 광원(210)의 출력광의 파장을 설정에 따라 조절하고, 각 통과대역에 따른 파장대역의 PL을 측정할 수 있도록 대역통과필터(242a~e)를 순차적으로 선택한다.
스테이지(200)는 유기 금속화학 증착법에 의해 성장된 LED 에피웨이퍼(290)를 웨이퍼홀더를 통하여 고정시키고 공정 순서에 따라 LED 에피웨이퍼(290)를 이동시킨다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 에피웨이퍼 검사 장치(10)는 LED 에피웨이퍼(290)에서 나타나는 PL의 분포를 상온에서 카메라(232)로 검출하고 신호의 밝기, 즉 PL 세기에 따라 영상을 처리하여 디스플레이한다.
이하, 본 발명에서 PL세기의 비에 의해 에피웨이퍼 검사를 수행하는 원리를 설명한다.
상기 LED 에피웨이퍼(290)에 광을 조사하는 경우, 상기 조사되는 광의 세기와 비례하는 제너레이션 비율(generation rate, G)는 아래의 식 (1)에 따라 증가하게 된다.
Figure 112010083214395-pat00001
(1)
여기에서, Plaser는 조사되는 광의 세기, R은 LED 에피웨이퍼(290) 표면의 반사율, Aspot 은 에피웨이퍼 표면에 입사되는 레이저 광 spot의 면적, hv는 여기광 광자의 에너지, α는 여기광 파장에서 InGaN의 흡수계수이다.
그리고, 조사되는 광의 세기가 증가되는 경우에 PL의 세기도 증가하게 되며, 이때, 제너레이션 비(G) 와 PL의 세기(IPL)와의 관계식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112010083214395-pat00002
(2)
Figure 112010083214395-pat00003
(3)
여기에서, A는 Shockley-Read-Hall (SRH) 비발광성 결합계수이고, B는 발광성 재결합 계수,
Figure 112010083214395-pat00004
은 종합적인 PL추출인자, n은 여기광 조사시 발생하는 에피웨이퍼 활성층에서 발생하는 운반자 농도이다. 그리고 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 LED 에피웨이퍼(290) 상의 한점에서 조사되는 광의 세기를 변화시키면서 측정한 PL세기의 값(IPL)을 제너레이션 비(G)와의 관계로 나타내고, 위의 식(3)을 이용하여, 피팅(fitting) 할 수 있다.
여기서, B=1×10-10 cm-3s-1로 가정하고, 상기 피팅(fitting)으로부터 A,
Figure 112010083214395-pat00005
를 구하였다. 즉, 상기 LED 에피웨이퍼(290)의 중앙점을 기준으로 십자 형태로 상하 좌우 10mm 간격으로 각각 2포인트씩을 지정하여, 9개의 포인트에 대한 PL을 조사되는 광의 세기를 변화시키면서 측정하고, 상기 측정 결과를 위에서 설명한 방법으로 피팅(fitting)하여 각 포인트 별로 SRH 비발광성 결합계수(A)를 구하였다.
이에 따른, 상기 각 포인트에서의 A값은 5×106~6.2×107 sec- 1사이에 있는 것으로 나타났으며, 상기 9개의 측정 포인트에서 얻은 PL세기의 결과들로부터, 조사되는 광의 세기가 클때의 PL세기의 측정치를 조사되는 광의 세기가 작을 때의 PL세기의 측정치로 나눈값인 PL세기의 비를 그 포인트에서 구한 SRH 비발광성 결합계수(A)와 비교하였다.
예를 들면, 여기서 조사되는 제1광의 세기가 30 mW,18 mW 일 때의 PL의 세기는 각각 IPL1 및 IPL3를 측정하고, 제2광의 세기가 12 mW 일 때의 PL의 세기인 IPL2를 측정하여, PL 세기의 비(IPL1/IPL2 ,IPL3/IPL2)를 산출하여, 각 포인트에서의 A값과 비교한 결과 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 조사되는 광의 세기에 따른 PL 세기의 클수록 A가 큰 값을 나타나는 것을 알 수 있다.
다음으로, 조사되는 광의 세기가 서로 다른 경우의 PL 세기의 비와 비발광성 결합계수(A)와의 관계를 분석하기 위하여, 상기 식(3)을 PL 세기의 제곱근인
Figure 112010083214395-pat00006
의 2차함수로 나타내고
Figure 112010083214395-pat00007
을 구하였다.
Figure 112010083214395-pat00008
(4)
식(4)로부터, 제너레이션 비(G)가 작은 경우, 즉 조사되는 광의 세기가 약한 경우로 근사하게 되면,
Figure 112010083214395-pat00009
(5)
의 형태로 나타나게 된다. 따라서, 식 (5)의 형태로 근사가 가능할 정도로 조사되는 광의 세기가 작은 경우의 PL 세기와 조사되는 광의 세기가 큰 경우의 PL 세기의 비(IPL _ large/IPL _ small )를 구하면,
IPL _ large/IPL _ small=
Figure 112010083214395-pat00010
(6)
로 산출될 수 있고, 식(6)으로부터 비발광성 재결합 계수의 크기가 PL 세기의 비에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있으며 이와 같은 특성을 이용하여, 전체 LED 에피웨이퍼(290)에 대한 PL세기의 비에 대한 분포를 영상을 이용하여 측정하였다.
도 4는 LED 에피웨이퍼(290)에 조사되는 제1광의 세기가 30 mW 일때의 PL 세기의 영상 분포를 제2광의 세기가 12 mW 일때의 PL 영상 분포로 나누어 나타낸 영상이며, 상기 영상으로부터 상기 LED 에피웨이퍼(290)의 플랫 쪽의 영상이 다른 부분에 비해 강한 것으로 나타나 이 부분의 비발광성 재결합이 높은 것으로 유추할 수 있다.
이와 같은 사실로부터 웨이퍼에 조사된 광의 따른 PL세기의 비를 나타내는 영상을 산출하는 것만으로도 웨이터 특성을 용이하게 산출 할 수 있다.
이하, 도 5을 참조하여 본 발명의 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사 방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사 방법의 순서도이다.
포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사 방법은 검사대상 LED 에피웨이퍼(290)에 광을 균일하게 조사하는 단계(단계 S501)와, LED 에피웨이퍼(290)로부터 방출되는 광을 촬영하는 단계(단계 S502)와, 제1광 및 제2광에 의한 PL세기의 비를 영상을 생성하는 단계(단계 S503)로 구성된다.
보다 상세히 설명하면, 먼저, LED 에피웨이퍼(290)의 발광파장보다 짧은 파장을 갖는 광을 확산판(220)을 통하여 LED 에피웨이퍼(290)에 균일하게 조사한다(단계 S501).
여기에서 광원(210)은 검사대상 LED 에피웨이퍼(290)의 발광파장보다 짧은 파장을 갖는 제1광 및 제2광을 출력하며, 상기 제1광의 세기는 제2광의 세기보다 10배 이상 큰 값을 갖는다.
다음으로, 여기광에 의해 LED 에피웨이퍼(290)로부터 방출되는 광에서 미리 설정된 통과대역을 갖는 필터부(240)를 통하여 특정대역의 파장을 갖는 광에 대한 영상을 획득한다(단계 S502).
여기서, LED 에피웨이퍼(290)의 영역을 최대로 하여 촬영하도록 LED 에피웨이퍼(290)의 크기에 따라 촬영 배율을 결정하는데, 예를 들면, CCD 카메라(232) 전단에 설치된 렌즈(234)의 배율을 조정한다.
다음으로, 상기 획득된 영상에서 상기 LED 에피웨이퍼(290)에 대응하는 세부영역에서의 상기 제1광 및 제2광에 대한 각각의 PL세기를 산출하고, 상기 제1광에 대한 상기 PL의 세기를 상기 제2광에 대한 상기 PL의 세기로 나눈 값에 대한 영상을 생성한다(단계 S503).
보다 상세하게는 촬영부(230)로부터 획득된 영상에서 나타나는 상기 LED 에피웨이퍼(290)에 대한 각 세부영역의 PL 세기를 측정하여, 조사되는 광의 세기가 클 경우의 PL 세기(IPL _ large)를 조사되는 광의 세기가 작은 경우의 PL 세기(IPL _ small)로 나누게 되면, 이 값은 비발광 재결합계수(A)에 관계하는 것으로 나타나게 된다.
따라서, 조사되는 광의 세기에 따른 PL 세기의 변화로부터 비발광성 재결합계수의 상대적 크기를 유추하고, 조사되는 광에 대한 세기의 변화에 따른 PL 세기의 비를 영상으로 획득하여 LED 에피웨이퍼(290)에서의 결함이 많은 부분을 구분할 수 있다.
이와 같이 처리된 영상을 검사자가 확인할 수 있도록 디스플레이한다.
이러한 방법에 의해 단시간에 PL 특성을 검사할 수 있을 뿐만 아니라 단시간의 검사를 이용하여 다양한 PL 특성 또는 LED 에피웨이퍼의 실질적인 특성을 효율적으로 분석하는데 응용할 수 있는 특성 정보를 검사할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.
200 : LED 에피웨이퍼 검사장치 210 : 광원
220 : 확산판 230 : 촬영부
232 : 카메라 234 : 렌즈
240 : 필터부 250 : 영상처리부
260 : 디스플레이부 270 : 제어부
280 : 스테이지 290 : 에피웨이퍼

Claims (8)

  1. 검사대상 LED 에피웨이퍼의 발광파장보다 짧은 파장을 갖는 제1광 및 제2광을 조사하는 조명부;
    상기 조사된 광에 의해 상기 LED 에피웨이퍼로부터 방출되는 광에 대한 영상을 획득하는 촬영부;
    상기 촬영부의 전단에 설치되어 상기 방출광 중 미리 설정된 파장 대역의 광을 통과시키는 필터부;및
    상기 획득된 영상으로부터 상기 LED 에피웨이퍼에 대응하는 세부영역에서의 상기 제1광 및 제2광에 대한 각각의 포토루미네선스 세기를 산출하고, 상기 제1광에 대한 포토루미네선스 세기를 상기 제2광에 대한 포토루미네선스 세기로 나눈 값인 포토루미네선스 세기의 비에 대한 영상을 생성하는 영상처리부를 포함하며,
    상기 제1광은 상기 제2광보다 10배이상 세기가 큰 것임을 특징으로 하는 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조명부의 출력광의 세기 및 파장을 조절하는 제어부;
    상기 영상처리부에서 처리된 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조명부에서 조사된 광을 상기 LED 에피웨이퍼에 균일하게 조사하는 확산부를 더 포함하는 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 촬영부의 전단에 설치되어 상기 LED 에피웨이퍼의 촬영 영역을 확대하는 렌즈부를 더 포함하는 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 렌즈부는 상기 LED 에피웨이퍼의 크기에 따라 배율이 결정되는 것을 특징으로 하는 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사장치.
  6. 검사대상 LED 에피웨이퍼의 발광파장보다 짧은 파장을 갖는 제1광 및 제2광을 상기 LED 에피웨이퍼에 균일하게 조사하는 조사단계;
    상기 LED 에피웨이퍼로부터 방출되는 광에 대한 영상을 미리 설정된 파장 대역의 대역통과필터를 통하여 획득하는 촬영 단계;및
    상기 획득된 영상으로부터 상기 LED 에피웨이퍼에 대응하는 세부영역에서의 상기 제1광 및 제2광에 대한 각각의 포토루미네선스 세기를 산출하고, 상기 제1광에 대한 포토루미네선스 세기를 상기 제2광에 대한 상기 포토루미네선스 세기로 나눈 값인 포토루미네선스 세기의 비에 대한 영상을 생성하는 영상처리단계를 포함하며,
    상기 제1광은 상기 제2광보다 10배이상 세기가 큰 것임을 특징으로 하는 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 영상처리단계에서 처리된 영상을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 촬영단계는 상기 LED 에피웨이퍼의 크기에 따라 촬영 배율을 결정하는 것을 특징으로 하는 포토루미네선스 이미징을 이용한 LED 에피웨이퍼 검사방법.
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