KR101264099B1 - Apparatus and method for inspecting void of multi-junction semiconductor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전자기파를 이용하여 다중 접합 반도체의 제조 과정에서 실시간으로 다중 접합 반도체에 대한 공극 검사가 가능한 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치에 있어서, 테라헤르츠 광을 발생시켜 하부에 배치된 상기 다중 접합 반도체 측으로 조사하는 광원; 상기 광원과 상기 다중 접합 반도체 사이에 배치되어 상기 광원으로부터 조사되는 테라헤르츠 광을 균일하게 상기 다중 접합 반도체 측으로 조사하는 평행광 조사부; 상기 다중 접합 반도체 하부에 배치되어 상기 다중 접합 반도체를 투과한 테라헤르츠 광을 집속하는 광 집속부; 및 상기 광 집속부에서 집속된 테라헤르츠 광을 검출하는 제1 광검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 테라헤르츠파를 이용하여 다중 접합 반도체에 대한 공극 검사를 수행하므로 수중 검사가 불필요하여 실시간으로 다중 접합 반도체에 대한 전수 검사가 가능함과 동시에 공기에 대한 투과가 가능하므로 공극 이후에 대한 검사 또한 가능한 효과를 갖는다.The present invention relates to a void inspection apparatus and method for a multi-junction semiconductor. More specifically, the present invention relates to a pore inspection apparatus and method for a multi-junction semiconductor capable of inspecting a pore for a multi-junction semiconductor in real time in the manufacturing process of the multi-junction semiconductor using electromagnetic waves. An air gap inspection apparatus of a multi-junction semiconductor comprising: a light source for generating terahertz light and irradiating the multi-junction semiconductor side disposed below; A parallel light irradiation unit disposed between the light source and the multi-junction semiconductor to uniformly irradiate terahertz light emitted from the light source to the multi-junction semiconductor side; An optical focusing unit disposed under the multi-junction semiconductor to focus terahertz light passing through the multi-junction semiconductor; And a first light detector configured to detect the terahertz light focused by the light focusing unit. According to the present invention, since the inspection of the multi-junction semiconductor is performed using the terahertz wave, underwater inspection is not necessary, so that the inspection of the air gap is possible since the entire inspection of the multi-junction semiconductor is possible in real time and the permeation of air is possible. It also has a possible effect.

Figure R1020110067335
Figure R1020110067335

Description

다중 접합 반도체의 공극 검사 장치 및 방법{Apparatus and method for inspecting void of multi-junction semiconductor}Apparatus and method for inspecting void of multi-junction semiconductor}

본 발명은 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전자기파를 이용하여 다중 접합 반도체의 제조 과정에서 실시간으로 다중 접합 반도체에 대한 공극 검사가 가능한 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a void inspection apparatus and method for a multi-junction semiconductor. More specifically, the present invention relates to a pore inspection apparatus and method for a multi-junction semiconductor capable of inspecting a pore for a multi-junction semiconductor in real time in the manufacturing process of the multi-junction semiconductor using electromagnetic waves.

최근 반도체 기술의 발전에 따라 구현이 용이해진 다중 접합형 반도체에 대한 수요가 급증하고 있는 추세에 있지만, 대부분의 다중 접합형 반도체의 경우 다수의 웨이퍼들을 접착제에 의해 접합하여 적층 구조를 형성하는 방식으로 제조가 이루어지고 있으며, 이러한 접착제 사용에 따라 웨이퍼들 간의 접합 과정에서 공극(void)이 발생하게 되어 웨이퍼들 간의 접착력이 저하되고 열전도율의 저하에 따른 다중 접합 반도체의 열적 문제가 발생하는 문제점이 있었다.Recently, the demand for multi-junction semiconductors, which are easy to implement, has been increasing rapidly according to the development of semiconductor technology. However, in the case of most multi-junction semiconductors, a plurality of wafers are bonded by an adhesive to form a laminated structure. In the manufacturing process, voids are generated in the bonding process between the wafers due to the use of the adhesive, thereby decreasing the adhesive strength between the wafers and causing a thermal problem of the multi-junction semiconductor due to the decrease in thermal conductivity.

따라서, 이러한 문제점들에 신속하게 대응하기 위하여 다중 접합 반도체의 공극 발생 유무를 검사하기 위한 다양한 장치들이 개발되었다.Therefore, in order to respond quickly to these problems, various apparatuses for inspecting the presence of voids in a multi-junction semiconductor have been developed.

도 1은 종래의 다중 접합 반도체 공극 검사 장치에 대한 참고도이다.1 is a reference diagram of a conventional multi-junction semiconductor void inspection apparatus.

일반적으로 다중 접합 반도체의 공극을 검사하는 방식은 초음파를 이용한 방식과 적외선을 이용한 방식으로 구분할 수 있으며, 도 1의 (a)에 도시된 봐와 같이 초음파를 이용한 방식의 경우 액체 내부에 시료인 다중 접합 반도체를 배치한 후 다중 접합 반도체의 공극 유무를 검사하게 되는데, 검사 이후 다중 접합 반도체에 대한 별도의 건조 과정이 필요하거나 또는 검사가 이루어진 다중 접합 반도체를 폐기해야 하므로 전수 검사 수행이 불가능한 문제점이 있었다.In general, the method of inspecting the voids of the multi-junction semiconductor may be classified into an ultrasonic method and an infrared method. In the case of the ultrasonic method, as shown in FIG. After the junction semiconductors are placed, the presence or absence of voids in the multi-junction semiconductors is inspected, and after the inspection, a separate drying process for the multi-junction semiconductors is required or the multi-junction semiconductors that have been inspected must be discarded. .

또한, 초음파의 경우 공기에 대한 투과성이 없어 공극에 의해 형성되는 공기층 이후에 대한 검사 또는 다중 접합 반도체 구조상 공기층이 형성되는 경우 이에 대한 검사가 불가능하고, 펄스폭이 커 다중 접합 반도체 내부의 공극에 대한 위치 파악이 용이하지 못함과 동시에 다중 접합 반도체로부터 반사되는 초음파를 이용하는 방식인 반사 방식으로 공극 검사를 수행하는 경우 다중 접합 반도체의 구조를 거의 파악할 수 없어 비효율적인 문제점이 있었다.In addition, in the case of ultrasonic waves, it is impossible to inspect the air layer formed by the voids or the air layer formed due to the multi-junction semiconductor structure due to the absence of permeability to air. When the pore inspection is performed by the reflection method, which is not easy to locate and uses the ultrasonic waves reflected from the multi-junction semiconductor, the structure of the multi-junction semiconductor is hardly understood and thus there is an inefficient problem.

또한, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 적외선을 이용한 방식의 경우 초음파를 이용한 방식과 비교시에 실시간 검사가 가능한 장점은 있으나, 시료인 다중 접합 반도체를 투과하고 나온 광량을 이용하는 방식인 투과 방식으로만 다중 접합 반도체의 공극 검사를 수행할 수 있으므로 다중 접합 반도체의 공극 유무만을 확인할 수 있을 뿐 공극의 위치 파악은 불가능한 문제점이 있었다.In addition, as shown in (b) of FIG. 1, the method using the infrared ray has an advantage that real-time inspection is possible when compared with the method using the ultrasonic wave, but the transmission using the amount of light transmitted through the multi-junction semiconductor as a sample. Since the inspection of the porosity of the multi-junction semiconductor can be performed only by the method, only the presence or absence of the pore of the multi-junction semiconductor can be confirmed, but the location of the pore is impossible.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 짧은 펄스폭을 갖는 전자기파의 일종인 테라헤라츠파를 이용하여 실시간으로 다중 접합 반도체에 대한 공극 유무 및 공극의 위치 파악이 가능한 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, using a terahertz wave, which is a kind of electromagnetic wave having a short pulse width in real time, the inspection of the pore of the multi-junction semiconductor that can determine the presence or absence of the pore and the position of the pore for the multi-junction semiconductor It is an object to provide an apparatus and method.

또한, 본 발명은 테라헤르츠파의 투과 및 반사 특성을 이용하여 투과 방식 또는 반사 방식으로 다중 접합 반도체에 대한 공극 유무 및 공극의 위치 파악이 가능한 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for inspecting a pore of a multi-junction semiconductor capable of determining the presence or absence of a pore and the position of the pore with respect to the multi-junction semiconductor by a transmission method or a reflection method using the transmission and reflection characteristics of the terahertz wave. It is done.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치는 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치에 있어서, 테라헤르츠 광을 발생시켜 하부에 배치된 상기 다중 접합 반도체 측으로 조사하는 광원; 상기 광원과 상기 다중 접합 반도체 사이에 배치되어 상기 광원으로부터 조사되는 테라헤르츠 광을 균일하게 상기 다중 접합 반도체 측으로 조사하는 평행광 조사부; 상기 다중 접합 반도체 하부에 배치되어 상기 다중 접합 반도체를 투과한 테라헤르츠 광을 집속하는 광 집속부; 및 상기 광 집속부에서 집속된 테라헤르츠 광을 검출하는 제1 광검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the pore inspection apparatus of a multi-junction semiconductor according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object, in the pore inspection apparatus of a multi-junction semiconductor, a light source for generating terahertz light and irradiating to the multi-junction semiconductor side disposed below ; A parallel light irradiation unit disposed between the light source and the multi-junction semiconductor to uniformly irradiate terahertz light emitted from the light source to the multi-junction semiconductor side; An optical focusing unit disposed under the multi-junction semiconductor to focus terahertz light passing through the multi-junction semiconductor; And a first light detector configured to detect the terahertz light focused by the light focusing unit.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 접합 반도체의 공극 검사 방법은 다중 접합 반도체의 공극 검사 방법에 있어서, (a) 테라헤르츠 광을 발생시켜 상기 다중 접합 반도체 측으로 조사하는 단계; (b) 상기 다중 접합 반도체를 투과한 테라헤르츠 광을 집속하는 단계; (c) 상기 집속된 테라헤르츠 광을 검출하는 단계; 및 (d) 상기 검출된 테라헤르츠 광 신호를 이용하여 상기 다중 접합 반도체의 공극 유무 및 상기 공극의 위치를 파악하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a method of inspecting a pore of a multi-junction semiconductor according to a preferred embodiment of the present invention, the method of inspecting a pore of a multi-junction semiconductor, comprising: (a) generating terahertz light and irradiating the multi-junction semiconductor side; (b) concentrating terahertz light passing through the multi-junction semiconductor; (c) detecting the focused terahertz light; And (d) using the detected terahertz optical signal to determine the presence or absence of pores of the multi-junction semiconductor and the position of the pores.

또한, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 다중 접합 반도체의 공극 검사 방법은 다중 접합 반도체의 공극 검사 방법에 있어서, (a) 테라헤르츠 광을 발생시켜 상기 다중 접합 반도체 측으로 조사하는 단계; (b) 상기 다중 접합 반도체로부터 반사되는 테라헤르츠 광을 분배하는 단계; (c) 상기 분배된 테라헤르츠 광을 검출하는 단계; 및 (d) 상기 검출된 테라헤르츠 광을 이용하여 상기 다중 접합 반도체의 공극 유무 및 상기 공극의 위치를 파악하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of inspecting the porosity of a multi-junction semiconductor according to another preferred embodiment of the present invention, comprising: (a) generating terahertz light and irradiating the multi-junction semiconductor side; (b) distributing terahertz light reflected from the multi-junction semiconductor; (c) detecting the distributed terahertz light; And (d) using the detected terahertz light to determine the presence or absence of pores of the multi-junction semiconductor and the location of the pores.

본 발명에 의하면 테라헤르츠파를 이용하여 다중 접합 반도체에 대한 공극 검사를 수행하므로 수중 검사가 불필요하여 실시간으로 다중 접합 반도체에 대한 전수 검사가 가능함과 동시에 공기에 대한 투과가 가능하므로 공극 이후에 대한 검사 또한 가능한 효과를 갖는다.According to the present invention, since the inspection of the multi-junction semiconductor is performed using the terahertz wave, underwater inspection is not necessary, so that the inspection of the air gap is possible since the entire inspection of the multi-junction semiconductor is possible in real time and the permeation of air is possible. It also has a possible effect.

또한, 본 발명에 의하면 테라헤르츠파의 매질에 대한 투과 및 반사 성질을 이용하여 투과 방식 및 반사 방식을 모두 이용하여 다중 접합 반도체에 대한 검사를 수행할 수 있으므로 다중 접합 반도체의 공극 유무 및 공극의 위치에 대한 파악이 용이한 효과를 갖는다.In addition, according to the present invention, since the inspection of the multi-junction semiconductor can be performed by using both the transmission method and the reflection method using the transmission and reflection properties of the terahertz wave medium, the presence or absence of air gaps and the positions of the gaps in the multi-junction semiconductor. It is easy to grasp the effect.

도 1은 종래의 다중 접합 반도체 공극 검사 장치에 대한 참고도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치에 대한 참고도,
도 3은 도 2의 제1 광검출부에서 검출되는 테라헤르츠 광 신호에 대한 참고도,
도 4는 도 2의 제2 광검출부에서 검출되는 테라헤르츠 광 신호에 대한 참고도,
도 5는 도 2의 영상 신호 생성부에서 생성되는 다중 접합 반도체에 대한 영상 신호의 참고도,
도 6은 도 2의 영상 신호 생성부에 수집되는 테라헤르츠 광 신호에 대한 참고 그래프,
도 7은 종래 방식에 의한 다중 접합 반도체 영상과 본 발명에 의한 다중 접합 반도체 영상의 비교도,
도 8은 도 2의 영상 신호 생성부에서 생성되는 다중 접합 반도체에 대한 영상의 비교도,
도 9 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예들에 따른 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치에 대한 참고도,
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 접합 반도체의 공극 검사 방법에 대한 순서도, 및
도 13은 본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따른 다중 접합 반도체의 공극 검사 방법에 대한 순서도 이다.
1 is a reference diagram for a conventional multi-junction semiconductor void inspection device,
2 is a reference diagram of an air gap inspection apparatus of a multi-junction semiconductor according to a preferred embodiment of the present invention;
3 is a reference diagram of a terahertz optical signal detected by the first photodetector of FIG. 2;
4 is a reference diagram for a terahertz optical signal detected by the second photodetector of FIG. 2;
5 is a reference diagram of an image signal for a multi-junction semiconductor generated by the image signal generator of FIG. 2;
6 is a reference graph of a terahertz optical signal collected in the image signal generator of FIG. 2;
7 is a comparison diagram of a multi-junction semiconductor image according to a conventional method and a multi-junction semiconductor image according to the present invention;
FIG. 8 is a comparison diagram of images of multiple junction semiconductors generated by the image signal generator of FIG. 2;
9 to 11 are reference diagrams for an air gap inspection apparatus of a multi-junction semiconductor according to still another preferred embodiment of the present invention.
12 is a flowchart of a method for inspecting voids in a multi-junction semiconductor according to a preferred embodiment of the present invention, and
13 is a flow chart of a method for inspecting voids in a multi-junction semiconductor according to another preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예에를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, it will be described below in the preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited to this or may be practiced by those skilled in the art.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치에 대한 참고도이다.2 is a reference diagram of an apparatus for inspecting a pore of a multi-junction semiconductor according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치(1)는 광원(10), 평행광 조사부(20), 광 집속부(30), 제1 광검출부(40), 광 분배부(50), 제2 광검출부(60), 영상 신호 생성부(70), 및 영상 신호 분석부(80)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the air gap inspection apparatus 1 of the multi-junction semiconductor according to an exemplary embodiment of the present invention may include a light source 10, a parallel light irradiation unit 20, a light focusing unit 30, and a first light detection unit ( 40, a light distributor 50, a second light detector 60, an image signal generator 70, and an image signal analyzer 80.

광원(10)은 테라헤르츠 광을 발생시켜 하부에 배치된 다중 접합 반도체(M) 측으로 조사한다.The light source 10 generates terahertz light and emits the light toward the multi-junction semiconductor M disposed below.

이때, 광원(10)은 테라헤르츠 광, 다시 말해서 테라헤르츠파를 발생시키기 위한 것으로써, 테라헤르츠파란 주파수로는 0.1~10THz 영역에 위치하고 파장으로는 3mm 내지 30μm 범위를 점유하는 전자기파를 의미한다.At this time, the light source 10 is for generating terahertz light, that is, terahertz wave, means a electromagnetic wave that is located in the 0.1 ~ 10 THz region with a terahertz blue frequency and occupies a range of 3mm to 30μm as a wavelength.

또한, 테라헤르츠파는 스펙트럼 분포상 광파(Lightwave)와 전파(Radiowave)의 중간 영역에 위치하여 광파의 직진성과 흡수성 및 전파의 투과성을 모두 가지고 있으므로 공기, 플라스틱, 종이, 섬유, 세라믹 등과 같은 다양한 종류의 물질들에 대한 투과성이 우수하고, 수백 μm의 분해능을 가지며, 상기 다양한 종류의 물질들에 대한 분광 정보를 얻을 수 있어 영상 기술을 이용하여 상기 다양한 종류의 물질들에 대한 실시간 모니터링이 가능한 등의 장점을 갖는다.In addition, terahertz waves are located in the middle region of lightwave and radiowave in the spectral distribution, so they have both linearity, absorbency and transmission of light waves. Therefore, various kinds of materials such as air, plastic, paper, fiber, ceramic, etc. It has excellent permeability to the field, has a resolution of several hundred μm, and obtains spectral information about the various kinds of materials, and enables real-time monitoring of the various kinds of materials using imaging technology. Have

또한, 광원(10)은 레이저를 여기 광원(excited source)으로 이용하거나 또는 전류 주입(current injection)을 이용한 코히런트(coherent) 광원 또는 흑체 복사 (blackbody radiation)또는 수은 램프를 이용한 인코히런트(incoherent) 광원일 수 있다.In addition, the light source 10 may use a laser as an excitation light source or an incoherent light source using a coherent light source using a current injection or a blackbody radiation or a mercury lamp. ) May be a light source.

평행광 조사부(20)는 광원(10)과 다중 접합 반도체(M) 사이에 배치되어 광원(10)으로부터 조사되는 테라헤르츠 광을 균일하게 다중 접합 반도체(M) 측으로 조사한다.The parallel light irradiator 20 is disposed between the light source 10 and the multi-junction semiconductor M to irradiate terahertz light emitted from the light source 10 uniformly to the multi-junction semiconductor M side.

이때, 평행광 조사부(20)에서 상기 테라헤르츠 광을 다중 접합 반도체(M) 측으로 균일하게 조사하는 이유는 테라헤르츠 광이 다중 접합 반도체(M)에 전체적으로 조사될 수 있도록 하기 위함이며, 평행광 조사부(20)는 광원(10)으로부터 조사되는 테라헤르츠 광을 평면광의 형태로 균일하게 다중 접합 반도체(M) 측으로 조사할 수 있는 원통형 렌즈, 난원형 렌즈, 반사형 광학계, 또는 안테나 등 일 수 있다.In this case, the reason for irradiating the terahertz light uniformly to the multi-junction semiconductor M side in the parallel light irradiation unit 20 is to allow the terahertz light to be irradiated to the multi-junction semiconductor M as a whole. 20 may be a cylindrical lens, an oval lens, a reflective optical system, an antenna, or the like capable of irradiating terahertz light emitted from the light source 10 uniformly to the multi-junction semiconductor M side in the form of plane light.

광 집속부(30)는 다중 접합 반도체(M) 하부에 배치되어 다중 접합 반도체(M)를 투과한 테라헤르츠 광을 집속하며, 광 집속부(30)는 다중 접합 반도체(M)를 투과한 테라헤르츠 광을 집속할 수 있는 오목 렌즈, 반사 미러, 또는 안테나 등 일 수 있다.The light focusing unit 30 is disposed below the multi-junction semiconductor M to focus terahertz light transmitted through the multi-junction semiconductor M, and the light focusing unit 30 is a terrazzo that transmits the multi-junction semiconductor M. It may be a concave lens, a reflection mirror, an antenna, or the like capable of focusing Hertz light.

제1 광검출부(40)는 광 집속부(30)에서 집속된 테라헤르츠 광을 검출한다.The first light detector 40 detects the terahertz light focused by the light focusing unit 30.

이때, 제1 광검출부(40)는 검출된 테라헤르츠 광 신호를 시간에 따른 파형을 갖는 전기적 신호로 변환하며, 제1 광검출부(40)에서 검출되는 테라헤르츠 광 신호는 다중 접합 반도체(M)에 포함된 적어도 하나 이상의 공극에 의해 감쇠 또는 시간 지연이 발생한 신호일 수 있다.In this case, the first photodetector 40 converts the detected terahertz optical signal into an electrical signal having a waveform over time, and the terahertz optical signal detected by the first photodetector 40 is a multi-junction semiconductor (M). It may be a signal in which attenuation or time delay is caused by at least one or more voids included in the.

또한, 제 1 광검출부(40)는 1개로 구성할 수도 있고, 복수 개를 1차원(1D) 형태로 배열하거나 또는 2차원(2D) 형태로 배열하여 구성함으로써 테라헤르츠 광에 대한 검출 속도를 향상시키는 것이 가능하다.In addition, the first photodetector 40 may be configured as one, and the plurality of first photodetectors 40 may be arranged in a one-dimensional (1D) form or in a two-dimensional (2D) form to improve detection speed for terahertz light. It is possible to let.

광분배부(50)는 광원(10)과 평행광 조사부(20) 사이에 배치되어 다중 접합 반도체(M)로부터 반사된 후 평행광 조사부(20)를 통과하는 테라헤르츠 광을 분배한다.The light distribution unit 50 is disposed between the light source 10 and the parallel light irradiation unit 20 to reflect the terahertz light passing through the parallel light irradiation unit 20 after being reflected from the multi-junction semiconductor M.

제2 광검출부(60)는 광분배부(5))에서 분배된 테라헤르츠 광을 검출한다.The second photodetector 60 detects terahertz light distributed by the light distribution unit 5.

이때, 제2 광검출부(60)는 검출된 테라헤르츠 광 신호를 시간에 따른 파형을 갖는 전기적 신호로 변환하며, 제2 광검출부(60)에서 검출되는 테라헤르츠 광 신호는 다중 접합 반도체(M)에 포함된 복수의 경계면 중 공극이 포함된 적어도 하나 이상의 경계면에 의한 굴절률 차이에 따라 크기 변화 또는 시간 지연이 발생한 신호일 수 있다.In this case, the second photodetector 60 converts the detected terahertz optical signal into an electrical signal having a waveform over time, and the terahertz optical signal detected by the second photodetector 60 is a multi-junction semiconductor (M). It may be a signal in which a size change or a time delay occurs according to a difference in refractive indexes caused by at least one or more interfaces including voids among the plurality of interfaces included in the interface.

또한, 제 2 광검출부(60)는 1개로 구성할 수도 있고, 복수 개를 1차원(1D) 형태로 배열하거나 또는 2차원(2D) 형태로 배열하여 구성함으로써 테라헤르츠 광에 대한 검출 속도를 향상시키는 것이 가능하다.In addition, the second photodetector 60 may be configured as one, and the plurality of second photodetectors 60 may be arranged in a one-dimensional (1D) form or in a two-dimensional (2D) form to increase detection speed for terahertz light. It is possible to let.

영상 신호 생성부(70)는 제1 광검출부(40) 또는 제2 광검출부(60)에서 검출된 테라헤르츠 광 신호를 수집하여 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 생성한다.The image signal generator 70 collects the terahertz optical signals detected by the first photodetector 40 or the second photodetector 60 to generate an image signal for the multi-junction semiconductor M.

이때, 영상 신호 생성부(70)는 제1 광검출부(40) 또는 제2 광검출부(60)에서 검출된 후 시간에 따른 파형을 갖는 전기적 신호로 변환된 신호를 수집하여 주파수 영역으로 변환한 후 상기 주파수 영역으로 변환된 신호의 크기 및 위상을 이용하여 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 생성할 수 있다.In this case, the image signal generator 70 collects a signal which is detected by the first photodetector 40 or the second photodetector 60 and then converted into an electrical signal having a waveform over time, and then converted into a frequency domain. An image signal for the multi-junction semiconductor M may be generated using the magnitude and phase of the signal converted into the frequency domain.

영상 신호 분석부(80)는 제1 광검출부(40) 또는 제2 광검출부(60)에서 검출된 테라헤르츠 광 신호 및 영상 신호 생성부(70)에서 생성된 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 분석하여 다중 접합 반도체(M)의 공극 유무 및 상기 공극의 위치를 파악한다.The image signal analyzer 80 is an image of the multi-junction semiconductor M generated by the terahertz optical signal and the image signal generator 70 detected by the first photodetector 40 or the second photodetector 60. The signal is analyzed to determine the presence or absence of pores in the multi-junction semiconductor M and the positions of the pores.

이때, 영상 신호 분석부(80)는 제1 광검출부(40)에서 검출된 테라헤르츠 광 신호의 감쇠 또는 시간 지연을 이용하거나 또는 제2 광 검출부(60)에서 검출된 테라헤르츠 광 신호의 크기 변화 또는 시간 지연을 이용하여 다중 접합 반도체(M)의 공극 유무를 파악할 수 있다.In this case, the image signal analyzer 80 may use the attenuation or time delay of the terahertz optical signal detected by the first photodetector 40 or the magnitude change of the terahertz optical signal detected by the second photodetector 60. Alternatively, the presence or absence of voids in the multi-junction semiconductor M may be determined using the time delay.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치(1)는 투과 방식 또는 반사 방식으로 다중 접합 반도체(S)에 대한 공극 유무 및 상기 공극의 위치를 파악하는 것이 가능해진다.Therefore, the pore inspection apparatus 1 of the multi-junction semiconductor according to the preferred embodiment of the present invention can determine the presence or absence of a pore with respect to the multi-junction semiconductor S and the position of the pore in the transmission method or the reflection method.

또한, 영상 신호 분석부(80)에서 다중 접합 반도체(M)의 공극 유무 및 상기 공극의 위치를 파악하는 상세 과정은 이하 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.In addition, the detailed process of determining the presence or absence of the gap of the multi-junction semiconductor M and the position of the gap in the image signal analyzer 80 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.

또한, 영상 신호 분석부(80)는 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 디스플레이(D)로 전송하여 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치(1)를 사용하는 사용자가 다중 접합 반도체(M)의 공극 유무 및 상기 공극의 위치를 직접 확인할 수 있도록 하거나 또는 다중 접합 반도체(M)의 공극 유무 및 상기 공극의 위치에 대한 파악 결과를 별도의 처리 시스템(S)으로 전송하여 처리 시스템(S)이 공극이 있는 것으로 판단된 다중 접합 반도체(M)를 분리 또는 선별 처리하거나 또는 다중 접합 반도체(S)의 제조 공정을 최적화하도록 할 수 있다.In addition, the image signal analyzer 80 transmits the image signal for the multi-junction semiconductor M to the display D so that a user who uses the air gap inspection apparatus 1 of the multi-junction semiconductor M The presence or absence of the voids and the position of the pores can be directly confirmed, or the result of the determination of the presence or absence of the pores of the multi-junction semiconductor M and the position of the pores is transmitted to a separate processing system (S) so that the processing system (S) is the void. The multi-junction semiconductor M determined to be present may be separated or screened, or the manufacturing process of the multi-junction semiconductor S may be optimized.

도 3은 도 2의 제1 광검출부에서 검출되는 테라헤르츠 광 신호에 대한 참고도, 도 4는 도 2의 제2 광검출부에서 검출되는 테라헤르츠 광 신호에 대한 참고도, 및 도 5는 도 2의 영상 신호 생성부에서 생성되는 다중 접합 반도체에 대한 영상 신호의 참고도이다.3 is a reference diagram of the terahertz optical signal detected by the first photodetector of FIG. 2, FIG. 4 is a reference diagram of the terahertz optical signal detected by the second photodetector of FIG. 2, and FIG. 5 is FIG. A reference diagram of an image signal for a multi-junction semiconductor generated by the image signal generator of FIG.

먼저, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 다중 접합 반도체(M)를 투과하는 테라헤르츠 광 신호의 경우 다중 접합 반도체(M)를 구성하는 복수 개의 매질(A1, A2, A3)에 포함된 적어도 하나 이상의 공극(A2')에 의해 감쇠 또는 시간 지연이 발생하게 된다.First, as shown in FIG. 3A, in the case of the terahertz optical signal passing through the multi-junction semiconductor M, the plurality of media A1, A2, and A3 constituting the multi-junction semiconductor M are included. At least one void A 2 ′ causes attenuation or time delay to occur.

따라서, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 제1 광검출부(40)에서 검출된 테라헤르츠 광 신호를 시간에 따른 파형을 갖는 전기적 신호로 변환하게 되면 다중 접합 반도체(M)에서 공극이 있는 경우(W/ void)의 전기적 신호는 다중 접합 반도체(M)에서 공극이 없는 경우(W/O void)의 전기적 신호와 비교 시에 감쇠 또는 시간 지연(Δt1)이 발생하는 것을 확인할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 3B, when the terahertz light signal detected by the first photodetector 40 is converted into an electrical signal having a waveform over time, there are voids in the multi-junction semiconductor M. As shown in FIG. It can be seen that the attenuation or time delay Δt1 occurs when the electrical signal in the case (W / void) is compared with the electrical signal in the case where there is no void (W / O void) in the multi-junction semiconductor M.

따라서, 영상 신호 분석부(80)는 제1 광검출부(40)에서 검출된 테라헤르츠 광 신호를 이용하여 다중 접합 반도체(M)의 공극 유무를 파악하는 것이 가능해진다.Accordingly, the image signal analyzer 80 may determine whether the multi-junction semiconductor M is present using the terahertz optical signal detected by the first photodetector 40.

다음으로, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 다중 접합 반도체(M)에서 반사되는 테라헤르츠 광 신호의 경우 다중 접합 반도체(M)에 포함된 복수 개의 경계면(L1, L2, L3, L4) 중 공극이 포함된 적어도 하나 이상의 경계면(L2, L3)에 의한 굴절률 차이에 따라 크기 변화 또는 시간 지연이 발생하게 된다.Next, as shown in FIG. 4A, in the case of the terahertz optical signal reflected from the multi-junction semiconductor M, a plurality of boundary surfaces L1, L2, L3, and L4 included in the multi-junction semiconductor M are next. A change in size or a time delay occurs according to a difference in refractive indexes caused by at least one of the boundary surfaces L2 and L3 including the voids.

따라서, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 제2 광검출부(50)에서 검출된 테라헤르츠 광 신호를 시간에 따른 파형을 갖는 전기적 신호로 변환하게 되면 다중 접합 반도체(M)에서 공극이 있는 경우(W/ void)의 전기적 신호는 다중 접합 반도체(M)에서 공극이 없는 경우(W/O void)의 전기적 신호와 비교 시에 크기 변화 또는 시간 지연(Δt)이 발생하는 것을 확인할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 4B, when the terahertz optical signal detected by the second photodetector 50 is converted into an electrical signal having a waveform over time, there are voids in the multi-junction semiconductor M. As shown in FIG. It can be seen that the electrical signal in the case (W / void) is caused to change in magnitude or time delay (Δt) when compared to the electrical signal in the case where there is no void in the multi-junction semiconductor (W / O void).

따라서, 영상 신호 분석부(80)는 제2 광검출부(40)에서 검출된 테라헤르츠 광 신호를 이용하여 다중 접합 반도체(M)의 공극 유무를 파악하는 것이 가능해진다.Therefore, the image signal analyzer 80 may determine whether the multi-junction semiconductor M is present using the terahertz optical signal detected by the second photodetector 40.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 영상 신호 생성부(70)는 다중 접합 반도체(M)의 복수 개의 영역(P1, P2, P3, P4)별로 생성되는 시간에 따른 파형을 갖는 전기적 신호를 주파수 영역의 신호로 변환한 후 상기 주파수 영역으로 변환된 신호의 크기 또는 위상을 이용하여 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 생성할 수 있으며, 영상 신호 분석부(80)는 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 분석(예를 들어 상기 영상 신호의 명암비를 분석함)하여 다중 접합 반도체(M) 내부의 공극 위치를 파악하는 것이 가능해진다.In addition, as illustrated in FIG. 5, the image signal generator 70 may generate an electrical signal having a waveform according to time generated for each of the plurality of regions P1, P2, P3, and P4 of the multi-junction semiconductor M in a frequency domain. After converting the signal to the signal of the multi-junction semiconductor (M) can be generated using the magnitude or phase of the signal converted to the frequency domain, the image signal analyzer 80 is a multi-junction semiconductor (M) By analyzing the image signal with respect to (e.g., analyzing the contrast ratio of the image signal), it becomes possible to determine the pore position inside the multi-junction semiconductor (M).

도 6은 도 2의 영상 신호 생성부에 수집되는 테라헤르츠 광 신호에 대한 참고 그래프, 도 7은 종래 방식에 의한 다중 접합 반도체 영상과 본 발명에 의한 다중 접합 반도체 영상의 비교도, 및 도 8은 도 2의 영상 신호 생성부에서 생성되는 다중 접합 반도체에 대한 영상의 비교도 이다.FIG. 6 is a reference graph of a terahertz optical signal collected in the image signal generator of FIG. 2, FIG. 7 is a comparison diagram of a multi-junction semiconductor image according to a conventional method, and a multi-junction semiconductor image according to the present invention, and FIG. 8 is FIG. 2 is a comparison diagram of images of multiple junction semiconductors generated by the image signal generator of FIG. 2.

도 6에 도시된 바와 같이 제1 광 검출부(40)에서 검출되거나 또는 제2 광 검출부(40)에서 검출되는 테라헤르츠 광 신호를 전기적 신호로 변환하게 되면 시간에 따른 파형을 갖는 신호가 생성되며, 도 7에 도시된 바와 같이 도 1의 (a)에서와 같이 초음파를 이용하는 방식으로 생성되는 다중 접합 반도체에 대한 영상(도 7의 (a))과 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치(1)를 이용하여 생성되는 다중 접합 반도체에 대한 영상(도 7의 (b))를 비교해보면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치(1)를 이용하여 생성되는 다중 접합 반도체에 대한 영상의 경우 다중 접합 반도체의 구조를 보다 분명하게 확인하는 것이 가능해진다.As shown in FIG. 6, when the terahertz light signal detected by the first light detector 40 or the second light detector 40 is converted into an electrical signal, a signal having a waveform over time is generated. As shown in FIG. 7, the image of the multi-junction semiconductor (FIG. 7 (a)) generated by using ultrasonic waves as shown in FIG. 1 (a) and the multi-junction semiconductor according to the preferred embodiment of the present invention. Comparing the image (FIG. 7B) of the multi-junction semiconductor generated using the pore inspection device 1, it is generated using the pore inspection device 1 of the multi-junction semiconductor according to the preferred embodiment of the present invention. In the case of the image of the multi-junction semiconductor, it becomes possible to more clearly identify the structure of the multi-junction semiconductor.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이 영상 신호 생성부(70)는 상기 주파수 영역으로 변환된 신호의 크기를 이용하여 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 생성하거나 (도 8의 (a)) 또는 상기 주파수 영역으로 변환된 신호의 위상을 이용하여 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 생성할 수 있고(도 8의 (b)), 영상 신호 분석부(80)는 상기 생성된 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 분석하여 다중 접합 반도체(M) 내부에 생성된 공극의 위치를 파악할 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 8, the image signal generator 70 generates an image signal for the multi-junction semiconductor M by using the magnitude of the signal converted into the frequency domain (FIG. 8A). Alternatively, the image signal for the multi-junction semiconductor M may be generated using the phase of the signal converted into the frequency domain ((b) of FIG. 8), and the image signal analyzer 80 may generate the multi-junction. By analyzing the image signal with respect to the semiconductor (M) it is possible to determine the location of the voids generated in the multi-junction semiconductor (M).

도 9 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예들에 따른 접합 반도체의 공극 검사 장치에 대한 참고도이다.9 to 11 are reference diagrams for a pore inspection apparatus of a junction semiconductor according to still another exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 도 9에 도시된 바와 같이 평행광 조사부(20)와 다중 접합 반도체(M) 사이에 표면에 적어도 하나 이상의 핀홀(92)이 형성되는 필터부(90)를 배치하여 좁은 영역에 대한 세밀한 검사를 수행할 수 있고, 도 10에 도시된 바와 같이 복수 개의 광 집속부(30)가 어레이 형태(A)로 다중 접합 반도체(M)의 상부에 배치되도록 구성하여 넓은 면적을 갖는 다중 접합 반도체(M)의 공극 검사 속도를 향상시키거나(도 9의 (a)) 또는 다수의 다중 접합 반도체(M)에 대한 공극 검사를 동시에 수행(도 9의 (b))하는 것이 가능해진다.First, as shown in FIG. 9, the filter unit 90 having at least one pinhole 92 formed on the surface of the parallel light irradiator 20 and the multi-junction semiconductor M is disposed to provide a detailed inspection of a narrow region. 10, the plurality of light concentrators 30 may be arranged on the multi-junction semiconductor M in an array form A to form a multi-junction semiconductor M having a large area. It is possible to improve the void inspection speed of FIG. 9 (FIG. 9A) or to simultaneously perform the void inspection for a plurality of multiple junction semiconductors M (FIG. 9B).

또한, 도 11에 도시된 바와 같이 다중 접합 반도체(M)의 제조 단계별로 본 발명의 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치를 적용하여 공정 플로우(flow) 상에서 공극 유무를 실시간으로 파악하는 것이 가능하며, 특히 테라헤르츠파의 경우 플라스틱에 대한 투과성이 우수하므로 다중 접합 반도체(M)의 플라스틱 재질을 갖는 몰딩(m) 내부의 공극(v)에 유무에 대한 검사 또한 가능해진다.In addition, as shown in FIG. 11, it is possible to determine the presence or absence of voids in a process flow in real time by applying the pore inspection apparatus of the multi-junction semiconductor of the present invention in the step of manufacturing the multi-junction semiconductor M, in particular. In the case of terahertz wave, the permeability to plastic is excellent, and thus the inspection of the presence or absence of voids in the molding m having the plastic material of the multi-junction semiconductor M is also possible.

도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 접합 반도체의 공극 검사 방법에 대한 순서도 이다.12 is a flowchart illustrating a method for inspecting voids in a multi-junction semiconductor according to a preferred embodiment of the present invention.

도 11에 도시된 바와 같이 S10에서 광원(10)이 테라헤르츠 광을 발생시켜 하부에 배치된 다중 접합 반도체(M) 측으로 조사한다.As shown in FIG. 11, in S10, the light source 10 generates terahertz light and irradiates toward the multi-junction semiconductor M disposed below.

이때, S10에 이어서 광원(10)과 다중 접합 반도체(M) 사이에 배치된 평행광 조사부(20)가 상기 테라헤르츠 광을 다중 접합 반도체(M) 측으로 균일하게 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다.In this case, after S10, the parallel light radiator 20 disposed between the light source 10 and the multi-junction semiconductor M may further include uniformly radiating the terahertz light to the multi-junction semiconductor M side. .

S20에서 광 집속부(30)가 다중 접합 반도체(M)를 투과한 테라헤르츠 광을 집속한다.In S20, the light focusing unit 30 focuses the terahertz light passing through the multi-junction semiconductor M.

S30에서 제1 광 검출부(40)가 S20에서 집속된 테라헤르츠 광을 검출한다.In S30, the first light detector 40 detects the terahertz light focused in S20.

이때, S30에 이어서 영상 신호 생성부(80)가 S30에서 검출된 테라헤르츠 광을 이용하여 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In this case, after S30, the image signal generator 80 may further include generating an image signal for the multi-junction semiconductor M using the terahertz light detected in S30.

S40에서 영상 신호 분석부(80)가 S30에서 검출된 테라헤르츠 광 신호 및 영상 신호 생성부(80)에서 생성된 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 이용하여 다중 접합 반도체(M)의 공극 유무 및 공극 위치를 파악하면 종료가 이루어진다.In S40, the image signal analyzer 80 uses the terahertz optical signal detected in S30 and the image signal for the multi-junction semiconductor M generated by the image signal generator 80 to form a gap in the multi-junction semiconductor M. Knowing the presence and location of air gaps, the end is complete.

이때, 영상 신호 분석부(80)가 S30에서 검출된 테라헤르츠 광 신호 및 영상 신호 생성부(80)에서 생성된 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 이용하여 다중 접합 반도체(M)의 공극 유무 및 공극 위치를 파악하는 상세 과정은 도 3과 도 5를 참조하여 설명한 바 있으므로 생략하도록 한다.At this time, the image signal analyzer 80 uses the terahertz optical signal detected in S30 and the image signal for the multi-junction semiconductor M generated by the image signal generator 80 to form a gap in the multi-junction semiconductor M. Detailed processes for determining the presence and absence of air gaps have been described with reference to FIGS. 3 and 5, and thus will be omitted.

도 12는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 다중 접합 반도체의 공극 검사 방법에 대한 순서도 이다.12 is a flowchart illustrating a method for inspecting voids of a multi-junction semiconductor according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 12에 도시된 바와 같이 S110에서 광원(10)이 테라헤르츠 광을 발생시켜 하부에 배치된 다중 접합 반도체(M) 측으로 조사한다.As shown in FIG. 12, in S110, the light source 10 generates terahertz light and irradiates toward the multi-junction semiconductor M disposed below.

이때, S110에 이어서 광원(10)과 다중 접합 반도체(M) 사이에 배치된 평행광 조사부(20)가 상기 테라헤르츠 광을 다중 접합 반도체(M) 측으로 균일하게 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다.In this case, after S110, the parallel light radiator 20 disposed between the light source 10 and the multi-junction semiconductor M may further include uniformly radiating the terahertz light to the multi-junction semiconductor M side. .

S120에서 광 분배부(50)가 다중 접합 반도체(M)로부터 반사된 후 평행광 조사부(20)를 통과한 테라헤르츠 광을 분배한다.In S120, after the light distribution unit 50 is reflected from the multi-junction semiconductor M, the terahertz light passing through the parallel light irradiation unit 20 is distributed.

S130에서 제2 광 검출부(60)가 S120에서 분배된 테라헤르츠 광을 검출한다.In S130, the second light detector 60 detects the terahertz light distributed in S120.

이때, S130에 이어서 영상 신호 생성부(80)가 S130에서 검출된 테라헤르츠 광을 이용하여 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.At this time, subsequent to S130, the image signal generator 80 may further include generating an image signal for the multi-junction semiconductor M using the terahertz light detected in S130.

S140에서 영상 신호 분석부(80)가 S130에서 검출된 테라헤르츠 광 신호 및 영상 신호 생성부(80)에서 생성된 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 이용하여 다중 접합 반도체(M)의 공극 유무 및 상기 공극의 위치를 파악하면 종료가 이루어진다.In S140, the image signal analyzer 80 uses the terahertz optical signal detected in S130 and the image signal for the multi-junction semiconductor M generated by the image signal generator 80 to form a gap in the multi-junction semiconductor M. If the presence and location of the gap is known, the termination is made.

이때, 영상 신호 분석부(80)가 S130에서 검출된 테라헤르츠 광 신호 및 영상 신호 생성부(80)에서 생성된 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 이용하여 다중 접합 반도체(M)의 공극 유무 및 공극 위치를 파악하는 상세 과정은 도 4와 도 5를 참조하여 설명한 바 있으므로 생략하도록 한다.At this time, the image signal analyzer 80 uses the terahertz optical signal detected in S130 and the image signal for the multi-junction semiconductor M generated by the image signal generator 80 to form a gap in the multi-junction semiconductor M. The detailed process of determining the presence and absence of air gaps has been described with reference to FIGS. 4 and 5, and thus will be omitted.

본 발명의 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치 및 방법은 광원(10)에서 테라헤르츠 광을 발생시켜 하부에 배치된 다중 접합 반도체(M) 측으로 조사한 후 다중 접합 반도체(M)를 투과한 테라헤르츠 광 신호 또는 다중 접합 반도체(M)로부터 반사되는 테라헤르츠 광 신호를 제1 광검출부(40) 또는 제2 광검출부(60)가 검출한 후 시간에 따른 파형을 갖는 전기적 신호로 변환하게 되면 영상 신호 생성부(70)가 이를 이용하여 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 생성한다.In the pore inspection apparatus and method of the multi-junction semiconductor of the present invention, the terahertz light signal transmitted through the multi-junction semiconductor M after generating terahertz light from the light source 10 and irradiating it to the side of the multi-junction semiconductor M disposed below. Alternatively, when the terahertz optical signal reflected from the multi-junction semiconductor M is detected by the first photodetector 40 or the second photodetector 60 and converted into an electrical signal having a waveform over time, the image signal generator The 70 generates an image signal for the multi-junction semiconductor M using this.

또한, 영상 신호 분석부(80)가 상기 변환된 시간에 따른 파형을 갖는 전기적 신호 및 상기 생성된 다중 접합 반도체(M)에 대한 영상 신호를 이용하여 다중 접합 반도체(M)의 공극 유무 및 공극의 위치를 파악할 수 있다.In addition, the image signal analyzer 80 may determine whether or not voids exist in the multi-junction semiconductor M by using an electrical signal having a waveform according to the converted time and an image signal for the generated multi-junction semiconductor M. I can figure out the location.

따라서, 투과 및 반사 성질을 모두 이용하여 다중 접합 반도체(M)를 검사할 수 있으므로 다중 접합 반도체(M)의 공극 유무 및 공극 위치에 대한 파악이 용이한 효과를 갖는다.Therefore, since the multi-junction semiconductor M can be inspected by using both transmission and reflection properties, it is easy to grasp the presence or absence of the gap and the pore position of the multi-junction semiconductor M.

또한, 테라헤르츠파를 이용하여 다중 접합 반도체에 대한 공극 검사를 수행하므로 수중 검사가 불필요하여 실시간으로 다중 접합 반도체에 대한 전수 검사가 가능함과 동시에 공기에 대한 투과가 가능하므로 공극 이후에 대한 검사 또한 가능한 효과를 갖는다.In addition, since the inspection of the multi-junction semiconductor is performed using terahertz waves, underwater inspection is not necessary, so that all inspection of the multi-junction semiconductor is possible in real time, and permeation of air is possible, so inspection after the air gap is also possible. Has an effect.

이상은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해서 본 발명의 기술 사상이 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동일한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the technical spirit of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the same scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

(1) : 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치 (10) : 광원
(20) : 평행광 조사부 (30) : 광 집속부
(40) : 제1 광검출부 (50) : 광 분배부
(60) : 제2 광검출부 (70) : 영상 신호 생성부
(80) : 영상 신호 분석부 (90) : 필터부
(92) : 핀홀
(1): gap inspection apparatus of a multi-junction semiconductor (10): light source
20: parallel light irradiation part 30: light focusing part
40: first photodetector 50: light distributor
60: second photodetector 70: video signal generator
80: video signal analysis unit 90: filter unit
(92): pinhole

Claims (12)

다중 접합 반도체의 공극 검사 장치에 있어서,
테라헤르츠 광을 발생시켜 하부에 배치된 상기 다중 접합 반도체 측으로 조사하는 광원;
상기 광원과 상기 다중 접합 반도체 사이에 배치되어 상기 광원으로부터 조사되는 테라헤르츠 광을 균일하게 상기 다중 접합 반도체 측으로 조사하는 평행광 조사부;
상기 다중 접합 반도체 하부에 배치되어 상기 다중 접합 반도체를 투과한 테라헤르츠 광을 집속하는 광 집속부;
상기 광원과 상기 평행광 조사부 사이에 배치되어 상기 다중 접합 반도체로부터 반사된 후 상기 평행광 조사부를 통과하는 테라헤르츠 광을 분배하는 광분배부;
상기 광 집속부에서 집속된 테라헤르츠 광을 검출하는 제1 광검출부;
상기 광분배부에서 분배된 테라헤르츠 광을 검출하는 제2 광검출부;
상기 제1 광검출부 또는 상기 제2 광검출부에서 검출된 테라헤르츠 광 신호를 수집하여 상기 다중 접합 반도체에 대한 영상 신호를 생성하는 영상 신호 생성부; 및
상기 생성된 영상 신호를 분석하여 상기 다중 접합 반도체의 공극 유무 및 상기 공극의 위치를 파악하는 영상 신호 분석부를 포함하고,
상기 제1 광검출부 및 상기 제2 광검출부는 복수 개가 1차원 형태로 배열되거나 또는 복수 개가 2차원 형태로 배열되며, 상기 다중 접합 반도체의 복수 개의 영역 별로 시간에 따른 파형을 갖는 전기적 신호를 생성하고,
상기 영상 신호 생성부는 상기 다중 접합 반도체의 복수 개의 영역 별로 생성되는 시간에 따른 파형을 갖는 전기적 신호를 주파수 영역의 신호로 변환한 후 상기 주파수 영역으로 변환된 신호의 크기 또는 위상을 이용하여 상기 다중 접합 반도체에 대한 영상 신호를 생성하며, 상기 영상 신호 분석부는 상기 생성된 영상 신호를 분석하여 상기 다중 접합 반도체의 공극 유무 및 공극 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치.
In the void inspection apparatus of a multi-junction semiconductor,
A light source for generating terahertz light and irradiating the multi-junction semiconductor side disposed below;
A parallel light irradiation unit disposed between the light source and the multi-junction semiconductor to uniformly irradiate terahertz light emitted from the light source to the multi-junction semiconductor side;
An optical focusing unit disposed under the multi-junction semiconductor to focus terahertz light passing through the multi-junction semiconductor;
A light distribution unit disposed between the light source and the parallel light irradiation unit to distribute terahertz light passing through the parallel light irradiation unit after being reflected from the multi-junction semiconductor;
A first light detector detecting the terahertz light focused at the light focusing unit;
A second light detector for detecting terahertz light distributed by the light distributor;
An image signal generator configured to collect terahertz optical signals detected by the first photodetector or the second photodetector to generate an image signal for the multi-junction semiconductor; And
An image signal analyzer configured to analyze the generated image signal to determine the presence or absence of voids and the position of the voids;
The first photodetector and the second photodetector are arranged in a one-dimensional form or in a plurality of two-dimensional form, and generate an electrical signal having a waveform with time for each of the regions of the multi-junction semiconductor. ,
The image signal generation unit converts an electrical signal having a waveform according to time generated for each of a plurality of regions of the multi-junction semiconductor into a signal of a frequency domain, and then uses the magnitude or phase of the signal converted into the frequency domain. An image signal for a semiconductor is generated, and the image signal analyzer analyzes the generated image signal to determine the presence or absence of a pore and the pore position of the multi-junction semiconductor.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 평행광 조사부와 상기 다중 접합 반도체 사이에 배치되며 표면에 적어도 하나 이상의 핀홀이 형성되는 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치.
The method of claim 1,
And a filter unit disposed between the parallel light irradiating unit and the multi-junction semiconductor and having at least one pinhole formed on a surface thereof.
제 1항에 있어서,
상기 평행광 조사부 또는 상기 광 집속부는 복수 개가 어레이 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치.
The method of claim 1,
And a plurality of the parallel light irradiating portion or the light focusing portion arranged in an array form.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제1 광검출부에서 검출된 테라헤르츠 광 신호는 상기 다중 접합 반도체에 포함된 적어도 하나 이상의 공극에 의해 감쇠 또는 시간 지연이 발생한 신호이고,
상기 영상 신호 분석부는 상기 감쇠 또는 상기 시간 지연을 이용하여 상기 다중 접합 반도체의 공극 유무 및 상기 공극의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치.
The method of claim 1,
The terahertz optical signal detected by the first photodetector is a signal having attenuation or time delay caused by at least one or more voids included in the multi-junction semiconductor,
And the image signal analyzer detects the presence or absence of the voids and the positions of the pores using the attenuation or the time delay.
제 1항에 있어서,
상기 제2 광검출부에서 검출된 테라헤르츠 광 신호는 상기 다중 접합 반도체에 포함된 복수 개의 경계면 중 공극이 포함된 적어도 하나 이상의 경계면에 의한 굴절률 차이에 따라 크기 변화 또는 시간 지연이 발생한 신호이고,
상기 영상 신호 분석부는 상기 크기 변화 또는 상기 시간 지연을 이용하여 상기 다중 접합 반도체의 공극 유무 및 상기 공극의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 다중 접합 반도체의 공극 검사 장치.
The method of claim 1,
The terahertz optical signal detected by the second photodetector is a signal in which a size change or a time delay occurs according to a difference in refractive index caused by at least one interface including voids among a plurality of interfaces included in the multi-junction semiconductor,
And the image signal analyzer detects the presence or absence of voids in the multi-junction semiconductor and the location of the pores using the size change or the time delay.
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