KR102170357B1 - 비파괴 결함 검출방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (a) n 종의 에너지를 순차적으로 피검체에 인가하여 각 에너지에 대한 피검체의 방출 파장 데이터를 수득하는 단계(단, n은 자연수임); (b) 상기 방출 파장 데이터를 이용하여 상기 피검체의 검출 이미지를 구성하는 단계; 및 (c) 상기 피검체의 검출 이미지를 분석하여 결함의 존부를 판단하는 단계; 를 포함하는 비파괴 결함 검출방법에 대한 것이다.

Description

비파괴 결함 검출방법{Method for non-destructive defect detection}
본 발명은 비파괴 결함 검출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 소자 또는 디스플레이 소자의 비파괴 미세 불량 검출방법에 관한 것이다.
반도체 소자, 예를 들면, 트랜지스터, 태양전지, 반도체 레이저와 같은 능동/수동 소자를 위한 박막을 제조함에 있어서, 공정 과정 중에 크랙, 스크래치, 구조적 결함, 오염 등 다양한 종류의 박막 내 미세 결함들이 발생할 수 있다. 이러한 결함은 박막 소자의 성능을 저하시키거나 수명을 단축시키는 주요 원인으로 작용하므로 반도체 소자의 제조에 있어 박막의 결함을 검출하거나 결함원인을 파악하는 일은 매우 중요하다.
최근 반도체 소자의 미세 패턴화 및 고집적화로 인하여 약 1 μm이하의 크기를 갖는 내부 결함, 공정불량, 패턴 결함에 의해서도 커다란 수율 감소가 발생하여 수율 개선을 통한 생산량의 증가, 이로 인한 생산원가 절감을 위해 불량분석의 중요성이 크게 대두되고 있다.
기존의 반도체 소자 등의 불량 발생시 불량의 원인을 확인하는 작업은 먼저, 제조공정 완료 후 소자의 전기적인 결함을 확인한 후에, 집중이온빔(FIB)을 이용하여 결함으로 추정되는 지점에서 반도체 웨이퍼를 절단하고, 절단된 단면을 주사전자현미경(SEM 또는 TEM)을 통해 확대하여 관찰하거나 성분분석 장비를 이용하여 결함의 원인을 분석하여 수행된다. 이런 경우, 시료 및 대상체의 파괴 공정이 진행되므로, 분석 이후 대상체를 다시 사용할 수 없는 문제점이 있었다.
이러한 상황에서 반도체 제조 공정기술의 발전으로 미세 패턴화, 고집적화가 빠르게 진행되고 있어, 대상체를 파괴함이 없이 정밀한 결함위치 추적을 위한 비파괴 결함 검사 기술이 절실하게 요구되는 상황이다.
본 발명의 일 과제는 반도체 소자 또는 디스플레이 소자의 미세한 결함을 검출할 수 있는 비파괴 결함 검출방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양태는 (a) n 종의 에너지를 순차적으로 피검체에 인가하여 각 에너지에 대한 피검체의 방출 파장 데이터를 수득하는 단계(단, n은 자연수임); (b) 상기 방출 파장 데이터를 이용하여 상기 피검체의 검출 이미지를 구성하는 단계; 및 (c) 상기 피검체의 검출 이미지를 분석하여 결함의 존부를 판단하는 단계; 를 포함하는 비파괴 결함 검출방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 피검체의 방출 파장은 피검체에 포함되는 물질로부터 방출되는 광전자 또는 피검체에 포함되는 물질로부터 발생하는 열에 의해 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 에너지는 레이저, 전류 및 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 인가되는 레이저의 파장은 300 nm 내지 1500 nm 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 피검체의 방출 되는 파장은 300 nm 내지 1500 nm 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 단계 (b)는, 상기 피검체에서 방출하는 반응 신호의 크기에 따라 서로 다른 색상을 부여하여 상기 피검체의 검출 이미지를 구성하는 단계를 포함하여 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 단계 (c)는, 상기 피검체의 검출 이미지를 모니터에 출력하는 단계를 포함하여 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 단계 (c)는, 상기 피검체의 검출 이미지와 상기 피검체의 설계 이미지를 비교하여 상이한 영역을 결함 영역으로 판단하는 단계를 포함하여 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 단계 (c)는, 상기 피검체의 검출 이미지의 각 화소별 색상, 명도 및/또는 휘도의 크기를 주변 화소의 그것과 비교하여 주변 화소와의 차이가 일정 임계치 이상인 영역을 자동으로 측정하는 단계를 포함하여 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 결함의 크기는 0.01 μm 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 피검체는 반도체 소자 또는 디스플레이 소자일 수 있다.
본 발명은 레이저를 인가하거나 전류를 인가하여 생성되는 피검체의 방출 파장을 이용하여 이미지처리를 수행하는 간단한 공정만으로, 반도체 소자 또는 디스플레이 소자를 파괴하지 않고 미세 영역에서 발생한 결함을 명확하게 검출할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 비파괴 결함 검출방법에 이용되는 비파괴 결함 검출장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한, 비파괴 결함 검출방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예(a) 및 비교예(b)에 의한, 비파괴 결함 검출방법의 수행 결과이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예(a) 및 비교예(b)에 의한, 비파괴 결함 검출방법의 수행 결과이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한, 비파괴 결함 검출방법에 이용되는 검출장치의 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 비파괴 결함 검출장치(1)는 에너지 인가부(100), 파장 검출부(200), 이미지 처리부(300) 및 결함 검출부(400)를 포함하여 구성된다.
상기 에너지 인가부(100)는 피검체로 에너지를 조사하는 것으로서, 레이저 조사장치 또는 전류 인가장치 중 하나 이상을 포함하며, 상기 피검체에 레이저를 조사하거나, 전류를 인가하거나 또는 레이저와 전류를 동시에 인가하도록 구성된다.
상기 에너지 인가부(100)에서 인가되는 에너지는 피검체의 구성 물질들에 포함되는 원자들의 전자를 여기(exited)시켜 여기 전자의 안정화에 따른 파장을 방출하도록 하거나, 열에너지를 발생시켜 복사파를 방출하도록 한다.
이때, 에너지 인가부(100)는 소자를 구성하는 물질에 따른 특성 정보를 반영할 수 있도록 서로 다른 파장을 가지는 n 종의 에너지(단, 상기 n은 자연수임)를 순차적으로 상기 피검체에 조사하도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 상기 n 종의 에너지는 상기 피검체에 1 회/초 내지 50 회/초, 예를 들면, 1 회/초 내지 10 회/초의 속도로 인가되도록 구성될 수 있다. 또한, 예를 들면, 상기 n 종의 에너지는 상기 피검체에 1 초 내지 100 초, 예를 들면, 1 초 내지 50 초, 예를 들면, 1 초 내지 10 초간 인가되도록 구성될 수 있다.
상기 파장 검출부(200)는 광검출 및 파장 분석을 수행하는 파장 검출기, 예를 들면, 가변형 흡광도 검출기(VWD), 광다이오드 배열 검출기(DAD) 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
상기 파장 검출부(200)는 상기 에너지 인가부(100)로부터 조사된 에너지에 의해 상기 피검체로부터 방출되는 여기 전자의 안정화 시 방출되는 파장 또는 열 복사 에너지의 파장을 분석한 후 피검체의 방출 파장 데이터를 생성하도록 구성된다.
이때, 상기 피검체의 방출 파장 데이터는, 에너지 인가부(100)에서 인가되는 서로 다른 n 종의 에너지 별로 생성될 수 있다.
상기 이미지 처리부(300)는, 상기 파장 검출부(200)에서 검출된 피검체의 방출 파장 데이터를 이용하여, 피검체에서 방출하는 반응 신호의 크기에 따라 서로 다른 색상을 부여하여 피검체에 대한 이미지를 생성하도록 구성된다.
상기 결함 검출부(400)는 상기 피검체에 대한 이미지를 분석하여 결함을 검출하도록 구성된다. 예를 들면, 상기 결함 검출부(400)는 상기 피검체의 검출 이미지와 기 저장하고 있는 상기 피검체의 설계 이미지를 비교하여 색상, 명도 및/또는 휘도의 결과값이 상이한 영역을 결함 영역으로 판단하도록 구성될 수 있다.
또는, 예를 들면, 상기 결함 검출부(400)는 상기 피검체의 검출 이미지의 각 화소별 색상, 명도 및/또는 휘도의 크기를 주변 화소의 그것과 비교하여 주변 화소와의 차가 일정 임계치 이상인 영역을 자동으로 결함 영역으로 특정하는 단계를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한, 비파괴 결함 검출방법의 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 비파괴 결함 검출방법은 (a) n 종의 에너지를 순차적으로 피검체에 인가하여 각 에너지에 대한 피검체의 방출 파장 데이터를 수득하는 단계(단, n은 자연수임); (b) 상기 방출 파장 데이터를 이용하여 상기 피검체의 검출 이미지를 구성하는 단계; 및 (c) 상기 피검체의 검출 이미지를 분석하여 결함의 존부를 판단하는 단계; 를 포함한다.
먼저, 본 발명의 비파괴 결함 검출방법은 n 종의 에너지를 순차적으로 피검체에 인가하여 각 에너지에 대한 피검체의 방출 파장 데이터를 수득하는 단계(단계 (a))를 포함한다.
상기 n 종의 에너지를 순차적으로 피검체에 인가하는 공정은 에너지 인가부(100)를 통하여 수행되며, 피검체를 구성하는 물질별 특성 정보를 반영할 수 있도록 서로 다른 파장을 가지는 n 종의 에너지를 순차적으로 상기 피검체에 조사하도록 하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 에너지 인가부(100)를 통하여 인가되는 에너지의 범위는 피검체에 포함되는 물질들로부터 광전자를 방출시킬 수 있는 범위 또는 전자를 진동시켜 열 복사파를 방출시키는 범위일 수 있고, 상기 피검체로부터 방출되는 광전자 또는 열 복사파의 방출 파장은 피검체에 포함되는 물질로부터 방출되는 광전자 또는 열 복사파를 검출한 후 파장을 분석하는 것에 의해 수행될 수 있다.
예를 들면, 상기 피검체에 포함되는 물질의 전도대(conduction band)와 가전자대(valence band)사이의 에너지 차이인 밴드 갭(band gap)보다 큰 에너지를 인가하면, 상기 피검체에 포함되는 물질의 광전자가 가전자대에서 전도대로 여기(excite)한 후 낮은 에너지 준위로 안정화되면서 방출될 수 있고, 상기 광전자의 파장을 검출하여 방출 파장 데이터가 수득될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 에너지 인가부(100)를 통하여 인가되는 에너지의 범위는 피검체에 포함되는 물질로부터 열을 발생시킬 수 있는 범위일 수 있고, 상기 피검체의 방출 파장은 상기 피검체로부터 방출되는 열 복사파의 파장을 분석하여 방출 파장 데이터가 수득될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 에너지는 레이저, 전류 및 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있다.
상기 에너지 인가부(100)를 통하여 인가되는 레이저 및/또는 전류의 범위는 상기 피검체에 포함되는 물질로부터 광전자 또는 열을 발생시켜 파장이 발생할 수 있는 범위, 예를 들면, 상기 레이저의 파장은 300 nm 내지 1500 nm일 수 있고, 상기 전류의 세기는 수 μA 내지 수 mA일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 피검체는 본래 기판을 구성하는 정상물질, 및 결함에 해당하는 결함물질을 포함하는 여러 물질로 이루어질 수 있다. 제 1 에너지가 피검체에 인가되는 경우, 상기 제 1 에너지의 크기가 피검체 내부의 모든 물질의 밴드갭보다 작은 에너지인 경우에는, 광전자가 방출될 수 없고, 따라서, 피검체로부터 방출되는 파장이 없을 수 있다.
연속하여, 제 1 에너지 보다 큰 제 2 에너지가 피검체에 인가되는 경우, 상기 제 2 에너지의 크기는 피검체 내부의 결함물질 또는 1 이상의 정상물질의 밴드갭보다 큰 에너지일 수 있고, 이러한 경우에는 방출된 광전자에 의해 발생되는 파장이 방출될 수 있다. 따라서, 적정한 에너지 차이를 이용하여 에너지를 인가하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 제 1 에너지는 피검체 내부의 결함물질의 밴드갭 에너지의 1/3 내지 2/3에 해당하는 에너지일 수 있다.
충분한 방출 파장 데이터를 확보하기 위하여 검출자는 n 종의 에너지 및 연속하여 인가되는 에너지의 에너지 차이를 설정할 수 있다.
예를 들면, 상기 n은 1일 수 있다. 예를 들면, 에너지 인가부(100)에서 동일한 파장을 가지는 에너지를 수회에 걸쳐 인가할 수 있고, 이러한 경우, 상기 연속하여 인가되는 에너지의 에너지 차이는 없을 수 있다.
상기 각 에너지에 대한 피검체의 방출 파장 데이터를 수득하는 단계는 파장 검출부(200)를 이용하여 수행할 수 있다.
상기 파장 검출부(200)는 파장 검출기, 예를 들면, 가변형 흡광도 검출기(VWD), 광다이오드 배열 검출기(DAD) 중 어느 하나를 이용하여 수행될 수 있다.
상기 방출되는 파장은 300 nm 내지 1500 nm일 수 있고, 상기 파장 검출기는 방출되는 파장의 범위 내의 것을 사용하여 수행하는 것이 바람직하다.
상기 파장 검출부(200)는 데이터 변환부(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 데이터 변환부는 방출 파장의 정보를 데이터화 할 수 있다.
상기 방출 파장의 정보는, 예를 들면, 방출 파장을 검출한 3차원 위치좌표, 방출 파장의 세기 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 파장 검출부(200)는 인가되는 에너지에 따라 방출되는 파장의 데이터를 저장할 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따라 인가되는 에너지가 달라지는 경우, 저장된 데이터에 새로 저장되는 데이터가 자동 저장되는 것을 추가로 포함할 수 있다.
상기 단계 (a)는, 예를 들면, 에너지 인가부(100)를 통하여 제 1 에너지를 피검체에 인가하고, 상기 제 1 에너지에 의하여 피검체에서 방출되는 방출 파장을 파장 검출부(200)가 검출하여, 상기 1 에너지에 대한 제 1 데이터를 수득하고, 에너지 인가부를 통하여 제 2 에너지를 피검체에 인가하고, 에너지 인가부(100)를 통하여 제 2 에너지에 의하여 피검체에서 방출되는 방출 파장을 파장 검출부(200)가 검출하여, 상기 제 2 에너지에 대한 제 2 데이터를 수득할 수 있다.
상기 방법을 반복하여 수행하여, 에너지 인가부(100)를 통하여 제 n 에너지를 피검체에 인가하고, 상기 제 n 에너지에 의하여 피검체에서 방출되는 방출 파장을 파장 검출부(200)가 검출하여, 상기 제 n 에너지에 대한 제 n 데이터를 수득할 수 있다.
예를 들면, 상기 n 종의 에너지를 순차적으로 피검체에 인가하는 경우, n 종의 파장 데이터를 수득할 수 있으며, 이는 파장 검출부(200)에 자동으로 저장 될 수 있고, 하기의 이미지 처리부(300)에 전달 될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 비파괴 결함 검출방법은 상기 방출 파장 데이터를 이용하여 상기 피검체의 검출 이미지를 구성하는 단계(단계 (b))를 포함한다.
상기 단계 (b)는 이미지 처리부(300)를 이용하여 수행할 수 있다.
상기 이미지 처리부(300)는 상기 검출된 피검체의 위치별 방출 파장 데이터에서 반응 신호의 크기에 따라 서로 다른 색상을 부여하는 것에 의해 피검체의 위치별 방출 파장 대응 피검체 이미지를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 단계 (b)는, 다수의 방출 파장 데이터를 연산하여 최종 검출 이미지로 구성하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 n 종의 에너지 인가로 인하여 수득한 n 종의 방출 파장 데이터를 연산하여 상기 피검체의 최종 검출 이미지를 구성할 수 있다.
다음으로, 본 발명은 상기 피검체의 검출 이미지를 분석하여 결함의 존부를 판단하는 단계(단계 (c))를 포함한다.
상기 결함검출부(400)가 표시부(미도시)를 포함하는 경우, 상기 단계 (b)에서 생성된 피검체의 검출 이미지를 표시부를 통해 출력함으로써, 사용자가 출력된 피검체의 검출 이미지로부터 결함 영역을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 단계 (c)는, 상기 결함 검출부(400)는 상기 피검체의 검출 이미지와 상기 피검체의 실제 설계 이미지를 비교하여 상이한 영역을 결함 영역으로 판단하는 단계를 포함하여 수행할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 단계 (c)는, 상기 결함 영역의 이미지의 각 화소별 휘도의 크기를 주변 화소의 휘도와 비교하여 주변 화소와의 휘도차가 일정 임계치 이상인 영역을 결함 영역으로 판단하는 단계를 포함하여 수행할 수 있다.
상기 임계치는 검출자에 의해 임의로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 결함의 크기는 0.01 μm 이상, 예를 들면, 0.01 μm 내지 10 μm, 예를 들면, 0.01 μm 내지 1 μm일 수 있다.
최근 반도체 소자 또는 디스플레이 소자의 미세 패턴화 및 고집적화로 인하여 약 1 μm 이하의 크기를 갖는 결함이 증가하고 있고, 기존의 결함 검출방법은 반도체 소자 또는 디스플레이 소자를 파괴하는 방법을 사용하여야만 이에 대한 검출이 가능 했다.
본 발명의 비파괴 결함 검출방법은 반도체 소자 또는 디스플레이 소자에 레이저 또는 전류를 인가하는 간단한 방법으로, 약 1 μm 이하의 결함을 비파괴 방식에 따라 검출할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 피검체는 반도체 소자 또는 디스플레이 소자 일 수 있다.
상기 반도체 소자 또는 디스플레이 소자는 공정 과정 중에 크랙, 스크래치, 구조적 결함, 오염 등 다양한 종류의 박막 내 미세 결함들이 발생할 수 있고, 이러한 결함은 박막 소자의 성능을 저하 시키거나 수명을 단축시키는 주요 원인으로 작용한다.
종래의 반도체 소자 또는 디스플레이 소자의 결함 검출방법은 대상체를 파괴하여 이루어지는 것이 대부분 이었는바, 대상체를 다시 사용하지 못한다는 단점이 있었다.
본 발명의 비파괴 결함 검출방법은 반도체 소자 또는 디스플레이 소자에 레이저 또는 전류를 인가하는 간단한 방법으로, 검출 이미지를 생성할 수 있어, 피검체를 파괴하지 않고도 정밀한 결함을 검출할 수 있다는 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의해 생성된 피검체 이미지(a) 및 비교예로서의 종래기술에 따라 생성된 피검체의 이미지(b)이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의해 생성된 피검체 이미지(a) 및 비교예로서의 종래기술에 따라 생성된 피검체의 이미지(b)를 나타내는 도면이다.
반도체 디바이스 및 미세도선의 검출 부분에 파장이 540 nm인 레이저를 2회/초의 속도로 10초간 조사하고, 방출 파장을 수득하고 이미지 처리하여, 각각의 검출 이미지(도 3의 a) 및 도 4의 a))를 출력하였다.
상기 본 방법발명을 수행한 것과 동일한 반도체 디바이스 및 미세도선의 검출 부분을 20 배율의 현미경을 사용하여 관찰한 후, 각각의 관찰 이미지(도 3의 b) 및 도 4의 b))를 출력하였다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 비파괴 결함 분석방법을 사용한 경우, 정상부분과 색이 다른 부분을 육안으로 확인하고, 이를 결함부분으로 특정할 수 있었다. 반면, 현미경을 사용한 경우에는 정상부분과 결함부분이 육안으로 구별하기 어렵다는 것을 확인할 수 있었다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다

Claims (11)

  1. (a) n 종의 에너지를 순차적으로 피검체에 인가하여 각 에너지에 대한 피검체의 방출 파장 데이터를 수득하는 단계(단, n은 자연수임);
    (b) 상기 방출 파장 데이터를 이용하여 상기 피검체의 검출 이미지를 구성하는 단계; 및
    (c) 상기 피검체의 검출 이미지를 분석하여 결함의 존부를 판단하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 단계 (a)는 상기 피검체의 일 영역에 기 설계된 피검체의 내부물질의 밴드갭 에너지보다 낮은 에너지부터 인가하기 시작하여 크기를 증가시킨 에너지를 순차적으로 인가하는 것을 특징으로 하고, 상기 피검체의 일 영역의 내부 물질의 밴드갭 에너지 이상의 에너지가 인가되는 경우 방출되는 파장에 대한 방출 파장 데이터를 수득하는 것을 특징으로 하고,
    상기 방출 파장 데이터는, 방출 파장 이 검출된 피검체의 3 차원 위치좌표 및 방출 파장의 세기를 포함하는 방출 파장 정보를 포함하고,
    상기 단계 (c)는 상기 피검체의 검출 이미지와 상기 피검체의 설계 이미지를 비교하여 상이한 영역을 결함 영역으로 판단하여 수행되거나, 또는 상기 피검체의 검출 이미지의 각 화소별 색상, 명도 또는 휘도의 크기를 주변 화소의 그것과 비교하여 주변 화소와의 차이가 일정 임계치 이상인 영역을 자동으로 측정하여 수행되는 것을 특징으로 하는 비파괴 결함 검출방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피검체의 방출 파장은 피검체에 포함되는 물질로부터 방출되는 광전자 또는 피검체에 포함되는 물질로부터 발생하는 열에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 비파괴 결함 검출방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에너지는 레이저, 전류 및 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 비파괴 결함 검출방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인가되는 레이저의 파장은 300 nm 내지 1500 nm인 것을 특징으로 하는 비파괴 결함 검출방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 피검체의 방출 되는 파장은 300 nm 내지 1500 nm인 것을 특징으로 하는 비파괴 결함 검출방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (b)는,
    상기 피검체에서 방출하는 반응 신호의 크기에 따라 서로 다른 색상을 부여하여 상기 피검체의 검출 이미지를 구성하는 단계를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 비파괴 결함 검출방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (c)는,
    상기 피검체의 검출 이미지를 모니터에 출력하는 단계를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 비파괴 결함 검출방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 결함의 크기는 0.01 μm 이상인 것을 특징으로 하는 비파괴 결함 검출방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 피검체는 반도체 소자 또는 디스플레이 소자인 것을 특징으로 하는 비파괴 결함 검출방법.
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