KR102524501B1 - 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법 및 이를 위한 검사 장치 - Google Patents

고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법 및 이를 위한 검사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법 및 이를 위한 검사 장치에 관한 것이고, 구체적으로 메모리 또는 고밀도 집적 회로에 형성된 범프(bump) 또는 이와 유사한 접합 부위의 검사 과정에서 정밀하게 검사가 되어야 하는 검사 영역을 선택하는 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법 및 이를 위한 검사 장치에 관한 것이다. 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법 및 이를 위한 검사 장치는 엑스레이 튜브 및 디텍터를 포함하는 검사 모듈 및 검사 스테이션의 위치를 결정하는 단계; 검사 스테이션에 위치하는 검사 대상에서 검사 영역이 결정되는 단계; 검사 영역 또는 디텍터가 회전되어 2차원 경사 이미지가 획득되는 단계; 및 획득된 2차원 경사 이미지로부터 검사 부분이 선택되는 단계를 포함한다.

Description

고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법 및 이를 위한 검사 장치{A Method for Selecting a Investigating Part in a High Density Object and an Apparatus for the Same}
본 발명은 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법 및 이를 위한 검사 장치에 관한 것이고, 구체적으로 메모리 또는 고밀도 집적 회로에 형성된 범프(bump) 또는 이와 유사한 접합 부위의 검사 과정에서 정밀하게 검사가 되어야 하는 검사 영역을 선택하는 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법 및 이를 위한 검사 장치에 관한 것이다.
엑스레이 검사는 투과 두께에 따른 이미지의 명암 차이를 이용하여 다양한 산업 제품의 비파괴 검사에 적용될 수 있다. 예를 들어 엑스레이 검사는 전자기판, 칩, 배터리 또는 식품의 불량 또는 이물질의 존재 여부의 검사에 적용될 수 있다. 검사를 위하여 검사 부위가 결정되어야 하고 그리고 검사 부위에 엑스레이가 투과되어 해당 부위에 대한 엑스레이 투과 이미지가 얻어져야 한다. 그리고 이미지로부터 검사 대상의 불량 여부가 판단될 수 있다. 그러므로 검사 부위에 대한 정확한 투과 이미지를 얻을 수 있어야 하는 것이 검사의 기본 조건이 된다. 그리고 엑스레이는 납과 같은 일부 차폐 소재를 제외하면 대부분의 물질을 투과하므로 소재에 따른 검사 대상의 제한이 없다는 장점을 가진다. 그러나 예를 들어 고밀도 집적 회로 기판의 범프(bump)와 같이 검사 부위가 밀집하게 배치되면 일반적인 검사 방법이 적용되기 어렵다. 만약 각각의 검사 부위의 밀집도로 인하여 서로 구분되는 선명한 이미지가 얻어질 수 없다면 엑스레이 검사 자체가 불가능하거나 검사의 비효율성이 발생할 수 있다는 문제점을 가진다. 엑스레이 검사 장치와 관련된 선행기술에 해당하는 특허공개번호 제10-2017-0012525호는 전자 기판의 솔더링 범프의 엑스레이 검사 방법에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 제10-2016-0006054호는 기판에 검사대상이 밀집하게 분포된 검사 부위에 대한 결함 검사가 가능하도록 하는 기판의 밀집 검사 부위의 엑스레이 검사 방법에 대하여 개시한다. 메모리 또는 고밀도 집적 회로의 범프와 같은 밀집 부위에 해당하면서 이와 동시에 입체 형상의 검사를 위하여 3D 이미지가 획득될 필요가 있다. 그러나 기판에 형성된 모든 부분에 대한 입체 영상의 획득은 검사 시간 또는 전체 검사 영역의 크기로 인하여 실효성이 낮다. 그러므로 정밀하게 검사가 되어야 하는 부분이 선별적으로 이루어지는 것이 유리하지만 선행기술은 이와 같은 방법에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술에서 구체적으로 개시되지 않은 관심 영역(Region Of Interest)을 선별하는 방법 및 그에 따른 장치를 개시하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허공개번호 제10-2017-0012525호((주)자비스, 2017년02월02일 공개) 전자 기판의 엑스레이 검사 방법 선행기술 2: 특허공개번호 제10-2016-0006054호((주)자비스, 2016년01월18일 공개) 기판의 밀집 검사 부위의 엑스레이 검사 방법
본 발명의 목적은 검사 대상에 대한 이차원 경사 이미지로부터 정밀 검사 대상의 선별이 가능한 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법 및 이를 위한 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법 및 이를 위한 검사 장치는 엑스레이 튜브 및 디텍터를 포함하는 검사 모듈 및 검사 스테이션의 위치를 결정하는 단계; 검사 스테이션에 위치하는 검사 대상에서 검사 영역이 결정되는 단계; 검사 영역 또는 디텍터가 회전되어 2차원 경사 이미지가 획득되는 단계; 및 획득된 2차원 경사 이미지로부터 검사 부분이 선택되는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 2차원 경사 이미지는 엑스레이 튜브 또는 디텍터가 미리 결정된 각도로 회전된 상태에서 획득된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 검사 영역의 회전 각도는 평면을 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 5 내지 90도가 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 검사 대상의 메모리 또는 고밀도 집적회로가 배치된 기판이 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 엑스레이 튜브; 엑스레이 튜브와 서로 마주보는 위치 또는 경사진 위치에 배치된 디텍터; 및 검사 대상이 배치되고, 서로 마주보는 엑스레이 튜브 및 디텍터를 연결하는 직선에 대하여 수직이 되는 평면에서 검사 대상을 회전시키는 검사 스테이션을 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 검사 스테이션은 회전 스테이지; 한 쌍의 선형 가이드; 및 선형 가이드를 따라 이동 가능한 검사 지그를 포함한다.
고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법은 이차원 경사 이미지로부터 정밀 검사가 되어야 하는 검사 영역을 선별하는 것에 의하여 메모리 또는 고밀도 집적 회로의 범프와 같은 밀집 검사 영역의 검사 효율이 향상되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 검사 장치는 2차원 이미지로부터 정밀 검사 영역의 선별이 가능하도록 하면서 이와 동시에 3차원 이미지의 획득에 의한 정밀 검사가 가능하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택을 위한 엑스레이 검사 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법 또는 장치에 적용되는 검사 스테이션의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법 또는 장치에 의하여 획득된 2차원 경사 이미지의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법 또는 장치에 의한 검사 영역의 선별을 위한 2차원 경사 이미지의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법은 엑스레이 튜브 및 디텍터를 포함하는 검사 모듈 및 검사 스테이션의 위치를 결정하는 단계(S10); 검사 스테이션에 위치하는 검사 대상에서 검사 영역이 결정되는 단계(S20); 검사 영역 또는 디텍터가 회전되어 2차원 경사 이미지가 획득되는 단계(S30); 및 획득된 2차원 경사 이미지로부터 검사 부분이 선택되는 단계(S40)를 포함한다.
본 발명에 따른 검사 방법은 전자 기판의 메모리 칩, 플립 칩 또는 고밀도 집적 회로(LSI)의 본딩(bonding) 또는 범프(bump) 검사에 적용될 수 있지만 이에 제한되지 않고 임의의 전자 기판의 본딩, 범프 또는 솔더링 검사에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 검사 방법은 바람직하게 반도체 공정에 적용되는 다양한 종류의 본딩, 범프 또는 솔더링 검사에 적용될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
검사 모듈은 하나의 엑스레이 튜브 및 적어도 하나의 디텍터를 포함할 수 있고, 검사 모듈은 밀폐 또는 차폐된 검사 영역의 내부에 배치될 수 있다. 엑스레이 튜브와 디텍터는 서로 마주보도록 배치되거나, 수직 방향에 대하여 경사진 형태로 마주보도록 배치될 수 있다. 엑스레이 튜브는 정해진 위치에 고정되거나, 이동 가능하도록 배치될 수 있다. 하나의 디텍터가 배치되는 구조에서 디텍터는 이동 가능하도록 배치될 수 있고, 두 개 또는 그보다 많은 디텍터가 배치되는 경우 엑스레이 튜브를 중심으로 하는 원주 위의 서로 다른 위치에 디텍터가 배치될 수 있다. 그리고 검사 스테이션은 엑스레이 튜브와 디텍터 사이에 배치되면서 회전 가능한 구조를 가질 수 있다. 검사 스테이션은 회전 가능한 구조를 가질 수 있고, 회전 가능한 구조는 전자기판 또는 이와 유사한 검사 대상을 정해진 방향을 향하도록 회전시킬 수 있는 구조를 의미한다. 검사 스테이션은 지면에 대하여 평행한 평면을 가지도록 배치될 수 있고, 엑스레이 튜브와 디텍터를 연결하는 지면에 대하여 수직이 되는 축을 중심으로 회전 가능한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 디텍터가 회전 가능하도록 배치될 수 있다. 디텍터의 회전은 수직 축에 대한 경사 또는 평면에서 회전을 포함한다. 예를 들어 검사 대상에 대하여 수직 방향의 이미지가 획득된 이후 경사 방향의 이미지를 획득될 수 있다. 이를 위하여 디텍터는 수직 축에 대하여 경사진 방향으로 회전이 된 이후 평면 방향을 따라 회전될 수 있다. 이와 같이 경사 이미지는 검사 스테이션의 회전 또는 디텍터의 회전에 의하여 획득될 수 있고 이에 의하여 제한되지 않는다.
이와 같이 검사 모듈 및 검사 스테이션의 위치가 결정되면 검사 대상이 검사 스테이션에 배치될 수 있다. 검사 대상은 예를 들어 전자 기판과 같은 것이 될 수 있고, 검사 대상의 구조 또는 크기에 따라 검사 대상이 다수 개의 영역으로 분할될 수 있다. 검사 대상이 검사 스테이션에 배치되면 검사 대상에서 검사 영역이 결정될 수 있다(S20).
전자 기판과 같은 검사 대상에 다수 개의 범프가 일정한 형태로 형성될 수 있고, 한 번의 검사에 의하여 전자 기판에 배치된 전체 범프의 검사가 어렵다. 그러므로 검사 대상은 다수 개의 영역으로 분할이 되고, 각각의 분할 영역을 기준으로 검사 영역이 결정될 수 있다. 검사 영역은 다양한 방법으로 결정될 수 있고, 다수 개의 분할 영역이 검사 영역의 검사 영역으로 설정되어 검사 위치로 이동될 수 있다. 결정된 검사 영역이 검사 위치로 이동되면 초점이 확인될 수 있다. 1차 검사 위치는 엑스레이 튜브, 검사 영역 및 디텍터가 하나의 직선이 되는 위치가 될 수 있다. 1차 검사 위치로 엑스레이 튜브로부터 엑스레이가 방출될 수 있고, 1차 검사 위치를 투과한 엑스레이가 디텍터에 의하여 감지되어 1차 엑스레이 이미지가 획득될 수 있다. 1차 엑스레이 이미지는 검사 대상의 위쪽으로부터 아래쪽으로 엑스레이가 투과한 이미지가 될 수 있고, 예를 들어 1차 엑스레이 이미지는 수직 엑스레이 이미지가 될 수 있다. 결정된 검사 영역에 대한 1차 엑스레이가 획득되면, 검사 스테이션 또는 디텍터가 회전될 수 있고, 이에 따라 검사 대상 또는 검사 영역이 회전될 수 있다(S30). 검사 스테이션 또는 디텍터의 회전 각도는 미리 결정될 수 있고, 회전이 된 검사 대상에 대하여 엑스레이 튜브로부터 엑스레이가 방출될 수 있다. 엑스레이 튜브로부터 방출된 엑스레이가 회전이 된 검사 대상을 투과하는 엑스레이는 1차 엑스레이 이미지가 획득된 디텍터의 위치와 다른 위치에 위치하는 디텍터에 의하여 획득될 수 있다. 디텍터는 회전 검사 영역의 이미지를 획득하기 위한 위치로 이동되거나, 회전 검사 이미지의 획득이 가능한 위치에 1차 이미지 획득을 위한 디텍터와 다른 디텍터가 미리 배치될 수 있다. 그리고 이와 같이 동일하거나 서로 다른 디텍터에 의하여 2차 회전 이미지가 획득될 수 있고, 2차 회전 이미지는 2D 경사 이미지가 될 수 있다. 구체적으로 2차 회전 이미지는 기준 평면에 대하여 수직으로 형성된 범프 또는 솔더링에 대하여 측면 방향으로 엑스레이가 투과되어 획득된 이미지가 될 수 있다(S30). 이와 같은 2차 회전 이미지는 (i) 검사 대상이 회전되고, 디텍터가 수직 또는 평면 방향으로 회전되어 획득되거나, (ii) 검사 대상이 고정된 상태에서 디텍터가 수직 또는 평면 방향으로 회전되어 획득되건, (iii) 검사 대상이 회전되거나 또는 고정된 상태에서 디텍터가 수직 또는 평면 방향으로 회전되어 획득될 수 있다. 이와 같은 방법에 의하여 1차 이미지 및 2차 회전 이미지가 획득되면, 일차적으로 불량 여부가 검사될 수 있다. 이와 함께 2차 회전 이미지로부터 정밀 검사가 되어야 할 검사 부분이 선별될 수 있다(S40). 정밀 검사는 예를 들어 획득된 이미지가 명확하지 않고 이로 인하여 새로운 이미지가 획득되거나 또는 다른 방향의 이미지가 획득하는 방법으로 이루어질 수 있다. 또는 정밀 검사는 다수 개의 방향에 대한 이미지가 획득되고, 이에 의하여 획득된 3D 이미지에 기초하여 범프 또는 솔더링의 불량 여부를 판단하는 방법으로 이루어질 수 있다. 검사 부분은 이와 같이 정밀 검사가 되어야 하는 부분을 의미하고, 2차 회전 이미지로부터 정밀 검사가 되어야 하는 부분이 선별되는 것에 의하여 검사 효율이 향상될 수 있다.
아래에서 이와 같은 1차 이미지 및 2차 회전 이미지가 획득되는 검사 모듈 및 검사 스테이션의 배치 구조에 대하여 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택을 위한 엑스레이 검사 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택을 위한 장치는 엑스레이 튜브(21); 엑스레이 튜브(21)와 서로 마주보는 위치 또는 경사진 위치에 배치된 디텍터(22a, 22b); 및 검사 대상(DO)이 배치되고, 서로 마주보는 엑스레이 튜브(21)와 디텍터(22a)를 연결하는 직선에 대하여 수직이 되는 평면에서 검사 대상(DO)을 회전시키는 검사 스테이션(23)을 포함한다.
엑스레이 튜브(21)와 제1 디텍터(22a)는 서로 마주보는 보도록 배치될 수 있고, 엑스레이 튜브(21)와 제2 디텍터(22b)의 사이에 검사 스테이션(23)이 배치될 수 있다. 검사 스테이션(23)에 검사 대상(DO)이 배치될 수 있고, 검사 스테이션(23)은 회전 가능한 구조가 될 수 있고, 예를 들어 평면에 대하여 평행한 원판 형상이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 검사 스테이션(23)은 엑스레이 튜브(21) 및 디텍터(22a)를 연결하는 직선을 축으로 회전 가능한 구조가 될 수 있고, 검사 스테이션(23)의 위쪽 면에 검사 대상(DO)이 위치할 수 있다. 필요에 따라 검사 대상의 검사 스테이션(23)에서 위치 이동이 가능하도록 배치될 수 있고, 이에 의하여 다수 개의 분할 영역으로 이루어진 검사 대상에서 각각의 분할 영역에 대한 검사가 검사 대상(DO)을 이동시키면서 이루어질 수 있다. 도 2에 제시된 실시 예에서 엑스레이 튜브(21) 또는 디텍터(22a 22b)는 지면에 대하여 수직이 되는 원 또는 이와 유사한 곡선을 따라 수직 방향 회전(VR)을 하고, 검사 스테이션(23) 또는 검사 대상(DO)은 지면에 대하여 수평이 되는 원 또는 곡선을 따라 수평 방향 회전(HR)을 하도록 배치될 수 있다.
검사 대상(DO)이 검사 스테이션(23)의 수직 검사 영역에 배치되면, 엑스레이 튜브(21)로부터 엑스레이가 검사 대상(DO)의 검사 영역으로 방출될 수 있고, 이에 의하여 검사 영역에 대한 엑스레이 이미지가 제1 디텍터(22a)에 의하여 획득될 수 있다. 제1 디텍터(22a)에 의하여 획득되는 이미지는 위에서 설명된 1차 이미지가 될 수 있다. 다수 개의 분할 영역에 대한 1차 이미지가 획득될 수 있다. 그리고 1차 이미지가 획득된 검사 영역에 대한 2차 회전 이미지가 검사 스테이션(23)의 회전에 의하여 획득될 수 있다. 2차 회전 이미지는 다양한 회전 각도에서 획득될 수 있고, 서로 다른 각도에서 얻어진 2차 회전 이미지로부터 정밀 검사 부위의 선별이 가능하거나, 가능하지 않을 수 있다. 그러므로 선별 가능한 2차 회전 이미지의 획득을 위하여 검사 대상(DO)의 회전 각도는 미리 결정될 수 있다. 적어도 하나의 선별 가능한 2차 회전 이미지가 하나의 검사 영역에 대하여 획득될 수 있고, 서로 다른 선별 가능한 2차 회전 이미지는 서로 다른 회전 각도에서 획득될 수 있다. 검사 대상(DO)은 평면을 따라 회전이 되고, 이에 따라 검사 대상(DO)의 위치가 1차 이미지가 획득된 위치로부터 벗어날 수 있다. 구체적으로 검사 스테이션의 회전 중심은 검사 대상(DO)의 검사 영역의 중심과 서로 다를 수 있고, 이에 따라 검사 스테이션이 회전 중심을 따라 회전이 되면 검사 영역은 수직 1차 이미지가 획득된 위치가 회전 중심을 기준으로 회전된 원주 상에 위치할 수 있다. 이로 인하여 검사 스테이션(23)이 시계 방향 또는 반시계 방향과 같은 회전 방향(RD)을 따라 회전이 되면 검사 영역은 제1 디텍터(22a)에 의하여 이미지 획득이 가능한 위치를 벗어나게 된다. 그러므로 엑스레이 튜브(21)의 위치가 조절되거나, 디텍터(22a)의 위치가 조절될 필요가 있다. 또는 회전 방향(RD)을 따른 회전 각도가 미리 결정이 되면, 경사 2차 회전 이미지의 획득이 가능한 위치에 제2 디텍터(22b)가 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 디텍터(22a)가 검사 스테이션(23)의 회전 평면에 형성된 서로 다른 두 개의 중심 직선(CL1, CL2)의 교차점을 중심으로 회전 가능한 원형 프레임에 설치될 수 있고, 원형 프레임의 원주 방향의 이동 가이드가 설치될 수 있다. 그리고 경사 2차 회전 이미지의 획득을 위하여 제1 디텍터(22a)가 이동 가이드를 따라 이동되어 경사 2차 회전 이미지의 획득이 가능한 위치로 이동될 수 있다. 또는 제1 디텍터(22a)와 서로 다른 제2 디텍터(22b)가 경사 2차 회전 이미지의 획득이 가능한 위치에 미리 배치될 수 있다. 이와 같이 수직 1차 이미지 및 경사 2차 회전 이미지의 획득을 위한 엑스레이 장치는 다양한 구조를 가질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 방법 또는 장치에 적용되는 검사 스테이션의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 검사 스테이션(23)은 회전 스테이지(32); 한 쌍의 선형 가이드(35a, 35b); 및 선형 가이드(35a, 35b)를 따라 이동 가능한 검사 지그(33)를 포함한다. 검사 스테이션(23)은 전체적으로 원형이 되는 베이스(31); 베이스(31)의 위쪽에 회전 가능하도록 결합되는 회전 스테이지(32); 및 회전 스테이지(32)의 위쪽 평면에서 이동 가능한 검사 지그(33)를 포함할 수 있다. 베이스(31)는 이동 프레임을 따라 이동되어 적절한 고정 수단에 의하여 정해진 위치에 고정될 수 있다. 베이스(31)가 정해진 위치에 고정되면 검사 지그(33)가 선형 가이드(35a, 35b)를 따라 이동되어 검사 대상(DO)이 검사 위치로 이동될 수 있다. 검사 지그(33)는 예를 들어 X축 방향과 같은 제1 방향으로 선형 가이드(35a, 35b)를 따라 이동될 수 있고, 제1 방향과 수직이 되는 제2 방향으로 이동 가능한 구조를 가질 수 있다. 전자 기판과 같은 검사 대상(DO)은 검사 트레이(34)에 적재될 수 있고, 검사 트레이(34)는 검사 지그(33)에 고정될 수 있다. 검사 대상(DO)은 회전 스테이지(32)의 회전 중심으로부터 벗어난 위치에 배치될 수 있고, 검사 대상(DO)은 다수 개의 검사 영역으로 나누어질 수 있다. 검사 대상(DO)이 검사 영역에 위치하면, 각각의 검사 영역에 대하여 엑스레이 이미지가 회득될 수 있고, 예를 들어 도 3의 (가)에 도시된 상태에서 검사 지그(33) 또는 검사 트레이(34)가 평면을 따라 이동되면서 각각의 검사 영역에 대한 수직 1차 이미지가 획득될 수 있다. 이와 같이 각각의 검사 영역에 대한 수직 1차 이미지가 획득되면, 도 3의 (나)에 도시된 것처럼, 회전 스테이지(32) 또는 검사 지그(33)가 회전되고, 각각의 검사 영역에 대한 경사 2차 회전 이미지가 획득될 수 있다. 이후 수직 1차 이미지 또는 경사 2차 회전 이미지로부터 불량 여부가 판단될 수 있고, 이와 함께 경사 2차 회전 이미지로부터 정밀 검사 대상이 선별될 수 있다.
회전 스테이지(32)의 회전 중심에 대한 검사 트레이(34)의 상대적인 위치는 다양하게 설정될 수 있고, 경사 2차 회전 이미지의 획득을 위한 검사 지그(33)의 회전각은 범프 또는 솔더링이 배치 형태에 따라 적절하게 설정될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 방법 또는 장치에 의하여 획득된 2차원 경사 이미지의 실시 예를 도시한 것이다. 도 4에 제시된 실시 예에서 엑스레이 튜브(21) 또는 디텍터(22a, 22b)는 지면에 대하여 수직이 되는 원 또는 이와 유사한 곡선을 따라 수직 방향 회전(VR)을 하고, 검사 대상(DO)은 지면에 대하여 수평이 되는 원 또는 곡선을 따라 수평 방향 회전(HR)을 하도록 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 검사 대상(DO)에 대한 엑스레이 이미지가 엑스레이 튜브(21) 및 디텍터(22a, 22b)에 의하여 획득될 수 있다. 도 4의 (나)에 도시된 수직 1차 이미지가 엑스레이 튜브(21) 및 제1 디텍터(22a)에 의하여 획득될 수 있다. 다수 개의 범프가 매트릭스 형태로 검사 영역에 배치될 수 있고, 수직 1차 이미지에 의하여 범프(BP)의 불량 여부가 판단되기 어렵다. 정밀 검사 대상의 선별을 위하여 경사 방향으로 경사 이미지가 획득될 수 있다. 이를 위하여 제1 디텍터(22a)가 회전되거나 경사 위치에 배치되거나, 제2 디텍터(22b)가 미리 경사진 위치에 배치되어 경사 이미지가 획득될 수 있다. 4의 (다)에 도시된 경사 이미지의 경우 서로 다른 범프(BP) 사이의 간섭으로 인하여 실질적으로 범프(BP)의 측면 형상의 확인이 어렵다. 그러므로 검사 대상(DO)의 회전각이 조절되어 회전되어 경사 2차 회전 이미지가 획득될 필요가 있다.
도 5는 본 발명에 따른 방법 또는 장치에 의한 검사 영역의 선별을 위한 2차원 경사 이미지의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5의 (가)의 경우 검사 대상(DO)이 회전되지 않은 상태의 경사 이미지를 도시한 것이고, 도 5의 (나) 및 (다)는 각각 검사 대상(DO)이 서로 다른 각도로 회전된 상태에서 경사 2차 회전 이미지를 도시한 것이다. 도 5의 (가)의 경우 범프(BP) 사이의 간섭으로 인하여 범프(BP)의 측면 형상이 확인되기 어렵다. 범프(BP)의 측면 형상의 확인을 위하여 검사 대상(DO)이 회전될 수 있고, 예를 들어 시계 방향 또는 반시계 방향으로 5 내지 90도, 30 내지 50도 또는 45도로 회전이 될 수 있다. 이와 같이 검사 대상(DO)이 회전되어 얻어진 범프(BP)의 경사 2차 이미지로부터 범프(BP)의 측면 형상이 확인될 수 있고, 이에 기초하여 정밀 검사 대상이 선별될 수 있다. 정밀 검사는 예를 들어 CT(Computed Tomography) 영상이 획득되어 정밀 검사가 진행될 수 있다. 이와 같이 경사 2차 회전 이미지에 의하여 정밀 검사 대상이 선별이 가능할 수 있다. 수직 1차 이미지가 획득이 된 이후 제2 디텍터(22b) 및 검사 대상(DO)의 회전각이 미리 설정되어 자동 공정으로 진행될 수 있다. 제2 디텍터(22b)의 경사 위치 또는 검사 대상(DO)의 회전각은 검사 대상(DO)의 종류 또는 검사 영역의 형태에 따라 적절하게 설정될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법은 이차원 경사 이미지로부터 정밀 검사가 되어야 하는 검사 영역을 선별하는 것에 의하여 메모리 또는 고밀도 집적 회로의 범프와 같은 밀집 검사 영역의 검사 효율이 향상되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 검사 장치는 2차원 이미지로부터 정밀 검사 영역의 선별이 가능하도록 하면서 이와 동시에 3차원 이미지의 획득에 의한 정밀 검사가 가능하도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
21: 엑스레이 튜브 22a, 22b: 디텍터
23: 검사 스테이션 31: 베이스
32: 회전 스테이지 33: 검사 지그
34: 검사 트레이 35a, 35b: 선형 가이드
BP: 범프 CL1, CL2: 중심 직선
DO: 검사 대상 HR: 수평 방향 회전
RD: 회전 방향 VR: 수직 방향 회전

Claims (1)

  1. 엑스레이 튜브 및 디텍터를 포함하는 검사 모듈 및 검사 스테이션의 위치를 결정하는 단계;
    검사 스테이션에 위치하는 검사 대상에서 검사 영역이 결정되는 단계;
    검사 영역 또는 디텍터가 회전되어 2차원 경사 이미지가 획득되는 단계; 및
    획득된 2차원 경사 이미지로부터 검사 부분이 선택되는 단계를 포함하고,
    상기 검사 영역이 결정되는 단계에서 엑스레이 튜브, 검사 영역 및 디텍터가 하나의 직선이 되는 1차 검사 위치에서의 1차 엑스레이 이미지가 획득되고,
    검사 대상은 매트릭스 형태로 배치되는 다수 개의 범프를 포함하는 메모리 또는 고밀도 집적회로가 배치된 기판이고,
    2차원 경사 이미지는 지면에 대하여 평행한 평면에 대하여 수직으로 형성된 범프에 대해 측면 방향으로 엑스레이가 투과되어 획득된 이미지 및 서로 다른 범프 사이의 간섭으로 인하여 범프의 측면 형상이 확인되기 어려운 경우 측면 형상의 확인을 위하여 검사 대상(DO)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 5 내지 90도, 30 내지 50도 또는 45도로 회전되어 얻어진 경사 이미지를 포함하고,
    상기 검사 부분이 선택되는 단계는 2차원 경사 이미지로부터 정밀 검사가 되어야 할 검사 부분이 선별되고 상기 정밀 검사는 다수 개의 방향에 대하여 획득된 3D 이미지에 기초하여 불량 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 고밀도 검사 대상에 대한 검사 영역의 선택 방법.
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