KR102575267B1 - 웨이퍼의 칩핑 검사 장치 및 방법 - Google Patents
웨이퍼의 칩핑 검사 장치 및 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102575267B1 KR102575267B1 KR1020220153690A KR20220153690A KR102575267B1 KR 102575267 B1 KR102575267 B1 KR 102575267B1 KR 1020220153690 A KR1020220153690 A KR 1020220153690A KR 20220153690 A KR20220153690 A KR 20220153690A KR 102575267 B1 KR102575267 B1 KR 102575267B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- infrared
- focus position
- setting value
- diced wafer
- infrared light
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 45
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 63
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 63
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/9501—Semiconductor wafers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3563—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/9515—Objects of complex shape, e.g. examined with use of a surface follower device
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0004—Industrial image inspection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3563—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
- G01N2021/3568—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor applied to semiconductors, e.g. Silicon
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
- G01N2021/8809—Adjustment for highlighting flaws
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
- G01N2021/8854—Grading and classifying of flaws
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
본 개시의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 다이싱된 웨이퍼의 검사 방법은, 상기 다이싱된 웨이퍼의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 대한 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값을 각각 획득하는 단계; 및 획득된 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값에 기초하여 상기 다이싱된 웨이퍼의 검사를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값을 획득하는 단계는, 상기 상면과 하면 중 제1 면에 대해 기 설정된 기준 광량에 따른 적외선 광을 상기 다이싱된 웨이퍼로 조사하는 단계; 상기 제1 면에 대해 설정된 포커스 조절 범위 내에서 포커스 위치를 조정하면서, 상기 다이싱된 웨이퍼에 대한 복수의 적외선 이미지를 획득하는 단계; 획득된 복수의 적외선 이미지 각각의 선명도에 기초하여, 상기 제1 면에 대한 포커스 위치 설정값을 획득하는 단계; 및 상기 포커스 위치 설정값에 대응하는 적외선 이미지와 기준 이미지 사이의 밝기 편차를 기초로, 상기 제1 면에 대한 상기 적외선 광량 설정값을 획득하는 단계를 포함한다.
Description
본 개시(disclosure)의 기술적 사상은 웨이퍼의 칩핑 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체의 제조 공정은 크게 웨이퍼 상에 반도체 집적회로(다이)를 형성하는 전공정과, 다이가 형성된 웨이퍼를 검사하고 패키징하여 반도체 칩을 형성하는 후공정으로 구분될 수 있다. 이 중, 후공정에는 웨이퍼를 다이 단위의 개별 칩으로 절단하여 분리하는 다이싱 공정이 존재한다.
다이싱 공정에서, 웨이퍼는 하면이 다이싱 테이프에 점착된 후 절단됨으로써, 분리된 칩들이 다이싱 테이프에 의해 안정적으로 고정될 수 있다. 한편, 웨이퍼의 절단 시, 절단면 또는 이와 근접한 영역에 칩핑(chipping)이나 균열 등의 결함이 발생할 수 있다. 반도체 제조 공정이 미세화되면서 칩의 사이즈가 소형화됨에 따라, 절단 시 발생하는 결함이 반도체 칩의 성능에 미치는 영향이 증가할 수 있는 바, 이러한 결함의 정확한 검출이 요구될 수 있다.
상술한 칩핑 등의 결함은 비전(vision) 기반의 검사 방식을 통해 확인할 수 있는 바, 검사 장치는 카메라를 이용하여 다이싱된 웨이퍼에 대한 이미지를 촬영할 수 있다. 이 때, 결함은 웨이퍼의 상면뿐만 아니라 하면 측에서도 발생할 수 있으나, 하면 측의 결함은 웨이퍼가 다이싱 테이프에 점착된 상태이므로 이미지 상에 선명히 표현되지 않으며, 다이싱 테이프들의 투과율 편차로 인해 이미지 간의 선명도나 밝기 차이가 발생하여 결함을 정확히 검출하기 어려운 문제가 존재한다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 다이싱된 웨이퍼의 칩핑 등 결함을 보다 정확히 검출할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 양태(aspect)에 따른 다이싱된 웨이퍼의 검사 방법은, 상기 다이싱된 웨이퍼의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 대한 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값을 각각 획득하는 단계; 및 획득된 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값에 기초하여 상기 다이싱된 웨이퍼의 검사를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값을 획득하는 단계는, 상기 상면과 하면 중 제1 면에 대해 기 설정된 기준 광량에 따른 적외선 광을 상기 다이싱된 웨이퍼로 조사하는 단계; 상기 제1 면에 대해 설정된 포커스 조절 범위 내에서 포커스 위치를 조정하면서, 상기 다이싱된 웨이퍼에 대한 복수의 적외선 이미지를 획득하는 단계; 획득된 복수의 적외선 이미지 각각의 선명도에 기초하여, 상기 제1 면에 대한 포커스 위치 설정값을 획득하는 단계; 및 상기 포커스 위치 설정값에 대응하는 적외선 이미지와 기준 이미지 사이의 밝기 편차를 기초로, 상기 제1 면에 대한 상기 적외선 광량 설정값을 획득하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에 따라, 상기 포커스 위치 설정값을 획득하는 단계는, 상기 획득된 복수의 적외선 이미지 중 선명도가 가장 높은 적외선 이미지를 식별하는 단계; 및 식별된 적외선 이미지에 대응하는 상기 포커스 위치 설정값을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 제1 면에 대해 설정된 포커스 조절 범위 내에서 포커스 위치를 조정하면서, 상기 다이싱된 웨이퍼에 대한 복수의 적외선 이미지를 획득하는 단계는, 상기 기준 광량에 따라 조사된 적외선 광을 초기 위치에서 수신하고, 수신된 광량에 기초하여 포커스 조절 방향을 판단하는 단계; 및 판단된 포커스 조절 방향에 따라 포커스 위치를 조정하면서 상기 복수의 적외선 이미지를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 제1 면에 대한 적외선 광량 설정값을 획득하는 단계는, 상기 포커스 위치 설정값에 대응하는 포커스 위치에 대해, 적외선 광량을 변화시키면서 둘 이상의 적외선 이미지를 획득하는 단계; 및 획득된 둘 이상의 적외선 이미지와 상기 기준 이미지 사이의 밝기 편차 및 적외선 광량 차이에 기초하여, 상기 제1 면에 대한 적외선 광량 설정값을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 다이싱된 웨이퍼의 검사를 수행하는 단계는, 상기 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값에 기초하여 상기 상면 또는 하면에 대한 적외선 이미지를 획득하는 단계; 획득된 적외선 이미지로부터 칩핑을 포함하는 결함의 존재 여부를 검출하는 단계; 및 검출 결과에 기초하여 상기 다이싱된 웨이퍼의 양불 판정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 양불 판정을 수행하는 단계는, 상기 획득된 적외선 이미지로부터 상기 결함이 존재하는 것으로 검출된 경우, 상기 다이싱된 웨이퍼를 불량으로 판정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 양불 판정을 수행하는 단계는, 상기 획득된 적외선 이미지로부터 상기 결함이 존재하는 것으로 검출된 경우, 상기 결함의 사이즈 또는 형상에 기초하여 상기 다이싱된 웨이퍼의 양불 판정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 다이싱된 웨이퍼의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 대한 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값을 각각 획득하는 단계는, 상기 상면에 대한 제1 포커스 위치 설정값 및 제1 적외선 광량 설정값을 획득하는 단계; 및 상기 하면에 대한 제2 포커스 위치 설정값 및 제2 적외선 광량 설정값을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 다이싱된 웨이퍼의 검사를 수행하는 단계는, 상기 제1 포커스 위치 설정값 및 제1 적외선 광량 설정값에 따른 상면 적외선 이미지와, 상기 제2 포커스 위치 설정값 및 제2 적외선 광량 설정값에 따른 하면 적외선 이미지 중 어느 하나를 획득하는 단계; 획득된 적외선 이미지로부터 칩핑을 포함하는 결함의 존재 여부를 검출하는 단계; 및 결함이 검출된 경우, 다른 하나의 적외선 이미지를 획득하지 않고 상기 다이싱된 웨이퍼를 불량으로 판정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 다이싱된 웨이퍼의 검사를 수행하는 단계는, 상기 상면과 하면 사이의 적어도 하나의 포커스 위치 각각에 대한 중간 적외선 이미지를 획득하는 단계; 상기 상면 및 하면 각각에 대한 적외선 이미지, 및 상기 적어도 하나의 중간 적외선 이미지에 기초하여, 상기 다이싱된 웨이퍼에 발생한 칩핑의 3차원 형상을 검출하는 단계; 및 검출된 칩핑의 3차원 형상에 기초하여 상기 다이싱된 웨이퍼의 양불 판정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 중간 적외선 이미지를 획득하는 단계는, 상기 상면 및 하면 각각에 대한 적외선 이미지 중 칩핑을 포함하는 적외선 이미지를 검출하는 단계; 및 검출된 적외선 이미지에 대응하는 면으로부터 소정 높이 범위 내의 적어도 하나의 포커스 위치 각각에 대한 중간 적외선 이미지를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 다이싱된 웨이퍼에 대해 칩핑을 포함하는 결함을 검사하는 검사 장치는, 상기 다이싱된 웨이퍼가 놓이는 스테이지; 상기 스테이지의 상부에서 상기 다이싱된 웨이퍼를 향하도록 배치되는 적외선 카메라; 상기 적외선 카메라의 포커스 위치를 조정하는 포커스 위치 조정부; 상기 스테이지의 하부에서 상기 다이싱된 웨이퍼를 향하여 적외선 광을 조사하는 적외선 광원; 및 상기 다이싱된 웨이퍼의 상면과 하면 중 적어도 일 면에 대한 적외선 이미지를 획득하도록 상기 적외선 카메라, 포커스 위치 조정부, 및 적외선 광원을 제어하고, 획득된 적외선 이미지에 기초하여 상기 다이싱된 웨이퍼에 대한 양불 판정을 수행하는 제어부를 포함한다.
본 개시의 기술적 사상에 따르면, 단일의 적외선 카메라를 이용하여 다이싱된 웨이퍼의 상면 및 하면 각각의 검사를 위한 이미지를 획득할 수 있으므로, 검사 장치를 보다 효율적으로 구성할 수 있다.
또한, 검사 장치는 다이싱된 웨이퍼의 상면 및 하면 각각에 대한 최적의 적외선 이미지를 획득하기 위한 포커스 위치와 적외선 광량을 설정함으로써, 상면 또는 하면에 존재하는 칩핑 등의 결함을 보다 정확히 검출할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 웨이퍼의 칩핑 검사 장치 및 방법이 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 웨이퍼의 다이싱 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 다이싱된 웨이퍼의 검사를 수행하는 검사 장치를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 검사 장치의 제어 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 웨이퍼의 검사 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5는 도 4에 도시된 실시 예를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 검사 장치의 적외선 카메라에 의해 획득된 웨이퍼의 상면 이미지 및 하면 이미지의 예시도이다.
도 7은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 웨이퍼의 검사 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 8은 도 7에 도시된 실시 예를 설명하기 위한 예시도이다.
도 1은 웨이퍼의 다이싱 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 다이싱된 웨이퍼의 검사를 수행하는 검사 장치를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 검사 장치의 제어 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 웨이퍼의 검사 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5는 도 4에 도시된 실시 예를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 검사 장치의 적외선 카메라에 의해 획득된 웨이퍼의 상면 이미지 및 하면 이미지의 예시도이다.
도 7은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 웨이퍼의 검사 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 8은 도 7에 도시된 실시 예를 설명하기 위한 예시도이다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 예시적인 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 개시의 기술적 사상의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 개시에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역, 부위, 또는 구성 요소를 다른 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소는 본 개시의 기술적 사상의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소를 지칭할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 개시의 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것이다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들면, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
첨부한 도면에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 개시의 기술적 사상에 의한 실시예들은 본 개시에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면, 제조 과정에서 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
여기에서 사용된 '및/또는' 용어는 언급된 부재들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 개시의 기술적 사상에 의한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 웨이퍼의 다이싱 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 다이싱 공정은 상면에 회로 패턴(30) 등이 형성된 웨이퍼(10)를 일정 크기의 개별 칩으로 분리하는 공정에 해당한다. 웨이퍼(10)의 분리를 위한 절단 방식은, 블레이드(다이아몬드 휠 등)로 웨이퍼를 절삭하여 분리하는 블레이드 다이싱, 웨이퍼(10)에 대해 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔을 조사하여 웨이퍼(10)를 분리하는 레이저 다이싱, 및 플라즈마를 이용하여 웨이퍼(10)를 분리하는 플라즈마 다이싱으로 크게 구분될 수 있다. 웨이퍼(10)의 절단 전, 웨이퍼(10)의 하면에 다이싱 테이프(50)가 부착되어, 웨이퍼(10)의 절단(cutting) 시 웨이퍼(10)를 고정할 수 있다.
한편, 웨이퍼(10)의 절단 시, 절단면 또는 이와 근접한 영역에 칩핑(chipping)이나 균열 등의 결함(202, 204)이 발생할 수 있다. 반도체 제조 공정이 미세화되면서 칩의 사이즈가 소형화됨에 따라, 다이싱 공정 중 발생하는 칩핑 등의 결함(202, 204)이 반도체 칩의 성능에 미치는 영향이 증가하므로, 이러한 결함(202, 204)의 정확한 검출이 요구될 수 있다.
다이싱된 웨이퍼(20; 이하 '워크' 로 기재함)에 대해 절단면을 중심으로 결함(202, 204)을 검출하기 위해, 다이싱 테이프(50)가 확장(expanding)되면서 워크(20) 각각은 소정 간격으로 이격될 수 있다. 검사 장치는 이격된 워크(20) 각각에 대해 절단면을 중심으로 이미지를 촬영하고, 촬영된 이미지를 분석하여 결함(202, 204)의 존재 여부를 검출할 수 있다.
한편, 상술한 칩핑 등의 결함(202, 204)은 워크(20)의 상면 또는 하면에 주로 형성될 수 있다. 상면의 결함(202)은 워크(20)의 상부에서 촬영한 이미지를 통해 원활히 관찰할 수 있다. 반면 하면의 결함(204)은, 워크(20)의 하면이 다이싱 테이프(50)에 점착된 상태이므로 이미지에 선명히 표현되지 않으며, 다이싱 테이프(50)들의 투과율 편차로 인해 이미지 간의 선명도나 밝기 차이가 발생하여 결함을 정확히 검출하기 어려운 문제가 존재한다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 다이싱된 웨이퍼의 검사를 수행하는 검사 장치를 개념적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 검사 장치의 제어 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 검사 장치(100)는 스테이지(101) 상에 복수의 워크(20)를 포함하는 검사 대상물이 안착되면, 검사 대상물의 이미지를 촬영하여 칩핑 등의 결함(202, 204)을 검출할 수 있다. 한편, 도 1의 (c)에 도시된 다이싱 테이프(50)의 확장은 본 검사 장치(100)의 스테이지(101) 상에서 수행될 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.
본 개시에 따른 검사 장치(100)는 검사 대상물의 상부에 배치되는 적외선 카메라(110)와, 스테이지(101)의 하부에 배치되는 적외선 조명(130)을 이용하여 워크(20)의 상면 및 하면 각각의 이미지(적외선 이미지)를 획득하고, 획득된 이미지를 이용하여 상면 측의 결함(202) 및 하면 측의 결함(204)을 각각 검출할 수 있다. 이를 위해, 스테이지(101)는 투명 스테이지 또는 적외선 광을 투과하는 형태의 물질로 구현될 수 있다.
도 3을 통해 검사 장치(100)의 구성을 보다 상세히 설명하면, 검사 장치(100)는 적외선 카메라(110), 포커스 위치 조정부(120), 적외선 광원(130), 입력부(140), 출력부(150), 메모리(160), 및 제어부(170)를 포함할 수 있다. 도 3 에 도시된 검사 장치(100)의 구성은 설명의 편의를 위한 일례로서, 검사 장치(100)는 도 3에 도시된 구성 중 일부를 구비하지 않을 수도 있고, 도 3의 구성 외에 추가적인 구성들을 더 포함할 수도 있다.
적외선 카메라(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 검사 대상물의 상부에서 검사 대상물을 바라보도록 배치되어, 워크(20)의 상면 이미지 및 하면 이미지 각각을 획득하도록 구현될 수 있다. 즉, 본 개시에 따른 검사 장치(100)는 단일의 적외선 카메라(110)를 이용하여 워크(20)의 상면 및 하면 각각의 검사를 위한 이미지를 획득함으로써, 장치의 효율적인 구성을 가능하게 한다.
포커스 위치 조정부(120)는 적외선 카메라(110)의 포커스 위치를 조정하기 위한 구성에 해당한다. 예컨대, 포커스 위치 조정부(120)는 적외선 카메라(110)와 스테이지(101) 사이의 거리를 조절함으로써 포커스 위치를 조정하는 구성으로서, 적외선 카메라(110)의 높이를 조절하기 위한 장치(모터 등) 또는 스테이지(101)의 높이를 조절하기 위한 장치(모터 등)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, 포커스 위치 조정부(120)는 적외선 카메라(110)와 렌즈(미도시) 사이의 거리를 조절함으로써 포커스 위치를 조정하는 장치에 해당할 수도 있다. 제어부(170)는 포커스 위치 조정부(120)의 제어를 통해 적외선 카메라(110)의 포커스 위치를 워크(20)의 상면 및 하면 각각으로 조정할 수 있고, 포커스 위치의 조정 후 적외선 이미지를 촬영함으로써 상면 및 하면 각각에 대한 선명한 이미지를 획득할 수 있다.
적외선 광원(130)은 스테이지(101)의 하부에 배치되어 스테이지(101) 측으로 적외선 광을 조사할 수 있다. 조사된 적외선 광은 스테이지(101) 및 다이싱 테이프(50)를 투과하여 워크(20)로 입사될 수 있다. 적외선 카메라(110)는 워크(20)로 입사된 적외선 광에 기초하여 워크(20)의 상면 및 하면 각각의 적외선 이미지를 획득할 수 있다.
이러한 적외선 광원(130)은 적어도 하나의 적외선 LED를 포함할 수 있으며, 실시 예에 따라 상기 적어도 하나의 적외선 LED는 어레이 형태로 배열될 수 있다. 또는, 적외선 광원(130)으로부터 방출되는 적외선 광이 워크(20)로 균일하게 조사되기 위해, 적외선 광원(130)과 스테이지(101) 사이에는 도광판(미도시) 등의 구성이 배치될 수도 있다.
한편, 적외선 광원(130)은 다양한 적외선 파장들 중 스테이지(101) 및 다이싱 테이프(50)의 투과율이 가장 높은 파장을 갖도록 제공될 수 있다. 이러한 파장 정보는 테스트 등에 의해 도출될 수 있다.
입력부(140)는 검사 장치(100)의 관리자 등으로부터 워크(20)의 검사 동작(검사 개시/종료, 검사 결과 확인 등)과 관련된 입력을 수신하기 위한 구성으로서, 기 공지된 다양한 입력 수단을 포함할 수 있다. 출력부(150)는 검사 장치(100)의 동작 상태, 검사 결과, 또는 적외선 카메라(110)에 의해 획득된 상면 이미지 및 하면 이미지 등의 다양한 정보를 출력하는 구성으로서, 디스플레이 등의 공지된 출력 수단을 포함할 수 있다.
메모리(160)는 검사 장치(100)의 동작과 관련된 명령어, 데이터, 알고리즘, 상기 상면 이미지 및 하면 이미지, 검사 결과 데이터 등을 저장하는 적어도 하나의 휘발성/비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
제어부(170)는 검사 장치(100)에 포함된 구성들의 전반적인 동작을 제어하는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로세서는 CPU, MCU, AP(application processor), GPU, FPGA, ASIC 등의 하드웨어로 구현될 수 있다.
한편, 하나의 적외선 카메라(110)를 이용하여 워크(20)의 상면 및 하면 각각의 이미지를 획득함에 있어서, 워크별로 상면의 높이 또는 하면의 높이에 편차가 존재할 수 있다. 상기 상면 및 하면의 포커스 위치를 고정시킨 상태로 상면 이미지 및 하면 이미지를 획득할 경우, 상기 편차에 의해 선명도가 저하된 이미지가 획득되어 검사 정밀도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 워크(20)의 두께 편차 또는 다이싱 테이프(50)의 투과율 편차 등에 따라, 워크(20)의 상면이나 하면으로 도달되는 적외선 광량에 차이가 발생할 수 있다. 이러한 적외선 광량의 차이는 획득된 이미지의 밝기 차이를 발생시키고, 상기 밝기 차이로 인해 검사 장치(100)의 검사 정밀도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
이하 도 4를 참조하여, 상술한 문제점을 해결하기 위한 검사 장치(100)의 검사 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 웨이퍼의 검사 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 4를 참조하면, 검사 장치(100)는 S400 단계 내지 S440 단계에 따라 워크(20)에 대한 최적의 이미지를 획득하기 위한 포커스 위치 및 광량을 셋팅하고, 셋팅된 포커스 위치 및 광량에 따라 획득된 이미지를 이용하여 워크(20)의 결함을 검사할 수 있다. 또한, S400 단계 내지 S450 단계는 워크(20)의 상면 및 하면 각각에 대해 수행될 수 있으며, 상기 상면 및 하면 외의 다른 위치에 대한 검사를 추가로 수행하는 경우, 해당 위치에 대해서도 수행될 수 있다.
각 단계에 대해 구체적으로 설명하면, 검사 장치(100)는 기준 광량에 따른 적외선 광을 조사하고(S400), 설정된 포커스 조절 범위 내에서 포커스 위치를 조정하면서 복수의 적외선 이미지를 획득할 수 있다(S410).
제어부(170)는, 기준 광량에 따른 적외선 광을 조사하도록 적외선 광원(130)을 제어할 수 있다. 기준 광량은 포커스 위치의 셋팅 과정에 적용되는 기 설정된 광량으로서, 검사 장치(100)의 제조사나 관리자 등에 의해 설정될 수 있다.
제어부(170)는 설정된 포커스 조절 범위 내에서 포커스 위치를 조정하도록 포커스 위치 조정부(120)를 제어하고, 서로 다른 포커스 위치 각각에 대한 복수의 적외선 이미지를 획득하도록 적외선 카메라(110)를 제어할 수 있다.
상기 설정된 포커스 조절 범위는, 웨이퍼들의 높이 편차에 기초하여 검사 장치(100)의 제조사나 관리자 등에 의해 설정된 값일 수 있다. 상기 설정된 포커스 조절 범위의 정보는 워크(20)의 상면 및 하면 각각에 대해 존재할 수 있다.
실시 예에 따라, 제어부(170)는 기준 광량에 따라 조사된 적외선 광을 초기 위치에서 적외선 카메라(110) 또는 별도의 수광 센서(미도시)를 통해 수신하고, 수신된 광량에 기초하여 상기 초기 위치로부터의 포커스 조절 방향을 판단할 수 있다. 이 때 수신되는 적외선 광은 워크(20)가 존재하지 않는 영역을 통해 수신되는 광일 수 있다. 예컨대 수신된 광량이 기준값보다 작은 경우, 포커스 조절 방향은 워크(20)와 가까워지는 방향에 해당할 수 있고, 수신된 광량이 기준값보다 큰 경우, 포커스 조절 방향은 워크(20)와 멀어지는 방향에 해당할 수 있다. 제어부(170)는 판단된 포커스 조절 방향에 따라 포커스 위치를 일 방향으로 조정하면서 복수의 적외선 이미지를 획득함으로써, 불필요한 적외선 이미지들을 획득하는데 소요되는 시간을 절감할 수 있다.
검사 장치(100)는 획득된 복수의 적외선 이미지의 선명도에 기초하여, 적외선 카메라(110)의 포커스 위치 설정값을 획득할 수 있다(S420).
포커스 위치 조정부(120)에 의해 포커스 위치가 조정되면서 복수의 적외선 이미지가 획득되는 경우, 워크(20)의 상면과 일치하는 포커스 위치의 적외선 이미지는 다른 이미지들에 비해 선명도가 높을 수 있다. 따라서, 제어부(170)는 획득된 적외선 이미지들 중 선명도가 가장 높은 적외선 이미지를 식별하고, 식별된 적외선 이미지에 대응하는 포커스 위치를 기초로 상기 포커스 위치 설정값을 획득할 수 있다.
검사 장치(100)는 설정된 포커스 위치에서 획득된 적외선 이미지와 기준 이미지 간의 밝기 편차를 확인하고(S430), 확인된 밝기 편차에 기초하여 적외선 광원(130)의 광량 설정값을 획득할 수 있다(S440).
상기 기준 이미지는 검사 장치(100)가 워크(20)의 결함을 검출하기 위한 최적의 밝기 조건을 갖는 이미지에 해당할 수 있다. 반면, 상기 설정된 포커스 위치에서 획득된 적외선 이미지의 밝기는 웨이퍼의 두께나 다이싱 테이프(50)의 투과율 등에 따라 달라질 수 있으므로, 적외선 이미지의 밝기 조건이 부적합한 상태일 수 있다. 따라서, 제어부(170)는 획득된 적외선 이미지와 기준 이미지 간의 밝기 편차를 확인하고, 확인된 밝기 편차에 기초하여 상기 획득된 적외선 이미지가 최적의 밝기 조건을 갖도록 하는 적외선 광원(130)의 광량 설정값을 획득할 수 있다.
실시 예에 따라, 제어부(170)는 상기 설정된 포커스 위치에 대해, 적외선 광원(130)의 광량을 변화시키면서 둘 이상의 적외선 이미지를 획득하고, 획득된 적외선 이미지들과 기준 이미지 간의 밝기 편차 및 광량 차이를 이용하여 적외선 광원(130)의 최적의 광량 설정값을 획득할 수도 있다.
검사 장치(100)는 획득된 포커스 위치 설정값 및 광량 설정값에 기초하여, 워크(20)에 대한 검사를 수행할 수 있다(S450).
상술한 바와 같이, 상기 포커스 위치 설정값 및 광량 설정값은 워크(20)의 상면 및 하면 각각에 대해(실시 예에 따라, 상면과 하면 사이의 적어도 하나의 위치를 더 포함하여) 획득될 수 있다. 제어부(170)는 획득된 포커스 위치 설정값에 따라 포커스 위치 조정부(120)를 제어하고, 획득된 광량 설정값에 따라 적외선 광원(130)을 제어하며, 적외선 카메라(110)를 이용하여 워크(20)의 상면 이미지(또는 하면 이미지 등)를 획득할 수 있다.
제어부(170)는 획득된 이미지를 분석하여 워크(20)에 칩핑 등의 결함이 존재하는지 여부를 검출하고, 검출 결과에 기초하여 워크(20)의 양불 판정을 수행할 수 있다. 해당 과정은 워크(20) 각각에 대해 수행되거나, 새로운 웨이퍼(10)가 투입될 때마다 수행될 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 A 영역을 확대하여 나타낸 예시도이다. 도 6은 검사 장치의 적외선 카메라에 의해 획득된 웨이퍼의 상면 이미지 및 하면 이미지의 예시도이다.
도 5를 참조하면, 검사 장치(100)는 도 4의 실시 예에 따라 워크(20)의 상면 검사를 위한 제1 포커스 위치 설정값(F1) 및 제1 광량 설정값(L1)을 획득할 수 있다. 또한, 검사 장치(100)는 워크(20)의 하면 검사를 위한 제2 포커스 위치 설정값(F2) 및 제2 광량 설정값(L2)을 획득할 수 있다.
도 6을 함께 참조하면, 검사 장치(100)는 제1 포커스 위치 설정값(F1) 및 제1 광량 설정값(L1)에 기초하여 촬영한 상면 이미지(610)를 획득하고, 획득된 상면 이미지(610)로부터 칩핑 등의 결함 존재 여부를 검사할 수 있다. 칩핑 등의 결함은 주로 워크(20)의 측면(절단면)에 발생하는 바, 적외선 카메라(110)는 상기 절단면을 포함하도록 이미지를 획득할 수 있다.
상면 이미지(610)에 칩핑 등 결함이 관찰되지 않는 경우, 검사 장치(100)는 제2 포커스 위치 설정값(F2) 및 제2 광량 설정값(L2)에 기초하여 촬영한 하면 이미지(620)를 획득하고, 획득된 하면 이미지(620)로부터 칩핑 등의 결함 존재 여부를 검사할 수 있다. 하면 이미지(620)에 칩핑(204)이 관찰되는 경우, 검사 장치(100)는 해당 워크(20)를 불량으로 판정할 수 있다.
한편, 상면 이미지(610)(또는 하면 이미지(620))에 결함이 관찰된 경우, 검사 장치(100)는 하면 이미지(또는 상면 이미지)를 획득하지 않고 해당 워크(20)를 불량으로 판정할 수도 있다.
도시되지는 않았으나, 검사 장치(100)는 검출된 칩핑(204)의 사이즈 및/또는 형상에 기초하여 워크(20)의 양불 판정을 수행할 수도 있다. 예컨대, 검출된 칩핑(204)의 사이즈가 기 설정된 사이즈보다 작은 경우, 검사 장치(100)는 워크(20)를 양품으로 판정할 수도 있다. 또는, 검출된 칩핑(204)이 절단면과 수직인 방향으로 기 설정된 길이보다 짧은 형상을 갖는 경우, 검사 장치(100)는 워크(20)를 양품으로 판정할 수도 있다.
도 7은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 웨이퍼의 검사 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다. 도 8은 도 7에 도시된 실시 예를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7을 참조하면, 검사 장치(100)는 웨이퍼(워크)의 상면과 하면 사이의 적어도 하나의 위치 각각으로 포커스 위치를 순차적으로 조절하면서(S700), 순차적으로 조절되는 포커스 위치 각각에 대한 적외선 이미지를 획득할 수 있다(S710).
제어부(170)는 도 4 내지 도 6에서 상술한 상면 이미지 및 하면 이미지의 획득 외에, 포커스 위치 조정부(120)를 제어하여 적외선 카메라(110)의 포커스 위치를 워크(20)의 상면과 하면 사이의 적어도 하나의 위치 각각으로 조절하면서 적어도 하나의 적외선 이미지(이하 '중간 이미지'로 기재함)를 획득할 수 있다. 제어부(170)는 포커스 위치 조정부(120)의 제어 시 적외선 광원(130)의 광량 또한 변화시킬 수 있으나, 상기 광량을 변화시키지 않을 수도 있다.
검사 장치(100)는 획득된 적외선 이미지로부터 칩핑이 검출되는 경우, 칩핑의 3차원 형상을 검출할 수 있다(S720). 검사 장치(100)는 검출된 칩핑의 3차원 형상에 기초하여 워크의 양불 판정을 수행할 수 있다(S730).
제어부(170)는 획득된 적외선 이미지로부터 칩핑이 검출된 경우, 상기 적외선 이미지 각각에 포함된 칩핑의 사이즈 및/또는 형상에 기초하여 워크(20)에 발생한 칩핑의 3차원 형상을 검출할 수 있다. 제어부(170)는 검출된 칩핑의 3차원 형상에 기초하여 워크(20)의 양불 판정을 수행할 수 있다.
도 7에서는 상면 이미지 또는 하면 이미지의 칩핑 검출 여부와 관계없이 적어도 하나의 중간 이미지를 획득하는 실시 예를 설명하였다. 반면, 도 8에는 상면 이미지 또는 하면 이미지로부터 칩핑이 검출된 경우, 검출된 이미지와 인접한 포커스 위치의 중간 이미지들을 획득하여 칩핑의 3차원 형상을 검출하는 실시 예가 도시되어 있다.
도 8의 실시 예를 참조하면, 검사 장치(100)는 도 4 내지 도 6의 실시 예에 따라 획득된 상면 이미지 또는 하면 이미지로부터 칩핑(204)이 검출되면, 검출된 이미지의 포커스 위치로부터 소정 범위 내의 위치들 각각에 대한 적외선 이미지를 획득할 수 있다. 예컨대, 하면 이미지로부터 칩핑(204)이 검출된 경우, 검사 장치(100)는 워크(20)의 하면으로부터 소정 높이 범위에 포함되는 복수의 포커스 위치들(F3, F4, F5) 각각에 대한 중간 이미지를 획득하도록 포커스 위치 조정부(120) 및 적외선 카메라(110)를 제어할 수 있다. 이 때, 검사 장치(100)는 포커스 위치들(F3, F4, F5) 각각에 대해 적외선 광원(130)의 광량을 조절(L3, L4, L5)할 수도 있다.
도 8의 실시 예와 같이 칩핑(204)이 발생한 경우, 상기 포커스 위치들(F3, F4, F5) 각각에 대한 중간 이미지로부터 칩핑(204)이 검출될 수 있다. 검사 장치(100)는 하면 이미지 및 복수의 중간 이미지로부터 검출된 칩핑(204)의 사이즈 및/또는 형상에 기초하여, 칩핑(204)의 3차원 형상을 검출할 수 있다. 검사 장치(100)는 검출된 3차원 형상에 기초하여 워크(20)의 양불 판정을 수행할 수 있다.
예를 들어, 하면 이미지에서 검출된 칩핑(204)은 양품에 해당하는 사이즈 또는 형상을 가질 수 있으나, 중간 이미지에서 검출된 칩핑(204)은 불량에 해당하는 사이즈 또는 형상을 갖는 경우가 존재할 수 있다. 따라서, 도 7 내지 도 8의 실시 예에 따르면 칩핑(204)에 대한 보다 정확한 검출을 통해 양불 판정의 정확도가 향상될 수 있다.
상기한 실시예들의 설명은 본 개시의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것들에 불과하므로, 본 개시의 기술적 사상을 한정하는 의미로 해석되어서는 안 될 것이다.
또한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 개시의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.
Claims (15)
- 다이싱된 웨이퍼의 검사 방법에 있어서,
상기 다이싱된 웨이퍼의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 대한 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값을 각각 획득하는 단계; 및
획득된 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값에 기초하여 상기 다이싱된 웨이퍼의 검사를 수행하는 단계를 포함하고,
상기 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값을 획득하는 단계는,
상기 상면과 하면 중 제1 면에 대해 기 설정된 기준 광량에 따른 적외선 광을 상기 다이싱된 웨이퍼로 조사하는 단계;
상기 제1 면에 대해 설정된 포커스 조절 범위 내에서 포커스 위치를 조정하면서, 상기 다이싱된 웨이퍼에 대한 복수의 적외선 이미지를 획득하는 단계;
획득된 복수의 적외선 이미지 각각의 선명도에 기초하여, 상기 제1 면에 대한 포커스 위치 설정값을 획득하는 단계; 및
상기 포커스 위치 설정값에 대응하는 적외선 이미지와 기준 이미지 사이의 밝기 편차를 기초로, 상기 제1 면에 대한 상기 적외선 광량 설정값을 획득하는 단계를 포함하고,
상기 제1 면에 대해 설정된 포커스 조절 범위 내에서 포커스 위치를 조정하면서, 상기 다이싱된 웨이퍼에 대한 복수의 적외선 이미지를 획득하는 단계는,
상기 기준 광량에 따라 조사된 적외선 광을 초기 위치에서 수신하고, 수신된 광량에 기초하여 포커스 조절 방향을 판단하는 단계; 및
판단된 포커스 조절 방향에 따라 포커스 위치를 조정하면서 상기 복수의 적외선 이미지를 획득하는 단계를 포함하는,
방법.
- 제1항에 있어서,
상기 포커스 위치 설정값을 획득하는 단계는,
상기 획득된 복수의 적외선 이미지 중 선명도가 가장 높은 적외선 이미지를 식별하는 단계; 및
식별된 적외선 이미지에 대응하는 상기 포커스 위치 설정값을 획득하는 단계를 포함하는,
방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 면에 대한 적외선 광량 설정값을 획득하는 단계는,
상기 포커스 위치 설정값에 대응하는 포커스 위치에 대해, 적외선 광량을 변화시키면서 둘 이상의 적외선 이미지를 획득하는 단계; 및
획득된 둘 이상의 적외선 이미지와 상기 기준 이미지 사이의 밝기 편차 및 적외선 광량 차이에 기초하여, 상기 제1 면에 대한 적외선 광량 설정값을 획득하는 단계를 포함하는,
방법.
- 제1항에 있어서,
상기 다이싱된 웨이퍼의 검사를 수행하는 단계는,
상기 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값에 기초하여 상기 상면 또는 하면에 대한 적외선 이미지를 획득하는 단계;
획득된 적외선 이미지로부터 칩핑을 포함하는 결함의 존재 여부를 검출하는 단계; 및
검출 결과에 기초하여 상기 다이싱된 웨이퍼의 양불 판정을 수행하는 단계를 포함하는,
방법.
- 제5항에 있어서,
상기 양불 판정을 수행하는 단계는,
상기 획득된 적외선 이미지로부터 상기 결함이 존재하는 것으로 검출된 경우, 상기 다이싱된 웨이퍼를 불량으로 판정하는 단계를 포함하는,
방법.
- 제5항에 있어서,
상기 양불 판정을 수행하는 단계는,
상기 획득된 적외선 이미지로부터 상기 결함이 존재하는 것으로 검출된 경우, 상기 결함의 사이즈 또는 형상에 기초하여 상기 다이싱된 웨이퍼의 양불 판정을 수행하는 단계를 포함하는,
방법.
- 제1항에 있어서,
상기 다이싱된 웨이퍼의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 대한 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값을 각각 획득하는 단계는,
상기 상면에 대한 제1 포커스 위치 설정값 및 제1 적외선 광량 설정값을 획득하는 단계; 및
상기 하면에 대한 제2 포커스 위치 설정값 및 제2 적외선 광량 설정값을 획득하는 단계를 포함하는,
방법.
- 제8항에 있어서,
상기 다이싱된 웨이퍼의 검사를 수행하는 단계는,
상기 제1 포커스 위치 설정값 및 제1 적외선 광량 설정값에 따른 상면 적외선 이미지와, 상기 제2 포커스 위치 설정값 및 제2 적외선 광량 설정값에 따른 하면 적외선 이미지 중 어느 하나를 획득하는 단계;
획득된 적외선 이미지로부터 칩핑을 포함하는 결함의 존재 여부를 검출하는 단계; 및
결함이 검출된 경우, 다른 하나의 적외선 이미지를 획득하지 않고 상기 다이싱된 웨이퍼를 불량으로 판정하는 단계를 포함하는,
방법.
- 제1항에 있어서,
상기 다이싱된 웨이퍼의 검사를 수행하는 단계는,
상기 상면과 하면 사이의 적어도 하나의 포커스 위치 각각에 대한 중간 적외선 이미지를 획득하는 단계;
상기 상면 및 하면 각각에 대한 적외선 이미지, 및 상기 적어도 하나의 중간 적외선 이미지에 기초하여, 상기 다이싱된 웨이퍼에 발생한 칩핑의 3차원 형상을 검출하는 단계; 및
검출된 칩핑의 3차원 형상에 기초하여 상기 다이싱된 웨이퍼의 양불 판정을 수행하는 단계를 포함하는,
방법.
- 다이싱된 웨이퍼에 대해 칩핑을 포함하는 결함을 검사하는 검사 장치에 있어서,
상기 다이싱된 웨이퍼가 놓이는 스테이지;
상기 스테이지의 상부에서 상기 다이싱된 웨이퍼를 향하도록 배치되는 적외선 카메라;
상기 적외선 카메라의 포커스 위치를 조정하는 포커스 위치 조정부;
상기 스테이지의 하부에서 상기 다이싱된 웨이퍼를 향하여 적외선 광을 조사하는 적외선 광원; 및
상기 다이싱된 웨이퍼의 상면과 하면 중 적어도 일 면에 대한 적외선 이미지를 획득하도록 상기 적외선 카메라, 포커스 위치 조정부, 및 적외선 광원을 제어하고,
획득된 적외선 이미지에 기초하여 상기 다이싱된 웨이퍼에 대한 양불 판정을 수행하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 다이싱된 웨이퍼의 상면과 하면 중 적어도 일 면에 대한 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값을 각각 획득하고,
상기 포커스 위치 설정값을 획득하는 과정은,
상기 상면과 하면 중 제1 면에 대해 기 설정된 기준 광량에 따른 적외선 광을 조사하도록 상기 적외선 광원을 제어하고,
상기 제1 면에 대해 설정된 포커스 조절 범위 내에서 포커스 위치를 조정하면서 상기 다이싱된 웨이퍼에 대한 복수의 적외선 이미지를 획득하도록 상기 포커스 위치 조정부 및 상기 적외선 카메라를 제어하고,
획득된 복수의 적외선 이미지들 중 선명도가 가장 높은 적외선 이미지에 대응하는 상기 포커스 위치 설정값을 획득하는 과정을 포함하되,
상기 복수의 적외선 이미지를 획득하도록 상기 포커스 위치 조정부 및 상기 적외선 카메라를 제어하는 과정은,
상기 기준 광량에 따라 조사된 적외선 광을 초기 위치에서 수신하고, 수신된 광량에 기초하여 포커스 조절 방향을 판단하고,
판단된 포커스 조절 방향에 따라 포커스 위치를 조정하면서 상기 복수의 적외선 이미지를 획득하는 과정을 포함하는,
검사 장치.
- 제11항에 있어서,
상기 제어부는,
획득된 포커스 위치 설정값 및 적외선 광량 설정값에 기초하여 상기 적외선 이미지를 획득하는,
검사 장치.
- 삭제
- 제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 포커스 위치 설정값에 대응하는 적외선 이미지와 기준 이미지 사이의 밝기 편차를 확인하고,
확인된 밝기 편차에 기초하여 상기 적외선 광량 설정값을 획득하는,
검사 장치.
- 제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 획득된 적외선 이미지로부터 상기 칩핑을 포함하는 결함의 존재 여부를 확인하고,
상기 결함이 존재하는 경우 상기 다이싱된 웨이퍼를 불량으로 판정하는,
검사 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220153690A KR102575267B1 (ko) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 웨이퍼의 칩핑 검사 장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220153690A KR102575267B1 (ko) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 웨이퍼의 칩핑 검사 장치 및 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102575267B1 true KR102575267B1 (ko) | 2023-09-07 |
| KR102575267B9 KR102575267B9 (ko) | 2024-01-11 |
Family
ID=87974889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220153690A KR102575267B1 (ko) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 웨이퍼의 칩핑 검사 장치 및 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102575267B1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008045965A (ja) * | 2006-08-14 | 2008-02-28 | Yamaha Corp | ウェハの検査方法及びウェハのクラック検査装置 |
| JP2010161216A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Toshiba Corp | パターン検査装置およびパターン検査方法 |
| KR20120106913A (ko) * | 2011-03-16 | 2012-09-27 | 삼성테크윈 주식회사 | 자동 광학 검사기의 자동 초점 조절 장치. |
| KR101606093B1 (ko) * | 2015-06-26 | 2016-03-24 | 주식회사 넥서스원 | 기판 결함 검사장치 및 방법 |
| JP2021093336A (ja) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 株式会社日立ハイテク | 画像調整方法および荷電粒子ビームシステム |
-
2022
- 2022-11-16 KR KR1020220153690A patent/KR102575267B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008045965A (ja) * | 2006-08-14 | 2008-02-28 | Yamaha Corp | ウェハの検査方法及びウェハのクラック検査装置 |
| JP2010161216A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Toshiba Corp | パターン検査装置およびパターン検査方法 |
| KR20120106913A (ko) * | 2011-03-16 | 2012-09-27 | 삼성테크윈 주식회사 | 자동 광학 검사기의 자동 초점 조절 장치. |
| KR101606093B1 (ko) * | 2015-06-26 | 2016-03-24 | 주식회사 넥서스원 | 기판 결함 검사장치 및 방법 |
| JP2021093336A (ja) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 株式会社日立ハイテク | 画像調整方法および荷電粒子ビームシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102575267B9 (ko) | 2024-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101638883B1 (ko) | 웨이퍼 검사 시스템 및 방법 | |
| JP2991593B2 (ja) | ダイシング装置の半導体ウェハ形状認識装置 | |
| JP7535391B2 (ja) | 検査装置及び検査方法 | |
| JPH11183393A (ja) | パターン欠陥検査装置及びパターン欠陥検査方法 | |
| TWI820278B (zh) | 厚度量測裝置 | |
| TWI695164B (zh) | 寬頻晶圓缺陷偵測系統及寬頻晶圓缺陷偵測方法 | |
| US20190067059A1 (en) | Semiconductor manufacturing apparatus and method of manufacturing semiconductor device using the same | |
| KR20200010058A (ko) | 기판 검사 방법 및 기판 검사 장치 | |
| KR101425493B1 (ko) | 레이저 가공 방법 및 이를 적용하는 장치 | |
| KR102575267B1 (ko) | 웨이퍼의 칩핑 검사 장치 및 방법 | |
| TWI730133B (zh) | 在邏輯和熱點檢測中使用z層脈絡以用於改善靈敏度及抑制滋擾的系統及方法 | |
| US20240003826A1 (en) | Semiconductor inspection tool system and method for wafer edge inspection | |
| KR20190020589A (ko) | 다중 방식의 제품 검사시스템 | |
| KR100952522B1 (ko) | 웨이퍼 결함 검출 장치 및 이의 방법 | |
| JP2020161778A (ja) | 検査装置及び検査方法 | |
| JP2008175818A (ja) | 表面検査装置及び方法 | |
| US11340284B2 (en) | Combined transmitted and reflected light imaging of internal cracks in semiconductor devices | |
| US20210270750A1 (en) | Measurement apparatus and method | |
| JPH06258056A (ja) | 半導体ウエハの形状認識装置 | |
| US11605560B2 (en) | Die division method and inspection apparatus for avoiding defects locations on silicon carbide wafers | |
| JP7291676B2 (ja) | 検査装置及び検査方法 | |
| US20230314342A1 (en) | Inspection apparatus and inspection method for semiconductor substrate | |
| US20230041754A1 (en) | Processing apparatus and vibration detecting method | |
| US20240261891A1 (en) | Laser processing device and laser processing method | |
| CN115561246A (zh) | 一种半导体元件的缺陷检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| G170 | Re-publication after modification of scope of protection [patent] |