KR20070080591A - 라인센서 카메라를 이용한 반도체 기판의 결함검출장치 및방법 - Google Patents

라인센서 카메라를 이용한 반도체 기판의 결함검출장치 및방법 Download PDF

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Abstract

반도체 기판의 결함검출장치 및 방법이 개시된다. 광학부는 검사스테이지의 하단에 위치하여 검사스테이지 상의 투광성 재질의 검사영역에 위치한 반도체 기판으로 적외선광을 조사한다. 영상취득부는 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하여 획득한 영상신호를 출력한다. 이송부는 영상취득부 또는 검사스테이지를 영상취득부에 구비된 라인센서의 촬영영역의 단변방향으로 이송하고, 영상취득부와 검사스테이지의 상대적인 직선운동거리에 대응하여 소정의 주기를 갖는 펄스신호를 출력한다. 제어부는 펄스신호를 계수하여 반도체 기판이 촬영영역의 단변의 길이에 대응하는 거리만큼 이송될 때마다 영상취득부로 반도체 기판을 촬영하도록 제어하는 촬영지시신호를 출력한다. 결함검출부는 각각의 영상신호를 결합하여 생성한 검사영상으로부터 반도체 기판에 존재하는 결함의 위치를 검출한다. 영상취득부에 구비된 각각의 라인센서는 촬영지시신호가 입력되면 자체에 축적되어 있는 전하를 인접하는 라인센서로 전달한 후 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하고, 이송방향의 반대방향으로 종단에 위치한 라인센서는 입력되는 촬영지시신호의 개수가 라인센서의 개수를 초과하는 시점부터 자체에 축적되어 있는 전하를 영상신호로서 출력한다. 본 발명에 따르면, 상대적으로 적은 광량의 적외선을 이용하면서 신속하고 정확하게 반도체 기판에 존재하는 결함을 검출할 수 있다.

Description

라인센서 카메라를 이용한 반도체 기판의 결함검출장치 및 방법{Apparatus and method for detecting defects in wafer using line sensor camera}
도 1은 투과조명방식이 채용된 종래의 반도체 기판 결함검사장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출장치에 대한 바람직한 일 실시예의 상세한 구성을 도시한 도면,
도 3은 플라이 아이렌즈에 의해 형성되는 유효광원의 광분포를 도시한 도면,
도 4는 샘플용 반도체 기판의 검사영상에 대해 설정된 좌표계 상에서 부분영상들의 위치 및 좌표값을 도시한 도면,
도 5a 및 도 5b는 선광가이드를 채택한 광학부의 일예를 도시한 도면,
도 6은 영상취득부에 구비되는 복수의 라인센서의 배치상태를 도시한 도면,
도 7은 검사대상 반도체 기판의 이동에 따른 영상취득부의 영상취득과정을 보여주는 도면,
도 8은 촬영지시신호에 따라 각각의 라인센서로부터 출력되는 신호들을 도시한 도면이다.,
도 9는 결함검출부의 상세한 구성을 도시한 도면,
도 10a 및 도 10b는 각각 영상출력부에 출력된 검사영상의 사용자 인터페이 스 화면의 일 예 및 반도체 기판으로부터 검출된 에어포켓의 확대영상을 도시한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출장치에 대한 바람직한 다른 실시예의 상세한 구성을 도시한 도면,
도 12는 도 11을 참조하여 설명한 반도체 기판의 결함검출장치의 바람직한 실시예의 구현예를 도시한 도면,
도 13은 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출장치에 대한 바람직한 또 다른 실시예의 상세한 구성을 도시한 도면,
도 14는 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출방법에 대한 일 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도, 그리고,
도 15는 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출방법에 대한 다른 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 반도체 기판의 결함검출장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 반도체 기판의 표면 또는 내부에 존재하는 결함의 위치 및 크기를 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 기판은 다수의 세분화된 공정에 의해 제조되며, 각각의 공정마다 반도체 기판의 표면 또는 내부에 결함이 발생할 가능성이 존재한다. 이러한 결함은 반도체 기판을 구성하는 소재 자체에 존재하는 흠집과 같은 자체결함과 반도체 기판의 표면 또는 내부에 부착된 이물과 같은 외부결함으로 구분될 수 있다. 이와 같이 반도체 기판의 제조공정에서 발생한 결함은 그 위치 또는 크기에 따라 최종적으로 완성된 반도체 기판을 폐기해야 하는 상황을 유발할 수 있다. 특히 잉곳에 존재하는 주물결함의 일종인 기포소(air-pocket)는 잉곳을 얇게 썰어 제조한 베어 웨이퍼에 그대로 옮겨질 수 있으며, 기포소가 존재하는 베어 웨이퍼를 사용하여 제조한 반도체 기판은 대부분 폐기된다. 따라서 반도체 기판의 제조시 적절한 시점에 효과적인 결함 검출이 요구된다.
반도체 기판의 결함을 검사하는 방법 중 하나는 광을 반도체 기판에 조사한 후 라인스캔 카메라 또는 에리어 카메라에 의해 반도체 기판으로부터 반사된 광을 검출하여 반도체 기판의 결함을 검사하는 반사조명방법이다. 그러나 이러한 검사방법은 반사광을 이용하기 때문에 직진성이 좋고 강한 광을 방출하는 광원을 채용하여야 하고, 검사장치가 설치된 작업공간의 조명상태가 결함검출결과에 영향을 미칠 수 있으며, 광원과 카메라가 동일한 공간상에 위치하므로 장치의 크기가 대형화되는 문제점이 있다.
반도체 기판의 결함을 검사하는 다른 방법으로 적외선 영역의 파장을 갖는 광을 투과시키는 반도체 기판의 특성을 이용하여 반도체 기판을 투과한 적외선을 적외선 카메라로 검출하여 반도체 기판의 결함을 검사하는 투과조명방식이 있다. 투과조명방식이 채용된 결함검사장치는 미국특허번호 5,981,949호에 개시되어 있다.
도 1은 투과조명방식이 채용된 종래의 반도체 기판 결함검사장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 반도체 기판 검사장치는 광원(10), 확산판(14), 광학필터(13), 기판고정부(20), 적외선 카메라(22), 제어부(28), 프레임그래버(30), 컴퓨터(32) 및 모니터(26)로 구성된다.
광원(10)은 기판고정부(20)에 장착되어 있는 반도체 기판(18)의 일면과 대향되어 위치하며, 반도체 기판(18)으로 적외선광을 조사한다. 확산판(14)는 광원(10)과 반도체 기판(18) 사이에 위치하여 광원(10)으로부터 조사된 적외선광을 균일화한다. 광학필터(13)는 확산판(14)으로부터 출력되어 입력된 광 중에서 적외선 영역의 파장을 갖는 광을 반도체 기판(18)으로 출력하거나 반도체 기판(18)으로부터 출력되어 입력된 광 중에서 적외선 영역의 파장을 갖는 광을 적외선 카메라(22)로 출력한다. 적외선 카메라(22)는 반도체 기판(18)의 타면과 대향되어 위치하며, 반도체 기판(18)을 투과한 적외선을 검출하여 영상을 출력한다. 제어부(28)는 적외선 카메라(22)의 동작을 제어하며, 적외선 카메라(22)로부터 입력되는 영상을 모니터(26) 또는 프레임그래버(30)로 선택적으로 출력한다. 프레임그래버(30)는 제어부(28)로부터 입력되는 영상을 디지털화하여 출력하며, 컴퓨터(32)는 프레임그래버(30)로부터 입력되는 디지털 영상을 분석하여 웨이퍼의 광학특성, 결함 밀도 및 웨이퍼의 균일도를 판단한다.
상기와 같은 구성을 갖는 종래의 반도체 기판 검사장치는 구조가 간단하고 크기가 소형으로 제작될 수 있으며, 2분 이내에 하나의 반도체 기판을 검사할 수 있는 이점이 있다. 그러나 간접조명방식에 비해 하나의 반도체 기판의 검사하는 데 지나치게 많은 시간이 소요되어 실용화에 문제가 있다. 또한, 한번의 촬영에 의해 영상을 획득하는 평면 어레이 적외선 카메라 및 20% 내지 60% 정도의 광투과율을 갖는 확산판을 사용하고 있어 반도체 기판의 결함을 검출할 수 있을 정도의 영상을 획득하기 위해서는 높은 에너지의 적외선을 출력하는 광원을 채용해야 하는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상대적으로 적은 광량의 적외선을 이용하면서 빠른 속도로 반도체 기판의 결함을 검출할 수 있는 결함검출장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 입력되는 적외선의 강도감소를 최소화하면서 적외선을 균일화하여 상대적으로 적은 광량의 적외선을 이용하면서 빠른 속도로 반도체 기판의 결함을 검출할 수 있는 결함검출장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 광원의 교체 또는 시간경과에 따른 광원으로부터 출력되는 광량의 감소시 조명의 균일도를 용이하게 조절하여 상대적으로 적은 광량의 적외선을 이용하면서 빠른 속도로 반도체 기판의 결함을 검출할 수 있는 결함검출장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검 출장치는, 검사대상 반도체 기판이 위치하는 검사영역이 투광성 재질로 형성된 검사스테이지; 상기 검사스테이지의 하단에 위치하여 상기 검사대상 반도체 기판으로 적외선광을 조사하는 광학부; 띠형상의 촬영영역을 갖는 복수개의 라인센서로 구성되며, 상기 검사스테이지에 위치한 검사대상 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하여 획득한 영상신호를 출력하는 영상취득부; 상기 영상취득부 또는 상기 검사스테이지를 상기 라인센서의 촬영영역의 단변방향으로 이송하고, 상기 영상취득부와 상기 검사스테이지의 상대적인 직선운동거리에 대응하여 소정의 주기를 갖는 펄스신호를 출력하는 이송부; 상기 펄스신호를 계수하여 상기 검사대상 반도체 기판이 상기 영상취득부에 대해 상기 라인센서의 촬영영역의 단변방향으로 상기 촬영영역의 단변의 길이에 대응하는 거리만큼 이송될 때마다 상기 영상취득부로 상기 검사대상 반도체 기판을 촬영하도록 제어하는 촬영지시신호를 출력하는 제어부; 및 상기 영상취득부로부터 출력되는 각각의 영상신호를 결합하여 상기 검사대상 반도체 기판에 대응하는 검사영상을 생성하고, 상기 생성된 검사영상으로부터 상기 검사대상 반도체 기판에 존재하는 결함의 위치를 검출하는 결함검출부;를 구비하며, 상기 각각의 라인센서는 상기 제어부로부터 촬영지시신호가 입력되면 자체에 축적되어 있는 전하를 상기 이송방향의 반대방향으로 인접하는 라인센서로 전달한 후 상기 검사스테이지에 위치한 검사대상 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하고, 상기 라인센서 중에서 상기 이송방향의 반대방향으로 종단에 위치한 라인센서는 입력되는 촬영신호의 개수가 상기 라인센서의 개수를 초과하는 시점부터 자체에 축적되어 있는 전하를 상기 영상신호로서 출력한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출방법은, (a) 검사대상 반도체 기판을 검사영역이 투광성 재질로 형성된 검사스테이지 상의 상기 검사영역에 위치시키는 단계; (b) 띠형상의 촬영영역을 갖는 복수개의 라인센서를 구비한 영상취득장치 또는 상기 검사스테이지를 상기 라인센서의 촬영영역의 단변방향으로 이송하고, 상기 영상취득장치와 상기 검사스테이지의 상대적인 직선운동거리에 대응하여 소정의 주기를 갖는 펄스신호를 출력하는 단계; (c) 상기 펄스신호를 계수하여 상기 검사대상 반도체 기판이 상기 영상취득장치에 대해 상기 라인센서의 촬영영역의 단변방향으로 상기 촬영영역의 단변의 길이에 대응하는 거리만큼 이송될 때마다 상기 영상취득장치로 촬영지시신호를 출력하는 단계; (d) 상기 영상취득장치에 의해 상기 검사스테이지의 하단에 위치한 광원으로부터 조사되어 상기 검사대상 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하여 영상신호를 출력하는 단계; 및 (e) 상기 영상신호를 결합하여 상기 검사대상 반도체 기판에 대응하는 검사영상을 생성하고, 상기 생성된 검사영상으로부터 상기 검사대상 반도체 기판에 존재하는 결함의 위치를 검출하는 단계;를 가지며, 상기 각각의 라인센서는 상기 제어부로부터 촬영지시신호가 입력되면 자체에 축적되어 있는 전하를 상기 이송방향의 반대방향으로 인접하는 라인센서로 전달한 후 상기 검사스테이지에 위치한 검사대상 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하고, 상기 라인센서 중에서 상기 이송방향의 반대방향으로 종단에 위치한 라인센서는 입력되는 촬영지시신호의 개수가 상기 라인센서의 개수를 초과하는 시점부터 자체에 축적되어 있는 전하를 상기 영상신호로서 출력한다.
이에 의해 상대적으로 적은 광량의 적외선을 이용하면서 신속하고 정확하게 반도체 기판에 존재하는 결함을 검출할 수 있다.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출장치에 대한 바람직한 일 실시예의 상세한 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출장치(200)는 검사스테이지(210), 광학부(220), 영상취득부(230), 이송부(240), 제어부(250), 결함검출부(260) 및 영상출력부(270)를 구비한다.
검사스테이지(210)는 검사대상 반도체 기판(290)이 위치하는 검사영역을 갖는다. 검사영역은 검사대상 반도체 기판(290)의 크기에 대응하는 넓이를 가지며, 유리와 같은 투광성 재질로 형성된다. 또한, 검사스테이지(21)에 형성된 검사대상 반도체 기판(290)의 크기에 대응하는 직경을 갖는 통공이 검사영역으로 기능할 수 있으며, 이 때, 통공 내의 대기가 투광성 재질에 해당한다.
광학부(220)는 검사스테이지(210)의 하단에 위치하여 검사대상 반도체 기판(290)으로 적외선광을 조사한다. 광학부(220)는 적외선램프(310), 집광미러(320), 위치조절스테이지(330), 반사미러(340), 콜드미러(350), 플라이 아이렌즈(360), 집광렌즈(370) 및 광균일도조절부(380)로 구성된다.
적외선램프(310)는 750nm 내지 850nm(바람직하게는 790nm) 범위의 파장을 갖는 적외선광을 방출한다. 적외선램프(310)로는 할로겐램프가 채용될 수 있다. 집광 미러(320)는 적외선램프(310)로부터 방출된 적외선광을 반사시켜 동일한 방향으로 향하도록 광경로를 변경한다. 위치조절스테이지(330)에는 적외선램프(310) 및 집광미러(320)가 고정되며, 위치조절스테이지(330)는 직교좌표계를 구성하는 세개의 축방향으로 각각 이동가능한 z-y-z 스테이지로 구성되며, 위치조절스테이지(330)의 이동에 의해 적외선램프(310) 및 집광미러(320)의 위치를 변경할 수 있다. 반사미러(340)는 적외선램프(310)로부터 입사되는 적외선광 및 집광미러(320)에 의해 반사되어 입사되는 적외선광의 광경로를 변경시킨다. 이러한 반사미러(340)를 사용하여 광경로를 변경시킴으로써 장치의 크기가 보다 소형화될 수 있으며, 적외선램프(310)가 검사스테이지(210)와 대향되어 설치되는 경우에 반사미러(340)는 불필요한 구성요소이다. 콜드미러(350)는 적외선램프(310)로부터 출력된 적외선광 중에서 가시광선을 반사시키고 적외선 영역의 파장을 갖는 광을 선택적으로 투과시킨다. 플라이 아이렌즈(360)는 매트릭스 형태로 배열된 장방형의 단면형상을 갖는 복수의 미소렌즈셀로 구성되어 적외선램프(310)로부터 방출된 적외선광을 미소렌즈셀 단위로 분할하여 분할광을 출력하는 제1플라이 아이렌즈와 매트릭스 형태로 배열된 장방형의 단면형상을 갖는 복수의 미소렌즈셀로 구성되어 제1플라이 아이렌즈로부터 입력되는 분할광을 평행광으로 변환하여 출력하는 제2플라이 아이렌즈로 구성된다. 도 3은 플라이 아이렌즈(360)에 의해 형성되는 유효광원의 광분포를 도시한 도면이다. 집광렌즈(370)는 플라이 아이렌즈(360)를 투과한 적외선광을 반도체 기판(290)에 집중시킨다. 이러한 광학부(220)의 구성요소 중에서 콜드미러(350)는 선택적으로 구비된다.
광균일도조절부(380)는 결함이 존재하지 않는 샘플용 반도체 기판에 대해 생성된 검사영상으로부터 검출한 복수개의 부분영상 각각의 그레이 레벨값(영상의 명암을 0~255단계로 표현한 값)의 편차가 일정한 기준값을 초과하면 위치조절스테이지(330)를 구동하여 적외선램프(310)의 위치를 변경하여 반도체 기판(290)에 조사되는 광의 균일도를 향상시킨다. 부분영상은 하나 또는 복수개의 픽셀로 구성되며, 부분영상이 복수개의 픽셀로 구성되는 경우에 부분영상을 구성하는 픽셀들의 그레이 레벨값의 평균값 또는 중간값이 부분영상의 그레이 레벨값으로 설정된다. 한편, 부분영상 각각의 그레이 레벨값의 편차로는 그레이 레벨값의 최대값과 최소값의 차이값, 부분영상들의 그레이 레벨의 평균값과 부분영상 각각의 그레이 레벨값의 차이값의 최대값 등 다양한 방법에 의해 산출된 값이 사용될 수 있다. 또한, 기준값은 부분영상 각각의 그레이 레벨값의 편차의 산출방법에 따라 상이하게 설정된다. 만약, 부분영상 각각의 그레이 레벨값의 편차로 부분영상들의 그레이 레벨의 평균값과 부분영상 각각의 그레이 레벨값의 차이값을 사용할 경우에 기준값은 차이값이 평균값의 ±5% 이내가 되도록 설정될 수 있다.
만약, 샘플용 반도체 기판에 대해 생성된 검사영상으로부터 검출한 4개의 부분영상 각각의 그레이 레벨값이 100, 100, 120, 90인 경우에 그레이 레벨값의 최대값과 최소값의 차이는 30이다. 이 때, 기준값이 10으로 설정되어 있다면 그레이 레벨값의 최대값과 최소값의 차이가 기준값을 초과하므로 광균일도조절부(380)는 위치조절스테이지(330)를 구동하여 적외선램프(310)의 위치를 변경한다. 이 경우, 광균일도조절부(380)에 의한 위치조절스테이지(330)의 이동정도는 부분영상들의 좌표 값에 의해 결정된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 샘플용 반도체 기판의 검사영상에 대해 설정된 좌표계 상에서 부분영상들의 좌표 및 그레이 레벨값이 표 1에 기재된 바와 같을 때, 광균일도조절부(380)는 위치조절스테이지(330)를 y축의 양의 방향(또는 y축의 양의 방향 및 z축의 양의 방향)으로 그레이 레벨값의 최대값과 최소값의 차이에 해당하는 양만큼 위치를 변경시킨다. 이 때, 위치조절스테이지(330)의 x축 및 y축은 각각 샘플용 반도체 기판의 검사영상에 대해 설정된 좌표계 상의 x축 및 y축에 대응되도록 설정되며, z축의 양의 방향은 위치조절스테이지(330)가 반사미러(340)쪽으로 움직이는 방향이 되도록 설정된다.
구분 부분영상1 부분영상2 부분영상3 부분영상4
좌표 (50,0) (-50,0) (0, 40) (0, 140)
그레이 레벨값 100 100 120 90
한편, 위치조절스테이지(330)를 이용한 광균일도의 개선은 장치조작자에 의해 수동으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 광균일도조절부(380)의 기능은 장치조작자가 수행하며, 장치조작자는 영상출력부(280)에 출력된 결함이 존재하지 않는 샘플용 반도체 기판에 대해 생성된 검사영상으로부터 인식되는 명암차를 기초로 위치조절스테이지(330)의 위치를 변경하여 광균일도를 개선한다. 한편, 장치조작자에 의한 수동조작의 경우에도 광균일도조절부(380)가 구비될 수 있으며, 광균일도조절부(380)는 검사영상으로부터 검출한 복수개의 부분영상 각각의 그레이 레벨값의 편차 또는 그레이 레벨값의 편차에 기초하여 산출한 위치조절스테이지(330)의 각 축으로의 이동량을 영상출력부(280)로 출력한다. 이 경우, 장치조작자는 영상출력부(280)에 출력된 정보에 의해 위치조절스테이지(330)의 위치를 변경하여 광균일도를 개선한다.
한편 광학부는 선광가이드를 이용하여 구현될 수 있다. 도 5a 및 도 5b에는 선광가이드를 채택한 광학부의 예가 도시되어 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 광학부는 광원부(510), 광전송로(520) 및 선광가이드부(530)로 구성된다. 광원부(510)는 적외선램프(512), 반사경(514) 및 하우징(516)으로 이루어진다. 적외선램프(512)는 750nm 내지 850nm(바람직하게는 790nm) 범위의 파장을 갖는 적외선광을 방출한다. 적외선램프(512)의 후단에는 적외선램프(512)로부터 방출된 광이 하우징(516)의 일측으로 집광되도록 하기 위한반사경(514)이 설치된다. 적외선램프(512)로는 할로겐램프가 채용될 수 있다. 하우징(516)은 내부에 적외선램프(512)가 수용되는 수용공간을 가지며, 일측에는 광전송로(520)가 삽입고정된다. 하우징(516)에 고정된 광전송로(520)는 외부에 광차단피복이 코팅된 광섬유 또는 광도파로로 이루어진다. 선광가이드부(530)는 광전송로(520)를 통해 전달된 적외선광을 라인광으로 변환하여 출력한다. 이와 같은 선광가이드부(530)를 채용함으로써 수명이 다한 적외선램프(512)의 교체시 광학적인 정렬을 수행할 필요가 없는 이점이 있으며, 광전달을 위해 광섬유 또는 광도파로를 사용하므로 광경로상에 렌즈들을 배치할 필요가 없게 되어 전체적인 생산비용을 절감할 수 있다. 또한 선광가이드부(530)의 광섬유 또는 광도파로에 의해 선광원으로 변환된 적외선광의 균일도는 웨이퍼의 검사에 필요한 최소한도의 균일도인 ±8% 이하이므로, 도 2에 도시된 바와 같은 광학부에 비해 성능저하가 크지 않게 된다.
영상취득부(230)는 띠형상의 촬영영역을 갖는 복수개의 라인센서로 구성되며, 검사스테이지(330) 상에 위치한 검사대상 반도체 기판(290)을 투과한 적외선광을 검출하여 획득한 영상신호를 출력한다. 영상취득부(230)는 검사대상 반도체 기판(290)으로부터 소정거리 이격된 지점에 설치되며, 복수개의 라인센서가 평행하게 배치된 구조를 갖는다. 각각의 라인센서는 8000개의 픽셀로 구성되며, 6마이크로의 해상도로 영상을 취득한다. 따라서, 각각의 라인센서의 촬영영역의 장변은 48mm가 되고, 직경이 200mm인 반도체 기판의 전체 영상을 취득하기 위해서는 최소한 5번의 스캔이 필요하다. 도 6은 영상취득부(230)에 구비되는 복수의 라인센서의 배치상태를 도시한 도면이다.
이송부(240)는 영상취득부(230) 또는 검사스테이지(210)를 라인센서의 촬영영역의 단변방향으로 이송하고, 영상취득부(230)와 검사스테이지(210)의 상대적인 직선운동거리에 대응하여 소정의 주기를 갖는 펄스신호를 출력한다. 이송부(240)의 이송속도는 광세기에 따라 달라지며, 검사대상 반도체 기판(290)으로 조사되는 적외선광의 세기가 50mW일 때 이송속도는 40mm/s로 설정되는 것이 바람직하다.
제어부(250)는 이송부(240)로부터 입력되는 펄스신호를 계수하여 검사대상 반도체 기판(290)이 영상취득부(230)에 대해 라인센서의 촬영영역의 단변방향으로 촬영영역의 단변의 길이에 대응하는 거리만큼 이송될 때마다 영상취득부(230)로 검사대상 반도체 기판(290)을 촬영하도록 제어하는 촬영지시신호를 출력한다. 반도체 기판(290) 또는 영상취득부(230)의 이송시점과 촬영지시신호의 출력시점의 동기를 맞추기 위한 트리거신호로서 엔코더 펄스(encoder pulse)와 같이 일정한 주기를 갖는 신호가 사용될 수 있다. 이와 같은 엔코더 펄스를 이용함으로써 라인센서가 스캐닝하는 한 라인의 영역을 일정한 간격으로 유지하는 것이 가능하다. 이송부(240)로부터 제어부(250)로 입력되는 펄스신호가 트리거신호에 해당한다.
한편, 촬영지시신호의 생성은 프레임 그래버(Frame Grabber)에 의해 수행될 수 있다. 이 경우, 프레임 그래버가 이송부(240)로부터 입력되는 트리거신호를 계수하여 검사대상 반도체 기판(290)가 라인센서의 촬영영역의 단변길이만큼 이송되는 개수가 되면 펄스형태의 촬영동기신호를 발생시켜 출력한다. 프레임 그래버가 생성한 촬영동기신호는 촬영지시신호로서 영상취득부(230)로 입력된다. 이러한 프레임 그래버는 제어부(250)의 구성요소의 하나로 구현될 수 있으며, 제어부(250)와 별도의 구성요소로서 이송부(240)와 제어부(250) 사이에 위치할 수도 있다.
도 7은 검사대상 반도체 기판(290)의 이동에 따른 영상취득부(230)의 영상취득과정을 보여주는 도면이다. 도 7을 참조하면, 영상취득부(230)는 4개의 라인센서(S1 내지 S4)로 구성되며, 라인센서에 대응하는 촬영영역(L1 내지 L8)은 검사대상 반도체 기판(290) 상에 형성된다. 도 7에 도시된 바와 같이 검사대상 반도체 기판(290)이 스캔초기위치(P1)로 이송되면 제1라인센서(S1)는 검사대상 반도체 기판(290) 상의 제1촬영영역(L1)을 촬영한다. 다음으로, 검사대상 반도체 기판(290)이 제1촬영영역(L1)의 단변길이만큼 이송되면, 제1라인센서(S1)는 자체에 축적된 전하(즉, 제1촬영영역(L1)으로부터 검출된 적외선광에 의해 축적된 전하)를 제2라인센서(S2)로 전달한 후 제2촬영영역(L2)를 촬영한다. 또한, 제2라인센서(S2)는 제1촬영영역(L1)으로부터 검출된 적외선광에 의해 축적된 전하와 제1라인센서(S1)로부터 전달받은 전하를 누적한다. 이와 같은 방식에 의해 검사대상 반도체 기판(290) 전체에 대한 촬영이 완료될 때까지 각각의 라인센서(S1 내지 S4)는 촬영지시신호에 따라 축적된 전하의 전달 및 축적과정을 반복적으로 수행한다. 한편, 촬영지시신호가 라인센서(S1 내지 S4)의 개수를 초과하여 입력되는 시점(즉, 5번째 촬영지시신호의 입력시점)부터 제4라인센서(S4)는 자체에 축적되어 있는 전하를 검사대상 반도체 기판(290)에 대한 영상신호로서 출력한다. 제4라인센서(S4)로부터 출력되는 영상신호(즉, 영상취득부(230)의 출력신호)는 결함검출부(260)로 직접 입력되거나 저장수단(미도시)에 저장된 후 결함검출부(260)로 입력된다.
도 7을 참조하여 설명한 영상취득과정은 복수개의 라인센서로 이루어진 라인 센서 카메라가 영상취득부(230)로 채용된 경우이나, 영상취득부(230)가 TDI(Time Delay and Integration) 라인스캔 카메라가 채용된 경우에도 동일한 방식에 의해 영상을 취득할 수 있다. 이때 TDI 라인스캔 카메라는 수십 개의 라인센서들이 차례로 대상물체와의 상대적인 움직임에 따라 각각의 라인센서에 축적된 전하를 이웃한 라인센서에 전달함으로써, 센서 개수만큼의 전하누적효과를 얻을 수 있어 동일한 환경에서 일반적인 라인스캔 카메라보다 최고 100배 정도 높은 감도를 가진 영상을 취득할 수 있는 카메라이다. 이러한 TDI 라인스캔 카메라를 적용하면 적은 광량의 적외선광을 사용하더라도 웨이퍼를 투과한 빛을 빠른 속도로 검출할 수 있는 이점이 있다.
도 8은 촬영지시신호에 따라 각각의 라인센서로부터 출력되는 신호들을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 각각의 라인센서(S1 내지 S4)는 동기신호(즉, 촬영지시신호)가 입력될 때마다 검사대상 반도체 기판(290) 상의 대응되는 촬영영역으로부터 입력되는 적외선광을 검출하여 전하를 축적한다. 이 때, 제4라인센서(S4)는 4의 배수번째 동기신호가 입력된 이후에는 축적된 전하를 결함검출부(260)로 출력한다. 도 7에서 라인센서의 출력신호는 Sij(Lk)로 표시된다. 이 때, i는 1에서 l(여기서, l은 라인센서의 개수)이고, k는 검사대상 반도체 기판 상의 촬영영역의 개수이며, j는 1에서 [k/l]+1(여기서, [x]는 x를 넘지 않는 최대의 정수)이다. 따라서, l=4이고 k=25이면, j는 7이 된다.
결함검출부(260)는 영상취득부(230)로부터 입력되는 영상신호들을 결합하여 검사대상 반도체 기판(290)에 대응하는 검사영상을 생성하고, 생성된 검사영상으로부터 검사대상 반도체 기판(290)에 존재하는 결함(즉, 파티클 또는 에어포켓)의 위치 및 크기를 검출한다. 이때 결함검출부(260)는 검사대상 반도체 기판(290)에 존재하는 결함의 위치 및 크기 뿐만 아니라, 검사대상 반도체 기판(290)로부 검출된 결함의 개수를 기초로 검사대상 반도체 기판(290)의 불량여부를 판정할 수 있다. 이러한 검사대상 반도체 기판(290)의 불량여부를 판정하기 위한 기준값은 사전에 설정된다.
도 9는 결함검출부(260)의 상세한 구성을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 결함검출부(260)는 검사영상생성부(262) 및 결함판정부(264)로 구성된다. 검사영상생성부(262)는 영상취득부(230)로부터 입력되는 영상신호를 결합하여 검사대상 반도체 기판(290)에 대응하는 검사영상을 생성한다. 결함판정부(264)는 검사영상생성부(262)에 의해 생성된 검사영상을 구성하는 픽셀들의 그레이레벨값과 사전에 설정되어 있는 기준그레이레벨값의 차이값의 절대값이 소정의 기준값(예를 들면, 결함이 존재하지 않는 반도체 기판으로부터 획득한 기준영상의 그레이레벨값을 기준으로 ±30)보다 큰 픽셀들로 구성된 영역을 결함영역으로 판정한다. 그레이레벨값은 회색을 흑과 백의 명암정도에 따라서 0~255 단계로 표현한 값이다. 이 때, 결함의 위치는 도 6에 도시된 바와 같이 샘플용 반도체 기판의 검사영상에 대해 설정된 좌표계 상의 좌표값으로 표시된다. 나아가, 결함판정부(264)가 판정된 결함영역 중에서 직경이 소정의 기준직경(예를 들면, 30㎛)보다 큰 결함영역을 검사대상 반도체 기판(290)에 존재하는 결함으로 검출하도록 장치를 구성할 수 있다.
영상출력부(270)에는 결함검출부(260)에 의해 생성된 검사영상, 결함의 위치정보 및 크기정보, 결함의 확대영상 등이 출력된다. 또한, 영상출력부(270)에는 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검사장치(200)의 상태정보, 사용자인터페이스화면 등이 출력된다. 따라서, 장치조작자는 영상출력부(270)에 출력되는 정보에 의해 장치의 구동 및 결함검사과정을 제어할 수 있다. 도 10a 및 도 10b에는 각각 영상출력부(270)에 출력된 검사영상의 사용자 인터페이스 화면의 일 예 및 반도체 기판으로부터 검출된 에어포켓(기포)의 확대영상이 도시되어 있다.
도 11은 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출장치에 대한 바람직한 다른 실시예의 상세한 구성을 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출장치(1100)는 도 2를 참조하여 설명한 반도체 기판의 결함검출장치(200)의 구성요소에 더하여 기판이송부(1110), 제1카세트(1120), 제2카세트(1130), 정렬부(1140), 광학문자판독부(1150), 검출결과저장부(1160) 및 검출결과전송부(1170)를 구비한다. 이하의 설명에서는 도 2를 참조하여 설명한 반도체 기판의 결함검출장치(200)의 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하며, 해당 구성요소는 도 2에 기재된 참조번호에 의해 참조된다.
기판이송부(1110)는 반도체 기판이 장착된 공급카세트로부터 검사대상 반도체 기판(290)을 인출하여 검사스테이지(210) 상의 검사영역으로 이송하고, 결함검출부(260)에 의한 검사대상 반도체 기판(290)에 대한 결함검사가 완료되면 검사대상 반도체 기판(290)을 검사영역으로부터 제거한다. 제1카세트(1120)에는 검사대상 반도체 기판(290) 중에서 결함이 존재하는 것으로 파악된 반도체 기판이 수납되며, 제2카세트(1130)에는 검사대상 반도체 기판(290) 중에서 결함이 존재하지 않는 것으로 파악된 반도체 기판이 수납된다. 제1카세트(1120)와 제2카세트(1130)는 복수개가 구비될 수 있다. 또한, 검사가 완료되어 검사영역으로부터 제거된 검사대상 반도체 기판(290)은 기판이송부(1110)에 의해 제1카세트(1120) 또는 제2카세트(1130)로 이송되어 수납된다.
정렬부(1140)는 검사대상 반도체 기판(290)에 형성된 플랫존을 인식하여 검사대상 반도체 기판(290)을 정렬한다. 이 때, 기판이송부(1110)는 검사대상 반도체 기판(290)을 정렬부(1140)로 이송하여 반도체 기판을 정렬한 후 검사스테이지(210) 상의 검사영역으로 이송한다.
광학문자판독부(1150)는 검사대상 반도체 기판(290)으로부터 검사대상 반도체 기판(290)에 고유하게 부여된 식별정보를 독출한다. 검출결과저장부(1160)에는 결함검출부(260)에 의한 결함검출결과가 광학문자판독부(1150)에 의해 검사대상 반도체 기판(290)으로부터 독출된 식별정보에 연계되어 저장된다. 검출결과전송부(1170)는 검출결과저장부(1160)에 저장되어 있는 결함검출결과 또는 결함검출부(260)로부터 입력된 결함검출결과를 유선 또는 무선 통신망을 통해 연결되어 있는 검사관리서버(미도시)로 전송한다. 이때 결함검사가 완료된 검사대상 반도체 기판(290)을 제1카세트(1120)와 제2카세트(1130)로 나누어 수납하지 않고, 결함검출결과만 검사관리서버로 전송할 수도 있다. 한편 정렬부(1140), 광학문자판독부(1150), 검출결과저장부(1160) 및 검출결과전송부(1170)는 선택적으로 구비되며, 특히, 정렬부(1140) 및 광학문자판독부(1150)는 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 도 12에는 도 11을 참조하여 설명한 반도체 기판의 결함검출장치의 바람직한 실시예의 구현예가 도시되어 있다.
도 13은 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출장치에 대한 바람직한 또 다른 실시예의 상세한 구성을 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출장치(1300)는, 하위검사스테이지(1310), 하위광학부(1320), 에리어카메라(1330), 카메라구동부(1340), 카메라제어부(1350) 및 결함깊이검출부(1360)를 구비한다. 도 13에 도시된 반도체 기판의 결함검출장치(1300)는 도 2 또는 도 11에 도시된 반도체 기판의 결함검출장치(200, 1100)와 통합되어 하나의 장치로 구현될 수 있다.
하위검사스테이지(1310)는 결함검출부(260)에 의해 결함의 위치가 파악된 반도체 기판이 위치하며, 반도체 기판이 위치하는 검사영역이 투광성 재질로 형성된다. 하위광학부(1320)는 하위검사스테이지(1310)의 하단에 위치하여 하위검사스테이지(1310) 상에 위치한 반도체 기판으로 적외선광을 조사한다. 이 때, 도 2에 도시된 광학부(220)의 광원이 하위광학부(1320)의 광원으로 사용될 수 있다. 이 경우, 하위광학부(1320)는 광학부(220)의 광경로상에 위치하여 광을 분기하는 빔스플리터와 빔스플리터에 의해 분기된 광의 경로를 변경하여 하위검사스테이지(1310)의 검사영역에 조사하는 반사거울로 구성될 수 있다. 또한 도 5a 및 도 5b에 도시된 광학부 역시 하위광학부(1320)의 광원으로 사용될 수 있으며, 이 경우 광전송로(520)의 중간지점에 광분기기를 설치하여 광원부(510)로부터 방출된 광을 하위광학부(1320)로 분기시킨다.
에리어카메라(1330)는 하위검사스테이지(1310) 상에 위치한 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하여 획득한 영상신호를 출력한다. 카메라구동부(1340)는 에리어카메라(1330)의 촛점이 하위검사스테이지(1310) 상에 위치한 반도체 기판에 존재하는 결함의 위치에 형성되도록 에리어카메라(1330)를 이동시킨 후 하위검사스테이지(1310) 상에 위치한 반도체 기판의 일표면으로부터 타표면까지 반도체 기판의 표면에 수직한 방향으로 구동하고, 에리어카메라(1330)의 직선운동거리에 대응하여 소정의 주기를 갖는 펄스신호를 출력한다. 이 때, 반도체 기판의 두께가 700㎛이면, 에리어카메라(1330)의 수직이동거리는 700㎛이다. 카메라제어부(1350)는 카메라구동부(1340)로부터 입력되는 펄스신호를 계수하고, 사전에 설정된 개수의 펄스신호가 입력될 때마다 에리어카메라(1330)로 하위검사스테이지(1310) 상에 위치한 반도체 기판을 촬영하도록 제어하는 촬영지시신호를 출력한다. 결함깊이검출부(1360)는 카메라제어부(1330)로부터 입력되는 촬영지시신호에 따라 에리어카메라(1330)에 의해 촬영된 영상신호들 중에서 결함영역이 가장 선명한 영상신호에 대응하는 촬영지시신호가 출력된 시점에 누적된 펄스신호의 계수값을 기초로 하위검사스테이지(1310) 상에 위치한 반도체 기판에 존재하는 결함의 깊이를 검출한다. 카메라구동부(1340)가 반도체 기판의 하면으로부터 상면방향으로 에리어카메라(1330)의 이동거리가 0.1㎚가 될 때마다 펄스를 출력하도록 설정되어 있는 경우에, 결함영역이 가장 선명한 영상신호에 대응하는 촬영지시신호가 출력된 시점에 누적된 펄스신호의 계수값이 100이면 결함의 깊이는 반도체 기판의 하면으로부터 10nm가 된다.
도 14는 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출방법에 대한 일 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 검사대상 반도체 기판(290)을 검사영역이 투광성 재질로 형성된 검사스테이지(210) 상의 검사영역에 위치시킨다(S1400). 다음으로, 이송부(240)는 띠형상의 촬영영역을 갖는 복수개의 라인센서를 구비한 영상취득부(230) 또는 검사스테이지(210)를 라인센서의 촬영영역의 단변방향으로 이송하고, 영상취득부(230)와 검사스테이지(210)의 상대적인 직선운동거리에 대응하여 소정의 주기를 갖는 펄스신호를 출력한다(S1410). 제어부(250)는 펄스신호를 계수하여 검사대상 반도체 기판(290)이 영상취득부(230)에 대해 라인센서의 촬영영역의 단변방향으로 촬영영역의 단변의 길이에 대응하는 거리만큼 이송될 때마다 영상취득부(230)로 촬영지시신호를 출력한다(S1420). 영상취득부(230)에 구비된 각각의 라인센서는 촬영지시신호가 입력되면 자체에 축적되어 있는 전하를 이송방향의 반대방향으로 인접하는 라인센서로 전달한 후 검사스테이지(210)에 위치한 검사대상 반도체 기판(290)을 투과한 적외선광을 검출하고, 라인센서 중에서 이송방향의 반대방향으로 종단에 위치한 라인센서는 입력된 촬영지시신호의 개수가 라인센서의 개수를 초과하는 시점부터 자체에 축적되어 있는 전하를 영상신호로서 출력한다(S1430). 결함검출부(260)는 영상신호를 결합하여 검사대상 반도체 기판(290)에 대응하는 검사영상을 생성한다(S1440). 다음으로, 결함검출부(260)는 생성된 검사영상을 구성하는 픽셀들의 그레이레벨값과 사전에 설정되어 있는 기준그레이레벨값의 차이값의 절대값이 소정의 기준값보다 큰 픽셀들로 구성된 영역을 결함영역으로 판정하고, 결함영역의 위치 및 크기를 출력한다(S1450).
도 15는 본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검출방법에 대한 다른 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다. 도 15에 도시된 반도체 기판의 결함검출방법은 도 14를 참조하여 설명한 반도체 기판의 결함검출방법에 의한 결함검출결과를 기초로 도 14를 참조하여 설명한 반도체 기판의 결함검출방법에 이어서 연속적으로 수행될 수 있다.
도 15를 참조하면, 결함의 위치가 파악된 반도체 기판을 검사영역이 투광성 재질로 형성된 하위검사스테이지(1310) 상의 검사영역으로 이송한다(S1500). 카메라구동부(1340)는 에리어카메라(1330)의 촛점이 하위검사스테이지(1310) 상에 위치한 반도체 기판에 존재하는 결함의 위치에 형성되도록 에리어카메라(1330)를 이동시킨 후 하위검사스테이지(1310) 상에 위치한 반도체 기판의 일표면으로부터 타표면까지 반도체 기판의 표면에 수직한 방향으로 구동하고, 에리어카메라(1330)의 직선운동거리에 대응하여 소정의 주기를 갖는 펄스신호를 출력한다(S1510). 카메라 제어부(1350)는 펄스신호를 계수하여 사전에 설정된 개수의 펄스신호가 입력될 때마다 에리어카메라(1330)에 의해 하위검사스테이지(1310)의 하단에 위치한 하위광학부(1320)로부터 조사되어 하위검사스테이지(1310) 상에 위치한 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하여 영상신호를 획득한다(S1520). 결함깊이검출부(1360)는 에리어카메라(1330)에 의해 촬영된 영상신호들 중에서 결함영역이 가장 선명한 영상신호에 대응하는 촬영지시신호가 출력된 시점에 누적된 펄스신호의 계수값을 기초로 하위검사스테이지(1310) 상에 위치한 반도체 기판에 존재하는 결함의 깊이를 검출한다(S1530).
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 반도체 기판의 결함검사장치 및 방법에 의하면, 반도체 기판을 투과하는 적외선광을 라인센서에 의해 스캐닝한 후 각각의 라인센서에 의해 취득된 신호를 누적하여 생성한 검사영상으로부터 결함을 신속하게 검출함으로써 반도체 기판의 제조공정에 사용되는 다른 장치들과의 작업연계성을 보장할 수 있어 장치의 실용화가 가능하다는 이점이 있다. 또한, 플라이 아이렌즈에 의해 광을 균일화함으로써 입력되는 적외선의 강도감소를 최소화할 수 있어 상대적으로 적은 광량을 방출하는 적외선 광원을 채용할 수 있으며, 광원이 장착되는 장착부를 이동가능하게 구성함으로써 광원의 교체 또는 시간경과에 따른 광원으로부터 출력되는 광량의 감소시 조명의 균일도를 용이하게 조절할 수 있다.

Claims (33)

  1. 검사대상 반도체 기판이 위치하는 검사영역이 투광성 재질로 형성된 검사스테이지;
    상기 검사스테이지의 하단에 위치하여 상기 검사대상 반도체 기판으로 적외선광을 조사하는 광학부;
    띠형상의 촬영영역을 갖는 복수개의 라인센서로 구성되며, 상기 검사스테이지에 위치한 검사대상 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하여 획득한 영상신호를 출력하는 영상취득부;
    상기 영상취득부 또는 상기 검사스테이지를 상기 라인센서의 촬영영역의 단변방향으로 이송하고, 상기 영상취득부와 상기 검사스테이지의 상대적인 직선운동거리에 대응하여 소정의 주기를 갖는 펄스신호를 출력하는 이송부;
    상기 펄스신호를 계수하여 상기 검사대상 반도체 기판이 상기 영상취득부에 대해 상기 라인센서의 촬영영역의 단변방향으로 상기 촬영영역의 단변의 길이에 대응하는 거리만큼 이송될 때마다 상기 영상취득부로 상기 검사대상 반도체 기판을 촬영하도록 제어하는 촬영지시신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 영상취득부로부터 출력되는 각각의 영상신호를 결합하여 상기 검사대상 반도체 기판에 대응하는 검사영상을 생성하고, 상기 생성된 검사영상으로부터 상기 검사대상 반도체 기판에 존재하는 결함의 위치를 검출하는 결함검출부;를 포함하며,
    상기 각각의 라인센서는 상기 제어부로부터 촬영지시신호가 입력되면 자체에 축적되어 있는 전하를 상기 이송방향의 반대방향으로 인접하는 라인센서로 전달한 후 상기 검사스테이지에 위치한 검사대상 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하고, 상기 라인센서 중에서 상기 이송방향의 반대방향으로 종단에 위치한 라인센서는 입력되는 촬영지시신호의 개수가 상기 라인센서의 개수를 초과하는 시점부터 자체에 축적되어 있는 전하를 상기 영상신호로서 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광학부는,
    상기 적외선광을 출력하는 적외선램프; 및
    상기 적외선램프가 장착되며, 직교좌표계를 구성하는 세개의 축방향으로 이동가능한 위치조절스테이지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 광학부는, 결함이 존재하지 않는 샘플용 반도체 기판에 대한 검사영상으로부터 광균일도 조절을 위한 복수개의 부분영상을 검출하고, 상기 부분영상 각각에 대해 측정한 그레이 레벨값의 최대값과 최소값의 차이가 소정의 기준값을 초과하면 상기 위치조절스테이지를 구동하여 상기 적외선램프의 위치를 변경하는 광 균일도조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 광학부는, 결함이 존재하지 않는 샘플용 반도체 기판에 대한 검사영상으로부터 광균일도 조절을 위한 복수개의 부분영상을 검출하고, 상기 부분영상 각각에 대해 측정한 그레이 레벨값의 평균값과 상기 부분영상 각각에 대해 측정한 그레이 레벨값의 차이값 중에서 최대값이 소정의 기준값을 초과하면 상기 위치조절스테이지를 구동하여 상기 적외선램프의 위치를 변경하는 광균일도조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학부는,
    상기 매트릭스 형태로 배열된 장방형의 단면형상을 갖는 복수의 미소렌즈셀로 구성되어 상기 적외선램프로부터 방출된 적외선광을 상기 미소렌즈셀 단위로 분할하여 분할광을 출력하는 제1플라이 아이렌즈;
    상기 분할광을 평행광으로 변환하여 출력하는 제2플라이 아이렌즈; 및
    상기 제2플라이 아이렌즈를 투과한 적외선광을 상기 반도체 기판에 집중시키는 집광렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 광학부는, 상기 적외선램프로부터 출력된 적외선광 중에서 가시광선을 반사시키고 적외선을 투과시키는 콜드미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  7. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결함검출부는,
    상기 영상신호를 결합하여 상기 검사대상 반도체 기판에 대응하는 검사영상을 생성하는 검사영상생성부;
    상기 생성된 검사영상을 구성하는 픽셀들의 그레이레벨값과 사전에 설정되어 있는 기준그레이레벨값의 차이값의 절대값이 소정의 기준값보다 큰 픽셀들로 구성된 영역을 결함영역으로 판정하고, 상기 결함영역의 위치 및 크기를 출력하는 결함판정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 결함판정부는 상기 결함영역 중에서 직경이 소정의 기준직경보다 큰 결함영역을 상기 검사대상 반도체 기판에 존재하는 결함으로 검출하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 광학부는,
    상기 매트릭스 형태로 배열된 장방형의 단면형상을 갖는 복수의 미소렌즈셀로 구성되어 상기 적외선광을 상기 미소렌즈셀 단위로 분할하여 분할광을 출력하는 제1플라이 아이렌즈;
    상기 분할광을 평행광으로 변환하여 출력하는 제2플라이 아이렌즈; 및
    상기 제2플라이 아이렌즈를 투과한 적외선광을 상기 반도체 기판에 집중시키는 집광렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 광학부는 상기 적외선램프로부터 출력된 적외선광 중에서 가시광선을 반사시키고 적외선을 투과시키는 콜드미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 광학부는,
    상기 적외선광을 출력하는 적외선램프;
    상기 적외선램프로부터 출력된 적외선광을 전달하는 광전송로; 및
    상기 광전송로를 통해 전달된 적외선광을 선광원으로 변경하는 선광가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  12. 제 9항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 결함검출부는,
    상기 영상신호를 결합하여 상기 검사대상 반도체 기판에 대응하는 검사영상을 생성하는 검사영상생성부;
    상기 생성된 검사영상을 구성하는 픽셀들의 그레이레벨값과 사전에 설정되어 있는 기준그레이레벨값의 차이값의 절대값이 소정의 기준값보다 큰 픽셀들로 구성된 영역을 결함영역으로 판정하고, 상기 결함영역의 위치 및 크기를 출력하는 결함판정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 결함판정부는 상기 결함영역 중에서 직경이 소정의 기준직경보다 큰 결함영역을 상기 검사대상 반도체 기판에 존재하는 결함으로 검출하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  14. 제 1항, 제 2항, 제 9항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    반도체 기판이 장착된 공급카세트로부터 상기 검사대상 반도체 기판을 인출하여 상기 검사영역으로 이송하고, 상기 결함검출부에 의한 결함검사가 완료되면 상기 검사대상 반도체 기판을 상기 검사영역으로부터 제거하는 기판이송부;
    상기 검사대상 반도체 기판 중에서 결함이 존재하는 것으로 파악된 반도체 기판이 수납되는 제1카세트; 및
    상기 검사대상 반도체 기판 중에서 결함이 존재하지 않는 것으로 파악된 반 도체 기판이 수납되는 제2카세트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 검사대상 반도체 기판에 형성된 플랫존을 인식하여 상기 검사대상 반도체 기판을 정렬하는 정렬부를 더 포함하며,
    상기 기판이송부는 상기 검사대상 반도체 기판을 상기 정렬부로 이송하여 상기 반도체 기판을 정렬한 후 상기 검사대상 반도체 기판을 상기 검사영역으로 이송하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 검사대상 반도체 기판으로부터 상기 검사대상 반도체 기판에 고유하게 부여된 식별정보를 독출하는 광학문자판독부; 및
    상기 결함검출부에 의한 결함검출결과가 상기 검사대상 반도체 기판으로부터 독출된 식별정보에 연계되어 저장되는 검출결과저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  17. 제 14항에 있어서,
    반도체 기판이 위치하는 검사영역이 투광성 재질로 형성된 하위검사스테이지;
    상기 제1카세트에 수납되어 있는 반도체 기판을 인출하여 상기 하위검사스테이지 상의 검사영역으로 이송하고, 결함검사가 완료되면 상기 하위검사스테이지 상의 검사영역에 위치하고 있는 반도체 기판을 제거하는 하위기판이송부;
    상기 하위검사스테이지의 하단에 위치하여 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판으로 적외선광을 조사하는 하위광학부;
    상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하여 획득한 영상신호를 출력하는 에리어카메라;
    상기 에리어카메라의 촛점이 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판에 존재하는 결함의 위치에 형성되도록 상기 에리어카메라를 이동시킨 후 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판의 일표면으로부터 타표면까지 상기 반도체 기판의 표면에 수직한 방향으로 구동하고, 상기 에리어카메라의 직선운동거리에 대응하여 소정의 주기를 갖는 펄스신호를 출력하는 카메라구동부;
    상기 카메라구동부로부터 입력되는 펄스신호를 계수하고, 사전에 설정된 개수의 펄스신호가 입력될 때마다 상기 에리어카메라로 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판을 촬영하도록 제어하는 촬영지시신호를 출력하는 카메라제어부; 및
    상기 촬영지시신호에 따라 상기 에리어카메라에 의해 촬영된 영상신호들 중에서 결함영역이 가장 선명한 영상신호에 대응하는 촬영지시신호가 출력된 시점에 누적된 펄스신호의 계수값을 기초로 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판에 존재하는 결함의 깊이를 검출하는 결함깊이검출부;를 더 포함하는 것을 특징 으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  18. 제 1항, 제 2항, 제 9항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결함검출부에 의해 결함의 위치가 파악된 반도체 기판이 위치하는 검사영역이 투광성 재질로 형성된 하위검사스테이지;
    상기 하위검사스테이지의 하단에 위치하여 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판으로 적외선광을 조사하는 하위광학부;
    상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하여 획득한 영상신호를 출력하는 에리어카메라;
    상기 에리어카메라의 촛점이 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판에 존재하는 결함의 위치에 형성되도록 상기 에리어카메라를 이동시킨 후 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판의 일표면으로부터 타표면까지 상기 반도체 기판의 표면에 수직한 방향으로 구동하고, 상기 에리어카메라의 직선운동거리에 대응하여 소정의 주기를 갖는 펄스신호를 출력하는 카메라구동부;
    상기 카메라구동부로부터 입력되는 펄스신호를 계수하고, 사전에 설정된 개수의 펄스신호가 입력될 때마다 상기 에리어카메라로 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판을 촬영하도록 제어하는 촬영지시신호를 출력하는 카메라제어부; 및
    상기 촬영지시신호에 따라 상기 에리어카메라에 의해 촬영된 영상신호들 중에서 결함영역이 가장 선명한 영상신호에 대응하는 촬영지시신호가 출력된 시점에 누적된 펄스신호의 계수값을 기초로 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판에 존재하는 결함의 깊이를 검출하는 결함깊이검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 결함검출부는,
    상기 영상신호를 결합하여 상기 검사대상 반도체 기판에 대응하는 검사영상을 생성하는 검사영상생성부; 및
    상기 생성된 검사영상을 구성하는 픽셀들의 그레이레벨값과 사전에 설정되어 있는 기준그레이레벨값의 차이값의 절대값이 소정의 기준값보다 큰 픽셀들로 구성된 영역을 결함영역으로 판정하고, 상기 결함영역의 위치 및 크기를 출력하는 결함판정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  20. 제 1항, 제 2항, 제 9항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학부로부터 조사되는 적외선광의 파장은 750nm 내지 850nm인 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  21. 제 1항, 제 2항, 제 9항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결함은 상기 검사대상 반도체 기판에 존재하는 기포인 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출장치.
  22. (a) 검사대상 반도체 기판을 검사영역이 투광성 재질로 형성된 검사스테이지 상의 상기 검사영역에 위치시키는 단계;
    (b) 띠형상의 촬영영역을 갖는 복수개의 라인센서를 구비한 영상취득장치 또는 상기 검사스테이지를 상기 라인센서의 촬영영역의 단변방향으로 이송하고, 상기 영상취득장치와 상기 검사스테이지의 상대적인 직선운동거리에 대응하여 소정의 주기를 갖는 펄스신호를 출력하는 단계;
    (c) 상기 펄스신호를 계수하여 상기 검사대상 반도체 기판이 상기 영상취득장치에 대해 상기 라인센서의 촬영영역의 단변방향으로 상기 촬영영역의 단변의 길이에 대응하는 거리만큼 이송될 때마다 상기 영상취득장치로 촬영지시신호를 출력하는 단계;
    (d) 상기 영상취득장치에 의해 상기 검사스테이지의 하단에 위치한 광원으로부터 조사되어 상기 검사대상 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하여 영상신호를 출력하는 단계; 및
    (e) 상기 영상신호를 결합하여 상기 검사대상 반도체 기판에 대응하는 검사영상을 생성하고, 상기 생성된 검사영상으로부터 상기 검사대상 반도체 기판에 존재하는 결함의 위치를 검출하는 단계;를 포함하며,
    상기 각각의 라인센서는 상기 촬영지시신호가 입력되면 자체에 축적되어 있는 전하를 상기 이송방향의 반대방향으로 인접하는 라인센서로 전달한 후 상기 검사스테이지에 위치한 검사대상 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하고, 상기 라인센서 중에서 상기 이송방향의 반대방향으로 종단에 위치한 라인센서는 입력되는 촬영지시신호의 개수가 상기 라인센서의 개수를 초과하는 시점부터 자체에 축적되어 있는 전하를 상기 영상신호로서 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출방법.
  23. 제 22항에 있어서,
    (f) 결함이 존재하지 않는 샘플용 반도체 기판에 대한 검사영상으로부터 광균일도 조절을 위한 복수개의 부분영상을 검출하는 단계; 및
    (g) 상기 부분영상 각각에 대해 측정한 그레이 레벨값의 최대값과 최소값의 차이가 소정의 기준값을 초과하면 직교좌표계를 구성하는 세개의 축방향으로 이동가능한 위치조절스테이지를 구동하여 상기 광원의 위치를 변경하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출방법.
  24. 제 22항에 있어서,
    (f) 결함이 존재하지 않는 샘플용 반도체 기판에 대한 검사영상으로부터 광균일도 조절을 위한 복수개의 부분영상을 검출하는 단계; 및
    (g) 상기 부분영상 각각에 대해 측정한 그레이 레벨값의 평균값과 상기 부분영상 각각에 대해 측정한 그레이 레벨값의 차이값 중에서 최대값이 소정의 기준값을 초과하면 직교좌표계를 구성하는 세개의 축방향으로 이동가능한 위치조절스테이지를 구동하여 상기 광원의 위치를 변경하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출방법.
  25. 제 22항 내지 제 24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (e)단계는,
    (e1) 상기 영상신호들을 결합하여 상기 검사대상 반도체 기판에 대응하는 검사영상을 생성하는 단계; 및
    (e2) 상기 생성된 검사영상을 구성하는 픽셀들의 그레이레벨값과 사전에 설정되어 있는 기준그레이레벨값의 차이값의 절대값이 소정의 기준값보다 큰 픽셀들로 구성된 영역을 결함영역으로 판정하고, 상기 결함영역의 위치 및 크기를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출방법.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 (e2)단계에서, 상기 결함영역 중에서 직경이 소정의 기준직경보다 큰 결함영역을 상기 검사대상 반도체 기판에 존재하는 결함으로 검출하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출방법.
  27. 제 22항에 있어서,
    (f) 상기 검사대상 반도체 기판 중에서 결함이 존재하는 것으로 파악된 반도체 기판을 제1카세트에 수납하는 단계; 및
    (g) 상기 검사대상 반도체 기판 중에서 결함이 존재하지 않는 것으로 파악된 반도체 기판을 제2카세트에 수납하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출방법.
  28. 제 22항 또는 제 27항에 있어서,
    상기 (a)단계 전에,
    (a1) 상기 검사대상 반도체 기판에 형성된 플랫존을 인식하여 상기 검사대상 반도체 기판을 정렬하는 단계; 및
    (a2) 상기 정렬된 검사대상 반도체 기판을 상기 검사영역으로 이송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출방법.
  29. 제 22항 또는 제 27항에 있어서,
    상기 (a)단계의 수행 전에, 상기 검사대상 반도체 기판으로부터 상기 검사대상 반도체 기판에 고유하게 부여된 식별정보를 독출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 (e)단계의 수행 후에, 검사대상 반도체 기판에 대한 결함검출결과를 상기 검사대상 반도체 기판으로부터 독출된 식별정보와 연계하여 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출방법.
  30. 제 27항에 있어서,
    (h) 상기 제1카세트에 수납되어 있는 반도체 기판을 인출하여 반도체 기판이 위치하는 검사영역이 투광성 재질로 형성된 하위검사스테이지 상의 검사영역으로 이송하는 단계;
    (i) 에리어카메라의 촛점이 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판에 존재하는 결함의 위치에 형성되도록 상기 에리어카메라를 이동시킨 후 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판의 일표면으로부터 타표면까지 상기 반도체 기판의 표면에 수직한 방향으로 구동하고, 상기 에리어카메라의 직선운동거리에 대응하여 소정의 주기를 갖는 펄스신호를 출력하는 단계;
    (j) 상기 펄스신호를 계수하여 사전에 설정된 개수의 펄스신호가 입력될 때마다 에리어카메라에 의해 상기 하위검사스테이지의 하단에 위치한 하위광원으로부터 조사되어 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하여 영상신호를 획득하는 단계; 및
    (k) 상기 에리어카메라에 의해 촬영된 영상신호들 중에서 결함영역이 가장 선명한 영상신호에 대응하는 촬영지시신호가 출력된 시점에 누적된 펄스신호의 계수값을 기초로 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판에 존재하는 결함의 깊이를 검출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출방법.
  31. 제 22항에 있어서,
    (f) 결함의 위치가 파악된 반도체 기판을 검사영역이 투광성 재질로 형성된 하위검사스테이지 상의 검사영역으로 이송하는 단계;
    (g) 에리어카메라의 촛점이 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판 에 존재하는 결함의 위치에 형성되도록 상기 에리어카메라를 이동시킨 후 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판의 일표면으로부터 타표면까지 상기 반도체 기판의 표면에 수직한 방향으로 구동하고, 상기 에리어카메라의 직선운동거리에 대응하여 소정의 주기를 갖는 펄스신호를 출력하는 단계;
    (h) 상기 펄스신호를 계수하여 사전에 설정된 개수의 펄스신호가 입력될 때마다 에리어카메라에 의해 상기 하위검사스테이지의 하단에 위치한 하위광원으로부터 조사되어 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판을 투과한 적외선광을 검출하여 영상신호를 획득하는 단계; 및
    (i) 상기 에리어카메라에 의해 촬영된 영상신호들 중에서 결함영역이 가장 선명한 영상신호에 대응하는 촬영지시신호가 출력된 시점에 누적된 펄스신호의 계수값을 기초로 상기 하위검사스테이지 상에 위치한 반도체 기판에 존재하는 결함의 깊이를 검출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출방법.
  32. 제 31항에 있어서,
    상기 (e)단계는,
    (e1) 상기 영상신호들을 결합하여 상기 검사대상 반도체 기판에 대응하는 검사영상을 생성하는 단계; 및
    (e2) 상기 생성된 검사영상을 구성하는 픽셀들의 그레이레벨값과 사전에 설정되어 있는 기준그레이레벨값의 차이값의 절대값이 소정의 기준값보다 큰 픽셀들 로 구성된 영역을 결함영역으로 판정하고, 상기 결함영역의 위치 및 크기를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 결함검출방법.
  33. 제 22항, 제 27항, 제 30항, 제21항 및 제 32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원으로부터 조사되는 적외선광의 파장은 750nm 내지 850nm인 것을 특징으로 반도체 기판의 결함검출방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011102622A2 (ko) * 2010-02-17 2011-08-25 한미반도체 주식회사 잉곳 검사 장치 및 방법
KR101374509B1 (ko) * 2011-04-19 2014-03-13 시바우라 메카트로닉스 가부시키가이샤 기판 검사 장치, 기판 검사 방법 및 이 기판 검사 장치의 조정 방법
CN108613916A (zh) * 2018-07-03 2018-10-02 深圳市智信精密仪器有限公司 一种用于金刚砂检测的测量设备及其测量方法
CN117269197A (zh) * 2023-11-21 2023-12-22 昆明理工大学 多晶硅原料表面质量检测方法及检测装置
CN117636698A (zh) * 2023-12-28 2024-03-01 北京奥康达体育科技有限公司 一种学生考试用数字化引体向上辅助训练系统

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4333762B2 (ja) * 2007-03-23 2009-09-16 株式会社デンソー 燃料噴射弁を箱詰めする方法
TWI427271B (zh) * 2008-11-14 2014-02-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 光照調節方法及其電腦系統
DE102009050711A1 (de) * 2009-10-26 2011-05-05 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Rissen in Halbleitersubstraten
KR101157081B1 (ko) 2010-04-28 2012-07-03 주식회사 에이치앤씨 조명장치와 이를 포함하는 기판 검사 장치
KR101214806B1 (ko) * 2010-05-11 2012-12-24 가부시키가이샤 사무코 웨이퍼 결함 검사 장치 및 웨이퍼 결함 검사 방법
CN102435629B (zh) * 2011-11-28 2015-01-21 上海华力微电子有限公司 扫描电子显微镜的检测方法
US8948494B2 (en) * 2012-11-12 2015-02-03 Kla-Tencor Corp. Unbiased wafer defect samples
TW201511152A (zh) * 2013-09-09 2015-03-16 Cheng Mei Instr Technology Co Ltd 線性掃瞄總成
US9747520B2 (en) * 2015-03-16 2017-08-29 Kla-Tencor Corporation Systems and methods for enhancing inspection sensitivity of an inspection tool
WO2017172611A1 (en) * 2016-03-28 2017-10-05 General Dynamics Mission Systems, Inc. System and methods for automatic solar panel recognition and defect detection using infrared imaging
CN106841224A (zh) * 2017-04-17 2017-06-13 江南大学 一种纱线图像定距触发采集系统
CN109884077A (zh) * 2017-12-06 2019-06-14 上海太阳能工程技术研究中心有限公司 自然光环境下的户外光伏电站的红外缺陷检测方法及装置
CN108648168A (zh) * 2018-03-15 2018-10-12 北京京仪仪器仪表研究总院有限公司 Ic晶圆表面缺陷检测方法
US11056366B2 (en) * 2018-03-23 2021-07-06 Kla Corporation Sample transport device with integrated metrology
KR20200046967A (ko) 2018-10-26 2020-05-07 삼성에스디에스 주식회사 결함 검출 장치 및 방법
US11300525B2 (en) * 2019-07-31 2022-04-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Wafer inspection apparatus and method
CN111060528B (zh) * 2019-12-31 2023-02-07 塔里木大学 水果缺陷发展规律光学检测系统及检测方法
CN112097824A (zh) * 2020-07-31 2020-12-18 芜湖桑乐金电子科技有限公司 一种碳晶发热板检测装置
US11651981B2 (en) * 2020-08-18 2023-05-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method and system for map-free inspection of semiconductor devices
KR102635249B1 (ko) * 2020-08-31 2024-02-08 세메스 주식회사 이미지 획득 방법, 이미지 획득 장치 및 웨이퍼 검사 장치
CN114723650A (zh) * 2020-12-21 2022-07-08 东方晶源微电子科技（北京）有限公司 晶圆缺陷检测方法和装置、设备及存储介质
CN113176223A (zh) * 2021-03-23 2021-07-27 中山大学新华学院 一种红外分光光度检测仪
CN113674273B (zh) * 2021-09-16 2021-12-31 深圳市光明顶照明科技有限公司 一种基于产品缺陷的光学检测方法、系统和可读存储介质
CN114354616A (zh) * 2021-12-03 2022-04-15 东莞市瑞图新智科技有限公司 一种cis芯片缺陷检测方法及装置
CN114724981B (zh) * 2022-03-10 2023-02-28 江苏亚电科技有限公司 一种晶圆片数片装置及数片方法
CN117078667B (zh) * 2023-10-13 2024-01-09 山东克莱蒙特新材料科技有限公司 基于机器视觉的矿物铸件检测方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3578768D1 (de) * 1985-03-14 1990-08-23 Toppan Printing Co Ltd Einrichtung zum ueberpruefen von abdruecken.
US5153444A (en) * 1988-12-23 1992-10-06 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for detecting patterns
KR960007481B1 (ko) * 1991-05-27 1996-06-03 가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼 패턴검사방법 및 장치
JP3229411B2 (ja) * 1993-01-11 2001-11-19 株式会社日立製作所 薄膜トランジスタ基板の欠陥検出方法およびその修正方法
JP3298250B2 (ja) * 1993-07-30 2002-07-02 ソニー株式会社 自動検査方法及び自動検査装置
US5981949A (en) * 1996-01-18 1999-11-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Locating defects in solid material
US6091075A (en) * 1997-06-04 2000-07-18 Hitachi, Ltd. Automatic focus detection method, automatic focus detection apparatus, and inspection apparatus
JP3397101B2 (ja) * 1997-10-29 2003-04-14 株式会社日立製作所 欠陥検査方法および装置
US6800859B1 (en) * 1998-12-28 2004-10-05 Hitachi, Ltd. Method and equipment for detecting pattern defect
JP4481397B2 (ja) * 1999-09-07 2010-06-16 オリンパス株式会社 光学装置及び顕微鏡
US7109464B2 (en) * 2001-07-06 2006-09-19 Palantyr Research, Llc Semiconductor imaging system and related methodology
ATE514940T1 (de) * 2001-11-30 2011-07-15 Ibm Untersuchungseinrichtung und untersuchungsverfahren für strukturprofile
JP3729154B2 (ja) * 2002-05-10 2005-12-21 株式会社日立製作所 パターン欠陥検査方法及びその装置
JP3784762B2 (ja) * 2002-09-26 2006-06-14 株式会社日立国際電気 パターン欠陥検査装置およびパターン欠陥検査方法
DE102004015326A1 (de) * 2004-03-30 2005-10-20 Leica Microsystems Vorrichtung und Verfahren zur Inspektion eines Halbleiterbauteils

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011102622A2 (ko) * 2010-02-17 2011-08-25 한미반도체 주식회사 잉곳 검사 장치 및 방법
WO2011102622A3 (ko) * 2010-02-17 2011-12-15 한미반도체 주식회사 잉곳 검사 장치 및 방법
KR101374509B1 (ko) * 2011-04-19 2014-03-13 시바우라 메카트로닉스 가부시키가이샤 기판 검사 장치, 기판 검사 방법 및 이 기판 검사 장치의 조정 방법
CN108613916A (zh) * 2018-07-03 2018-10-02 深圳市智信精密仪器有限公司 一种用于金刚砂检测的测量设备及其测量方法
CN117269197A (zh) * 2023-11-21 2023-12-22 昆明理工大学 多晶硅原料表面质量检测方法及检测装置
CN117269197B (zh) * 2023-11-21 2024-02-02 昆明理工大学 多晶硅原料表面质量检测方法及检测装置
CN117636698A (zh) * 2023-12-28 2024-03-01 北京奥康达体育科技有限公司 一种学生考试用数字化引体向上辅助训练系统

Also Published As

Publication number Publication date
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