KR20110004393A - 반도체 물질 내부 결함 검출용 비파괴 초음파 검사방법 및 검사장치 - Google Patents

반도체 물질 내부 결함 검출용 비파괴 초음파 검사방법 및 검사장치 Download PDF

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Abstract

반도체 물질(2)내부 결함 검출용 비파괴 초음파 검사방법 및 검사장치에 관하여 개시한다. 반도체 물질(2)은 길이(L), 횡단면 영역(Q), 그리고 길이(L)에 나란한 측면(5)을 포함하여 구성된다. 초음파 장치(10)는 반도체 물질(2)에 배치된다. 또한, 초음파 장치(10)와 반도체 물질(2) 측면(5) 길이(L)방향의 사이에서 상대운동을 발생시키는 수단이 마련된다.

Description

반도체 물질 내부 결함 검출용 비파괴 초음파 검사방법 및 검사장치{METHOD AND DEVICE FOR THE DESTRUCTION-FREE ULTRASOUND DETECTION OF DEFECTS ON THE INSIDE OF A SEMICONDUCTOR MATERIAL}
본 발명은 반도체 물질 내부의 결함을 검출하기 위한 비파괴 초음파 검사방법 및 검사장치에 관한 것이다.
본 발명은 반도체 물질 내부의 결함을 검출하기 위한 비파괴 초음파 검사방법에 관한 것이다. 반도체 물질은 길이와 횡단면 영역을 가진다. 이러한 반도체 물질은 벌크재료이며, 이러한 벌크재료를 잘라 단층의 디스크 또는 플레이트로 만들어 반도체 제품을 생산한다.
본 발명은 반도체 물질 내부의 결함을 검출하기 위한 비파괴 초음파 검사장치에 관한 것이다. 이러한 반도체 물질은 길이, 횡단면 영역 및 길이에 나란히 대응되는 측면을 포함한다.
독일 특허출원번호 DE 10 2006 032 431 A1에서는 반도체 물질로 구성되는 막대조각에 존재하는 기계적 결함을 검출하는 방법이 개시되어 있다. 반도체 물질은 적어도 하나의 평면과, 이러한 평면에서부터 수직으로 측정한 경우 1cm 내지 100cm 범위의 두께를 갖는다. 이러한 방법에서는 적어도 하나의 초음파 진동자(transducer)를 이용하여 막대조각의 평면을 스캔(scan)하고, 초음파 변환기는 액상 커플링 매개체(liquid coupling medium)에 의하여 막대 조각의 평면과 커플링한다. 각 측정 지점에서 초음파 펄스가 막대조각 평면의 적어도 한 부분으로 지향되고, 막대조각에 의하여 발생하는 초음파 펄스 에코를 시간의 함수로 기록하며, 평면으로부터 발생하는 에코와, 평면의 반대쪽 막대조각 면의 에코, 가능하게는 또 다른 에코를 추가적으로 검출하여, 에코들로부터 막대조각의 기계적 결함 위치를 검출한다.
독일 특허출원 DE 29 36 882에서는 부품 내부 소재의 결함을 검출하는 검사장치에 관하여 개시하고 있다. 이러한 검사장치는 원자력 발전소 내 압력에서의 물질에 이용된다. 검사헤드는 리모트 컨트롤되는 매니퓰레이터에 의하여 위치 이동하며 검사를 진행한다. 결함을 검출하기 위하여 부품 내부 전체가 검사되는 것은 아니다.
미국 특허 6,047,600 에서는 압전물질을 검사하는 방법에 관하여 개시되어 있다. 물질의 균질성을 검사하기 위하여 도달시간 측정법(time-of-arrival method)을 이용하고 있다.
미국 특허 5,381,693에서는 초음파 촬상 장치에 대하여 개시하고 있으며, 물체에 초음파가 방사되는 동안에, 이러한 초음파 촬상장치는 검사 대상 물체를 스캔한다. 테스트 대상물질의 일면을 집중적으로 검사한다.
국제출원공개공보 WO 02/40987에서는 편편한 기판의 어쿠스틱(acoustic), 미세 검사장치에 관하여 개시하고 있다. 검사대상 기판은 다습한 환경의 조건에 배치되며, 초음파가 인가된다.
반도체 물질 벌크 전체로부터 발견될 수 있는 결함에 관한 정보를 획득하기 위하여 초음파 장치를 이용하고, 임의의 크기와 형상을 가지는 막대형(rod-shaped) 반도체 물질을 검사하는 선행기술은 없다.
본 발명의 목적 중 하나는 반도체 물질 내부에 존재하는 결함을 신뢰성 있게 검출하는 것에 있다. 또한, 본 발명에 따른 검사방법에 따르면 반도체 물질 내부의 초음파 이미지가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적 중 하나는 반도체 물질 내부의 결함의 위치를 비파괴적으로 알아낼 수 있는 장치를 제공하는 것에 있다. 나아가, 반도체 물질 내부 결함의 위치는 반도체 물질의 후반부 공정을 위한 기계장치에 전달될 수 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 길이와 횡단면 영역를 가지는 반도체 물질 내부의 결함을 검출하기 위한 비파괴 방법에 있어서, 반도체 물질의 길이를 따라서 이동하며, 반도체 물질과의 사이에서 상대운동을 발생시키는 초음파 장치를 제공하는 단계; 반도체 물질과 초음파 장치간의 상대운동의 발생 중에 초음파 장치로부터 반도체 물질을 향하여 초음파 펄스를 방사하고, 이와 동시에 반도체 물질의 내부에서부터 초음파 펄스까지의 초음파-에코 신호를 시간 및 위치 종속적으로 기록하고, 반도체 물질 벌크 전체로부터 반도체 물질 내부의 결함을 검사하는 단계;반도체 물질이 실린더 형상인 경우에는 반도체 물질의 길이를 따라서 초음파 장치가 이동하는 동안 적어도 하나의 섹터를 반도체 물질의 중심까지 검사하고, 반도체 물질이 직육면체 형상인 경우에는 반도체 물질의 제1외면의 길이를 따라서 초음파 장치가 이동하는 동안 적어도 하나의 직육면체를 반도체 물질의 중심면까지 검사하는 단계; 매개체를 통하여 초음파 펄스와 초음파 에코-신호를 반도체 물질과 커플링시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사방법에 의해 달성된다.
또한, 본 발명에 따라, 반도체 물질 내부의 결함을 비파괴적으로 검출하기 위한 검사장치에 있어서, 반도체 물질은 길이와 횡단면 영역과 길이에 나란한 측면으로 구성되고, 상기 검사장치는 실린더 형상 또는 직육면체 형상의 반도체 물질을 검사하기 위하여 설계되되, 반도체 물질에 배치되는 초음파 장치, 초음파 장치와 반도체 물질 측면의 길이방향과 초음파 장치의 사이에서 상대운동을 발생시키는 수단을 포함하며, 초음파 장치와 반도체 물질 및 초음파장치 사이의 상대 운동을 제어하는 장치는 실린더형 반도체 물질인 경우에 길이를 따라서 적어도 하나의 섹터가 반도체 물질의 중심까지 검사되고, 직육면체형 반도체 물질인 경우에는 운동이 발생하는 동안 반도체 물질의 제1외면의 길이를 따라서 초음파 장치가 운동하는 동안 적어도 하나의 직육면체가 반도체 물질의 중심면까지 검사될 수 있도록 반도체 물질상으로 방사되는 초음파 펄스의 제어 및 이와 동시에 반도체 물질로부터 수신되는 초음파 에코-신호를 기록하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 소정의 길이와 횡단면 영역을 가지는 막대형(rod-shaped)의 반도체 물질 내부의 결함의 검출을 비파괴적으로 할 수 있는 검사방법 및 검사장치가 제공된다.
도 1은 실린더형 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치의 개략도이고,
도 2는 직육면체형 반도체 물질 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치의 개략도이고,
도 3은 원형 횡단면 영역과 이에 대응하는 직선형 초음파 장치의 평면도이고,
도 4는 원형 횡단면 영역과 이에 대응하는 매트릭스형 초음파 장치의 평면도이고,
도 5는 직사각형 횡단면 영역과 이에 대응하는 직선형 초음파 장치의 평면도이고,
도 6은 직사각형 횡단면 영역과 이에 대응하는 매트릭스형 초음파 장치의 평면도이고,
도 7은 반도체 물질의 측면에 대하여 각각의 변환기가 직선형 배열되도록 하는 구현 가능한 실시예를 도시한 것이고,
도 8은 반도체 물질의 측면에 대하여 각각의 변환기가 매트릭스 형태로 배열되도록 하는 구현 가능한 실시예를 도시한 것이다.
본 발명의 목적 중 하나는 반도체 물질 내부에 존재하는 결함을 신뢰성 있게 검출하는 것에 있다. 또한, 본 발명에 따른 검사방법에 따르면 반도체 물질 내부의 초음파 이미지가 제공될 수 있다.
상기 목적은 청구항 제1항에 기재된 특징에 따른 방법으로 달성된다.
본 발명의 또 다른 목적 중 하나는 반도체 물질 내부의 결함의 위치를 비파괴적으로 알아낼 수 있는 장치를 제공하는 것에 있다. 나아가, 반도체 물질 내부 결함의 위치는 반도체 물질의 후반부 공정을 위한 기계장치에 전달될 수 있다.
상기 목적은 청구항 제6항에 기재된 특징에 따른 장치에 의하여 달성된다.
본 발명을 이용하여 막대형(rod-shaped)의 반도체 물질 내부의 결함의 검출이 가능하다는 것이 유용하다는 사실은 입증되었다. 이러한 반도체 물질은 소정의 길이와 횡단면 영역을 가진다.
본 발명에 따른 방법에 의하여 초음파 장치가 제공되며, 이러한 초음파 장치와 반도체 물질의 측면 사이에서는 상대운동이 발생된다. 반도체 물질과 초음파 장치 사이에서 상대 운동이 발생하는 동안 초음파 장치로부터 반도체 물질을 향하여 초음파 펄스가 방사된다. 이와 동시에 반도체 물질 내부에서부터 초음파 펄스의 초음파 에코-신호가 시간 및 위치 종속적으로 기록되며, 반도체 물질 내부의 결함이 반도체 물질 전체 벌크로부터 검출된다. 초음파 펄스와 초음파 에코-신호는 매개체에 의하여 반도체 물질과 커플링된다. 매개체의 예로서 액체가 될 수 있다. 초음파 펄스와 초음파 에코-신호는 공기 또는 그밖의 기체 매개체를 통해서 반도체 물질과 커플링될 수도 있다.
초음파 장치가 반도체 물질의 길이방향을 따라서 이동함으로써, 초음파 장치와 반도체 물질간에 상대운동이 발생한다.
반도체 물질은 실린더 형상이 될 수도 있다. 반도체 물질의 길이를 따라서 초음파 장치가 이동하는 동안 적어도 하나의 섹터가 반도체 물질의 중심부까지 검사된다. 실린더형 반도체 물질은 적어도 하나의 다음 섹터를 반도체 물질의 중심부까지 검사하기 위하여 축을 중심으로 회전한다. 이러한 과정은 초음파 물질 벌크 전체의 검사가 완료되어 이미지를 나타낼 때까지 계속된다.
나아가, 적어도 하나의 섹터의 영역으로부터 수신되는 초음파 에코-신호는 처리하여 이미지화하되 섹터의 외부로부터 수신되는 초음파 에코-신호는 처리하지 않도록, 반도체 물질의 내부로부터 수신되는 초음파 에코-신호를 제어하는 컴퓨터 제어수단이 마련된다.
나아가, 본 발명의 방법에 의하여 직육면체 형상의 반도체 물질의 검사 가능하다. 역시 여기서도, 반도체 물질의 제1외면의 길이를 따라서 초음파 장치가 이동하는 동안 적어도 하나의 직육면체가 반도체 물질의 중심면까지 검사된다. 초음파 장치는 반도체 물질의 길이와 수직한 방향으로 이동하며, 반도체 물질의 제1외면의 길이를 따라서 초음파 장치가 재이동하는 동안 적어도 하나의 다음 직육면체가 반도체 물질의 중심면까지 검사되며, 제2외면의 직육면체가 검사될 수 있도록 반도체 물질은 180°회전한다.
여기서도 역시, 중심면에 까지 이르는 적어도 하나의 직육면체의 영역으로부터 수신되는 초음파 에코-신호를 처리하되 적어도 하나의 직육면체 외부의 초음파 에코-신호는 처리하지 않도록, 반도체 물질 내부로부터 수신되는 초음파 에코-신호를 제어하는 컴퓨터 제어수단이 마련된다.
초음파 물질 내부의 결함의 비파괴 검사를 위한 장치는 반도체 물질에 배치되는 초음파장치를 포함한다. 나아가, 반도체 물질의 측면 길이와 초음파 장치간에 상대운동을 발생시키는 수단도 마련된다.
초음파 장치는 측면으로부터 소정 간격만큼 이격되는 다수의 변환기를 포함하여 구성될 수 있다. 변환기로부터 방사되는 초음파 펄스는 매개체에 의하여 반도체 물질과 커플링 된다. 이를 위하여 액체 또는 기체 매개체가 이용될 수 있다. 사용되는 매개체에 따라 소비되는 전력을 고려하여 변환기가 설계될 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 다수의 변환기가 일렬로 동일간격 이격 배열된다. 다른 실시예에서 변환기들은 매트릭스 형태로 동일간격으로 이격되어 배열된다.
다른 실시예들은 동반되는 부재번호를 참조하여 본 발명의 장치 및 방법과 그들의 효과를 설명한다.
본 발명의 요소에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성요소는 동일한 부재번호가 사용된다. 또한, 각 도면에서의 부재번호는 각 도면의 설명을 위하여 필요한 경우에만 사용된다.
도 1은 실린더형 반도체 물질(2)의 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치의 개략도이다. 본 발명에 따른 장치(1)를 이용하여 임의의 형상의 횡단면(Q)을 가지는 반도체 물질(2)을 검사할 수 있다. 도 1에서 도시된 실시예에서 반도체 물질(2)은 원형의 횡단면(Q)를 형성한다. 다만, 본 명세서에서 설명되는 횡단면의 형상이 본 발명의 권리범위를 제한하지는 않는다. 본 발명에 따른 장치(1)를 이용하여 임의의 형상의 횡단면을 가지는 막대형(rod-shaped) 반도체 물질을 검사할 수 있다.
검사 대상이 되는 반도체 물질(2)은 액체(8)로 채워진 컨테이너(6)의 내부에 수용된다. 초음파 장치(10)는 다수의 변환기(12)를 포함하여 구성되며, 이러한 초음파 장치(10)에 의하여 방출되는 초음파 펄스는 액체(8)를 통하여 반도체 물질(1)과 커플링된다. 도면에서는 액체가 이용되었으나, 매개체가 이에 제한되는 것은 아니다. 초음파 펄스와 초음파 에코-신호는 공기 또는 그밖의 기체 매개체를 통해서 반도체 물질과 커플링될 수도 있다. 공기를 매개로 한 커플링 과정이 도면에서 도시되지는 않았으나, 공기를 매개로 하는 커플링이 반도체 물질(1) 내부의 결함에 대하여 만족할만한 검사결과를 나타내도록 소비전력이 고려된 변환기들을 설계하는 방법은 본 기술분야의 당업자에게 자명한 내용에 해당한다. 도 1에 도시된 양방향 화살표(9)에 의하면 초음파 장치(10)는 반도체 물질을 길이방향(L)에 따라서 상대적으로 이동한다. 제어 및 평가장치(14)가 제공된다. 그러므로 제어 및 평가장치(14)는 초음파 장치(10)와 반도체 물질(2) 사이의 상대운동을 제어하기 위하여 이용되며, 반도체 물질(2) 상에 방출되는 초음파 펄스의 제어 및 이에 대응되는 반도체 물질(2)의 내부로부터 발생되는 초음파 에코-신호의 기록시에도 제어 및 평가장치(14)가 이용된다. 이러한 상대운동은 반도체 물질(2)의 길이(L)를 따라서 일어난다. 본 발명에 따른 장치(1)를 이용하여 반도체 물질(2) 벌크 전체를 검사할 수 있도록 반도체 물질(2)은 축(4)을 중심으로 회전가능하게 설치된다. 막대형 반도체 물질(2)의 회전방향은 도 1에서 화살표(4a)로 나타난다. 초음파 장치(10)는 반도체 물질(2) 측면(5)와 대향되도록 위치한다.
도 2는 직육면체형 반도체 물질(2)의 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치(1)의 개략도이다. 먼저, 여기서 초음파 장치(10)는 반도체 물질(2)의 측면(5)의 제1면(5a)과 대향되게 배치된다. 초음파 장치(10)는 먼저 반도체 물질(2) 측면(5)의 제1면(5a)을 스캔한다. 그러므로, 반도체 물질(2) 내부의 중심면(3)에서부터 상측은 초음파 장치(10)에 의하여 검사된다. 상술한 반도체 물질(2) 영역의 검사가 완료되면, 반도체 물질(2)은 180°회전하여 제1면(5a)의 반대편인 제2면(5b)을 검사한다. 이러한 방법에 의하여 반도체 물질(2) 벌크의 두번째 영역이 검사된다.
도 3은 원형 횡단면 영역(20)과 이에 대응하는 직선형 초음파 장치(10)의 평면도이다. 초음파 장치(10)의 변환기(12) 중 적어도 하나는 측면(5)의 하나의 열(line)에 대향되도록(도 7 참조) 배치된다. 원의 하나의 섹터(21)를 반도체 물질(2)의 중심(M)까지 검사되도록 초음파 장치(10)와 제어 및 평가장치(14)가 상호 협력하여 동작한다. 원의 섹터(21)는 반도체 물질(2)의 길이(L)를 따라서 확장되며 검사한다. 원의 하나의 섹터(21)가 측정되고 나면, 반도체 물질(2)은 축(4)을 중심으로 회전하고 원의 다음 섹터(21)가 초음파 장치(10)에 의하여 측정된다.
도 4는 원형 횡단면 영역(20)과 이에 대응하는 매트릭스형 초음파 장치(10)의 평면도이다. 초음파 장치(10)는 매트릭스 형으로 배열되는 다수의 변환기(12)를 포함하여 구성된다. 도 4에서는 매트릭스의 첫번째 열(row)을 나타내고 있다. 변환기(12)는 반도체 물질(2)에 대하여 각각의 변환기가 반도체 물질(2)의 측면(5)으로부터 동일한 거리로 이격되도록 배치된다. 초음파 장치(10)와 제어 및 평가장치(14)는 원의 하나의 섹터(21)가 반도체 물질(2)의 중심까지 측정될 수 있도록 동시 작동한다. 원의 섹터(21)는 반도체 물질(2)의 길이(L)를 따라서 확장된다. 원의 하나의 섹터(21)가 검사되면, 반도체 물질은 축(4)을 중심으로 회전하고, 초음파 장치(10)에 의하여 원의 다음 섹터(21)가 검사된다. 매트릭스형 배열에 의하여 검사되는 원의 섹터(21)는 직선형 배열의 다수 변환기(12)에 의하여 검사되는 원의 섹터보다 넓다.
도 5는 직사각형 횡단면 영역(30)과 직선형 초음파 장치(10)의 평면도이다. 초음파 장치(10)의 변환기(12)들 중 적어도 하나는 측면(5)의 제1면(5a) 영역의 반대편에 배치되도록 배열된다. 초음파 장치(10)의 변환기(12) 중 적어도 하나는 측면(5)의 제1면(5a) 영역에 대향되도록 배치된다.직육면체(31)가 반도체 물질(2)의 중심면까지 측정되도록 초음파 장치(10)와 제어 및 평가장치(14)가 상호 협력하여 동작한다. 직육면체(31)은 반도체 물질(2)의 길이(L)를 따라서 확장하며 검사한다. 하나의 직육면체(31)가 검사가 완료되면, 초음파 장치(10)는 이동[화살표(32)의 방향으로]하여 초음파 장치(10)는 다음 직육면체를 검사한다. 중심면(3a)까지 제1면(5a)의 모든 직육면체(31)의 검사가 완료되면, 반도체 물질(2)은 180°회전한다. 그 후에 측면(5)의 제2면(5b)의 다수의 직육면체(31)들이 검사된다. 이러한 방법으로 직사각형 형태의 횡단면(30)을 가지는 반도체 물질(2) 벌크 전체를 검사할 수 있다. 상세한 설명 내에서는 직사각형으로 기재하였으나, 이와 같은 기재가 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다. 횡단면은 정사각형이 될 수 있고, 직사각형 또는 정사각형에서 다소 벗어나는 형태일 수도 있다.
도 6은 직사각형 횡단면 영역(30)과 반도체 물질(2)를 검사하기 위한 매트릭스형 초음파 장치(10)의 평면도이다. 도 5에서 도시된 배열을 이용하는 것보다 변환기(12)의 매트릭스형 배열을 이용하는 것이 더 넓은 직사각형(31)을 검사할 수 있다는 점이 도 5에서 도시된 실시예와의 차이에 해당한다. 근본적으로 매트릭스형 배열의 각 변환기(12)들은 제1면(5a) 또는 제2면(5b)에 평행하게 배치된다.
도 7은 반도체 물질(2)의 측면(5)에 대하여 각각의 변환기(12)가 직선형 배열되도록 하는 구현 가능한 실시예를 도시한 것이다. 예를들면, 여기서 도시된 실시예에서 반도체 물질(2)의 제1면(5a)은 직선형 배열[열배열(50)]의 변환기(12)들에 의하여 스캔된다. 각 변환기(12)들은 반도체 물질의 길이(L)를 따라서 동일한 간격(40)으로 상호 이격되게 위치한다. 반도체 물질(2)의 직사각형(31)을 중심면(3)(도 5 참조)까지 검사하기 위하여 열배열(50)이 간격(40)의 값으로 위치한다. 이러한 방법으로 반도체 물질(2) 벌크의 적어도 일부 영역이 상대적으로 짧은 시간내에 검사될 수 있다. 반도체 물질(2) 벌크의 그 다음 영역을 검사하기 위하여 열배열(50)된 변환기(12)들은 반도체 물질(2)의 길이(L)에 수직한 방향으로 이동한다. 그 후에 열배열(50)은 간격(40)의 값으로 재이동한다. 이와 같은 동작은 제1면(5a) 전체의 스캔 및 대응되는 반도체 물질(2) 벌크의 검사가 완료될 때까지 계속된다.
도 8은 반도체 물질(4)의 측면(5)의 제1면(5a)에 대하여 각각의 변환기(12)가 매트릭스 형태로 배열되도록 하는 구현 가능한 실시예를 도시한 것이다. 변환기(12)들의 전체 매트릭스(55)는 도 7에서 도시된 순서와 동일한 순서에 의하여 이동한다. 매트릭스(55)를 이용하면 도 7에서 도시된 실시예보다 더 넓은 영역의 반도체 물질(2) 벌크의 검사가 가능함은 자명하다. 매트릭스 배열의 경우에는 반도체 물질(2)의 내부로부터 수신되는 초음파 에코-신호를 신호 처리비용이 더 많이 든다.
본 명세서에서는 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진자라면 청구항의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명의 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있음은 명백하다.
2 : 반도체 물질 10 : 초음파 장치
3 : 중심면(Central plane) 12 : 변환기
4 : 중심(M) 14 : 제어 및 평가장치
5 : 측면 20 : 원형 횡단면 영역
5a : 제1면 21 : 섹터
5b : 제2면 30 : 직사각형 횡단면 영역
8 : 액체

Claims (15)

  1. 길이(L)와 횡단면 영역(Q)를 가지는 반도체 물질(2) 내부의 결함을 검출하기 위한 비파괴 검사방법에 있어서,
    반도체 물질(2)의 길이(L)를 따라서 이동함으로써 반도체 물질(2)과의 사이에서 상대운동을 발생시키는 초음파 장치(10)를 제공하는 단계;
    반도체 물질(2)의 측면(5)과 초음파 장치(10)간의 상대운동 발생 중에 초음파 장치(10)는 반도체 물질(2)을 향하여 초음파 펄스를 방사하고, 이와 동시에 반도체 물질(2)의 내부에서부터 초음파 펄스까지의 초음파-에코 신호(ultrasonic echo-signal)를 시간 및 위치 종속적으로 기록하며, 반도체 물질(2) 벌크 전체로부터 반도체 물질(2) 내부의 결함을 검사하는 단계;
    반도체 물질(2)이 실린더 형상인 경우에는 반도체 물질(2)의 길이(L)를 따라서 초음파 장치(10)가 이동하는 동안 적어도 하나의 섹터를 반도체 물질(2)의 중심(M)까지 검사하고, 반도체 물질(2)이 직육면체 형상인 경우에는 반도체 물질(2)의 제1외면의 길이(L)를 따라서 초음파 장치가 이동하는 동안 적어도 하나의 직육면체(31)를 반도체 물질(2)의 중심면(3)까지 검사하는 단계;
    매개체를 통하여 초음파 펄스와 초음파 에코-신호를 반도체 물질(2)에 커플링(coupling)하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사방법.
  2. 제1항에 있어서,
    실린더형 반도체 물질(2)의 경우에 반도체 물질(2)이 축(4)을 중심으로 회전함으로써 초음파 장치(10)는 다음 섹터(21)를 반도체 물질(2)의 중심(M)까지 검사하는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 섹터영역에서부터 수신되는 초음파 에코-신호들은 처리하되 섹터영역 외부의 초음파 에코-신호들은 처리되지 않도록 실린더형 반도체 물질(2)의 내부로부터 수신되는 초음파 에코-신호들을 제어하는 컴퓨터 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사방법.
  4. 제1항에 있어서,
    직육면체형 반도체 물질인 경우에 초음파 장치(10)는 반도체 물질(2)의 길이(L)를 가로지르며 이동하되, 반도체 물질(10)의 제1외면의 길이(L)를 따라서 초음파 장치(10)가 이동하는 동안 적어도 하나의 직육면체(31)가 반도체 물질(2)의 중심면(3)까지 검사되고, 제1면(5a)의 모든 직육면체(31)가 반도체 물질(2)의 중심면(3)까지 검사가 완료되면, 반도체 물질(2)은 180°회전하여 제2외면(5b)로부터 직육면체(31)를 검사하는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사방법.
  5. 제4항에 있어서,
    적어도 하나의 직육면체(31)영역으로부터 수신되는 초음파 에코-신호들은 중심면(3)까지 처리하되 적어도 하나의 직육면체 외부의 초음파 에코-신호들은 처리되지 않도록 초음파 물질(2) 내부로부터 수신되는 초음파 에코-신호들을 제어하는 컴퓨터 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사방법.
  6. 반도체 물질 내부의 결함을 비파괴적으로 검출하기 위한 검사장치에 있어서,
    반도체 물질(2)은 길이(L)와 횡단면 영역(Q)과 길이(L)에 나란한 측면(5)으로 구성되고, 상기 검사장치는 실린더 형상 또는 직육면체 형상의 반도체 물질(2)을 검사하기 위하여 설계되되,
    반도체 물질(2)에 배치되는 초음파 장치(10), 초음파 장치(10)와 반도체 물질(2) 측면(5)의 길이(L)방향과 초음파 장치(10)의 사이에서 상대운동을 발생시키는 수단을 포함하며,
    초음파 장치(10)와 반도체 물질 및 초음파장치 사이의 상대 운동을 제어하는 장치는 실린더형 반도체 물질(2)인 경우에 길이(L)를 따라서 적어도 하나의 섹터가 반도체 물질의 중심(M)까지 검사되고, 직육면체형 반도체 물질(2)인 경우에는 운동이 발생하는 동안 반도체 물질(2)의 제1외면의 길이(L)를 따라서 초음파 장치가 운동하는 동안 적어도 하나의 직육면체(31)가 반도체 물질(2)의 중심면(3)까지 검사될 수 있도록 반도체 물질(2)상으로 방사되는 초음파 펄스의 제어 및 이와 동시에 반도체 물질(2)로부터 수신되는 초음파 에코-신호를 기록하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치.
  7. 제6항에 있어서,
    초음파 장치(10)는 측면(5)으로부터 소정거리 이격 배치되는 다수의 변환기(12)와 매개체를 통하여 변환기(12)로부터 반도체 물질(2)내부로 방사되는 초음파 펄스 및 반도체 물질(2)로부터 변환기(12)로 방사되는 초음파-에코 펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 매개체는 액체인 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 매개체는 기체인 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치.
  10. 제7항에 있어서,
    다수의 변환기(12)는 동일 열 상에 동일 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치.
  11. 제7항에 있어서,
    다수의 변환기(12)는 매트릭스(55) 상에 동일 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치.
  12. 제6항에 있어서,
    반도체 물질(2)이 실린더 형상인 경우에 변환기(12)의 열배열(50)은 반도체 물질(2)의 측면(5)에 대하여 변환기(12)들이 반도체 물질(2) 측면의 모면[(母面), generatrix]에 대향되게 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치.
  13. 제6항에 있어서,
    반도체 물질(2)이 실린더 형상인 경우에 변환기(12)들의 매트릭스 배열은 반도체 물질(2)의 측면에 대하여 변환기(12)가 반도체 물질(2) 측면의 적어도 하나의 영역과 대향되게 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치.
  14. 제6항에 있어서,
    반도체 물질(2)이 직육면체 형상인 경우에 변환기(12)들의 열배열은 반도체 물질(2)의 네개의 측면 중 하나의 면에 대하여 반도체 물질(2)면 상의 하나의 열(line)에 대향되게 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치.
  15. 제6항에 있어서,
    반도체 물질(2)이 직육면체 형상인 경우에 변환기(12)들의 매트릭스 배열은 반도체 물질(2)의 네개의 측면 중 하나의 면에 대하여 반도체 물질(2)의 네개의 측면 중 하나의 적어도 일부분에 대향되게 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 물질의 내부 결함 검출용 비파괴 검사장치.
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