KR20190041678A - 반도체 칩 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 제조과정 중 가열된 반도체 칩이 이동하는 이송 경로를 제공하는 이송부; 상기 이송 경로 상에 설치되며, 상기 반도체 칩을 촬영하여 열화상 이미지를 생성하되, 상기 반도체 칩의 두께 방향으로 초점을 달리한 복수의 열화상 이미지를 촬영하는 촬영부; 및 상기 복수의 열화상 이미지와 미리 준비된 복수의 표준 이미지를 비교하여 온도 차가 기준값을 초과하는 영역을 검출하는 분석부; 를 포함하는 반도체 칩 검사 장치를 제공한다.

Description

반도체 칩 검사 장치{SEMICONDUCTOR CHIPS INSPECTION APPARATUS }
본 발명은 반도체 칩 검사 장치에 관한 것이다.
반도체 칩을 생산하는 제조 공정은 복수의 공정들이 순차적으로 이루어지므로, 어느 하나의 공정에서 결함이 발생하면, 결함이 존재하는 상태로 마지막 공정까지 거치게 된다. 따라서, 생산성의 향상시키기 위해서는, 결함이 발생한 반도체 칩이 제조 공정을 마치기 전에 발견하고 이를 제거하는 과정이 중요하다. 기존의 광학적 검사 설비나 e-beam 검사 설비는 반도체 칩의 표면에 노출된 결함은 쉽게 검출할 수 있으나, 반도체 칩의 내부에 발생한 결함을 검출하는 데에 한계가 있었으며, 반도체 칩에 전원을 인가하여 반도체 칩의 정상동작 유무를 확인하는 검사는, 반도체 칩의 제조가 완료된 이후에 가능하므로 불량 반도체 칩을 조기에 제거하는 데에 한계가 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제 중 하나는, 반도체 칩의 결함을 조기에 발견할 수 있는 반도체 칩 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 제조과정 중 가열된 반도체 칩이 이동하는 이송 경로를 제공하는 이송부; 상기 이송 경로 상에 설치되며, 상기 반도체 칩을 촬영하여 열화상 이미지를 생성하되, 상기 반도체 칩의 두께 방향으로 초점을 달리한 복수의 열화상 이미지를 촬영하는 촬영부; 및 상기 복수의 열화상 이미지와 미리 준비된 복수의 표준 이미지를 비교하여 온도 차가 기준값을 초과하는 영역을 검출하는 분석부; 를 포함하는 반도체 칩 검사 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는, 챔버; 상기 챔버 내에 수용되며, 상기 챔버의 내부 온도보다 가열된 반도체 칩이 이동하는 이송 경로를 제공하는 이송부; 상기 이송 경로 상에 설치되며, 상기 반도체 칩을 촬영하여 열화상 이미지를 생성하되, 상기 반도체 칩의 두께 방향으로 초점을 달리한 복수의 열화상 이미지를 촬영하는 촬영부; 및 상기 복수의 열화상 이미지를 처리하여 열화상 이미지 그룹을 생성하고, 상기 열화상 이미지 그룹과 미리 준비된 표준 이미지 그룹과의 온도 차가 기준값을 초과하는 영역을 검출하여, 상기 반도체 칩 내의 결함을 검출하는 분석부;를 포함하는 반도체 칩 검사 장치를 제공한다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 칩 검사 장치는 반도체 칩의 결함을 조기에 발견하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 칩 검사 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1의 A부분의 확대도이다.
도 3은 촬영부가 초점을 달리하여 반도체 칩을 촬영하는 것을 도시한 것이다.
도 4(a) 내지 도 4(c)는 분석부에서 생성된 열화상 이미지 그룹을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5(a) 내지 도 5(c)는 표준 이미지 그룹을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6(a) 내지 도 6(c)는 열화상 이미지 그룹과 표준 이미지 그룹을 감산 비교한 결과를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 도 1의 반도체 칩 검사 장치의 변형예이다.
도 8은 도 1의 반도체 칩 검사 장치를 이용한 반도체 검사 방법의 주요단계를 설명한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 칩 검사 장치에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 칩 검사 장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1의 A부분의 확대도이며, 도 3은 촬영부가 초점을 달리하여 반도체 칩을 촬영하는 것을 도시한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 칩 검사 장치(10)는 반도체 칩(P1, P2)을 이송하는 이송부(200), 반도체 칩(P1, P2)의 열화상 이미지를 촬영하는 촬영부(300), 촬영된 열화상 이미지를 처리하고 분석하는 분석부(400)를 포함한다. 실시예에 따라서는 상기 이송부(200)가 수용되는 챔버(100)를 구비할 수 있다.
상기 반도체 칩 검사 장치(10)는 반도체 칩을 제조하는 공정 사이의 이송 경로상에 설치될 수 있다. 또한, 상기 반도체 칩 검사 장치(10)는 제조과정에서 반도체 칩을 가열하는 공정과 그 후속 공정의 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 칩 검사 장치(10)는 반도체 칩의 표면을 몰딩재로 패키징하는 과정에서 반도체 칩이 가열되는 몰딩(molding) 공정과 그 후속 공정의 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예의 반도체 칩 검사 장치(10)에 로딩되는 반도체 칩(P1, P2)은 이전 공정에서 제1 온도로 가열된 상태로 제공되며, 가열된 반도체 칩(P1, P2)은 반도체 칩 검사 장치(10)에서 이송되는 과정에서, 제2 온도로 점진적으로 냉각될 수 있다. 실시예에 따라서는, 상기 반도체 칩 검사 장치(10)의 상기 반도체 칩(P1, P2)의 유입부(IN)와 유출부(OUT)에 반도체 칩의 온도를 검출하는 온도측정부를 배치하고, 유입부(IN)와 유출부(OUT)에서 측정된 온도의 감소 폭이 기준값을 초과할 경우에, 상기 반도체 칩(P1, P2)이 냉각되는 속도를 늦추기 위한 온도유지부를 포함할 수 있다.
이전 공정은 반도체 칩을 제조하는 공정에서 반도체 칩을 불가피하게 가열하게 되는 공정으로, 예로 든 몰딩 공정과 같이 가열된 몰딩재로 반도체 칩의 외형을 형성하는 과정 반도체 칩이 가열된 공정을 의미한다. 예를 들어 몰딩 공정에서 가열된 경우에 상기 제1 온도는 130℃ 내지 150℃의 온도일 수 있으며, 제2 온도는 상온일 수 있다. 따라서, 본 실시예의 경우, 반도체 칩 검사 장치(10)에 로딩되기 전에 반도체 칩을 가열하기 위한 별도의 가열장치가 불필요하므로, 반도체 칩을 검사하기 위해 추가적으로 가열함으로써 제조 공정이 지연되는 것을 방지할 수 있다. 일 실시예의 반도체 칩(P1, P2)은 패키징된 반도체 칩일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 패키징되기 전 상태의 반도체 칩일 수 있으며, 웨이퍼 상태일 수도 있다.
상기 챔버(100)는 이전 공정의 챔버(C1)와 후속 공정의 챔버(C2)를 연결하는 이동경로 상에 배치될 수 있으며, 상기 이송부(200)를 내부 공간에 수용할 수 있을 정도의 크기로 준비될 수 있다. 실시예에 따라서는 상기 챔버(100)의 내부에 촬영부(300)를 수용할 수 있는 크기로 준비될 수 있으며, 챔버(100)의 외부에서 내부를 관찰할 수 있도록 관찰창을 일측벽에 배치할 수도 있다.
상기 챔버(100)의 내부 온도는 유입부(IN)를 통하여 유입된 반도체 칩(P1, P2)의 온도인 제1 온도보다 낮을 수 있다. 따라서, 반도체 칩(P1, P2)는 챔버(100)의 내부를 이동함에 따라 냉각될 수 있다.
상기 이송부(200)는 이전 공정의 챔버(C1)와 후속 공정의 챔버(C2)를 연결하며, 반도체 칩을 소정의 경로를 따라 연속적으로 이송시킬 수 있는 다양한 이송 수단을 채용할 수 있으며, 일 실시예의 경우, 컨베이어 벨트(conveyer belt)가 채용될 수 있다.
상기 촬영부(300)는 상기 반도체 칩(P1, P2)의 이송 경로 상에 설치되어, 상기 반도체 칩(P1, P2)의 열화상 이미지를 촬영하여 상기 분석부(400)로 전송할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 촬영부(300)는 상기 이송부(200) 상에 배치될 수 있으며, 상기 이송부(200)를 따라 배열된 하나 이상의 열화상 카메라(310, 320)를 포함할 수 있다. 상기 이송부(200)가 복수의 열화상 카메라(310, 320)를 포함한 경우에, 복수의 열화상 카메라(310, 320)는 중심간 간격(D1)이 반도체 칩(P1, P2)의 중심간 간격(D2)만큼 분리되도록 배치될 수 있다. 상기 열화상 카메라(310, 320)는 반도체 칩에서 방출되는 열을 감지하고, 방출된 열의 온도 분포를 색상으로 표현한 열화상 이미지로 출력할 수 있다. 일반적으로, 반도체 칩의 제조 공정은 순차적으로 이루어지는 복수의 공정들을 포함하며, 반도체 칩은 각각의 공정들에서 발생한 결함을 가질 수 있다. 이러한 결함은, 특히 반도체 칩을 가열하게 되는 몰딩 과정에서 자주 발생한다. 몰딩 과정에서 인(Phosphor)과 같은 촉매가 반도체 칩의 한쪽 끝에 집중되면, 이 부분에 수분이 접촉하면 몰딩재가 박리되는 불량이 발생할 수 있다. 그러나, 반도체 칩을 몰딩을 하는 과정에서 발생하는 결함은 몰딩의 내부에 존재하게 되므로, 반도체 칩의 표면에 노출된 결함만을 확인할 수 있는 기존의 광학적 검사 설비나 e-beam 검사 설비로는 반도체 칩의 내부에서 발생한 결함을 확인하는 데에 한계가 있었다.
일 실시예의 경우, 반도체 칩의 열화상 이미지를 촬영하고 이를 정상적으로 동작하는 반도체 칩의 열화상 이미지와 비교함으로써, 반도체 칩의 결함 유무를 확인할 수 있다. 반도체 칩의 제조 과정에서 발생하는 결함은 리소그래피(lithography) 공정이나 에칭(etching) 공정이 목표하는 바대로 진행되지 않았을 때, 제조 공정 중 외부에서 이물질이 유입되었을 때, 또는 반도체층으로 형성한 구조물에 산화와 같은 화학적 변화가 발생하거나 크랙이 발생하는 경우에 발생할 수 있다. 이러한 결함이 발생한 영역은 결함의 물성 특성의 차이로 인해, 정상적인 영역과는 열전도율(thermal conductivity) 차이를 보이게 된다, 따라서, 결함이 발생한 영역에서 방출되는 열은 정상적인 영역에서 방출되는 열과는 다른 분포를 보이게 된다. 이러한 열에 의해 발생한 적외선 파장은 다른 광에 비해 투과도가 높으므로, 반도체 칩의 하부에서 방출되는 적외선 파장도 용이하게 검출할 수 있다.
일 실시예는 열화상 이미지를 통해 반도체 칩의 열분포를 확인하고 이를 정상적인 반도체 칩의 열분포와 비교함으로써, 측정 대상인 반도체 칩에 결함이 발생하였는지를 확인할 수 있는 것이다.
실시예에 따라서는, 상기 열화상 카메라(310, 320)는 무빙 스테이지(moving stage)에 접속될 수 있다. 따라서, 필요에 따라, 상기 열화상 카메라(310, 320)를 좌우로 이동하거나, 상하로 이동하여 촬영되는 대상의 두께 방향으로 초점을 달리한 복수의 열화상 이미지를 촬영하게 할 수도 있다.
도 3은 열화상 카메라(310)가 반도체 칩(P1)의 전면(FD)에서 두께 방향으로 초점(F1, F2, F3)을 달리하여 3장의 열화상 이미지를 촬영하는 과정을 도시한 것이고, 도 4(a) 내지 도 4(c)는 촬영된 3장의 열화상 이미지(IMGL1~IMGL3)를 도시한 것이다.
열화상 카메라(310)는 초점(F1, F2, F3)을 달리하여 두께 방향으로 적층된 가상의 레이어들(L1, L2, L3)의 열화상 이미지를 촬영할 수 있다. 열화상 카메라(310)는 렌즈(312)의 초점을 달리하여 반도체 칩(P1)의 표면에 해당하는 레이어(L1)로부터 반도체 칩(P1)의 최하부의 레이어(L3)까지 순차적으로 열화상 이미지를 촬영할 수 있다. 실시예에 따라서는, 이송부(200)의 열화상 이미지가 촬영되기 전까지 반도체 칩(P1)의 두께 방향으로 초점 거리를 순차적으로 증가시키면서 촬영할 수 있다. 따라서 두께가 다른 여러 종류의 반도체 칩의 두께에 따른 복수의 열화상 이미지를 촬영할 수도 있다.
실시예에 따라서는, 상기 반도체 칩 검사 장치(10)의 유입부(IN)와 유출부(OUT)에 열화상 카메라를 설치하고, 열화상 카메라에서 촬영된 열화상 이미지의 평균값을 산출함으로써, 반도체 칩(P1, P2)의 온도를 검출할 수도 있다.
상기 분석부(400)는 상기 촬영부(300)에서 촬영된 열화상 이미지와 미리 준비된 복수의 표준 이미지를 비교하여 온도차가 기준값을 초과하는 영역을 검출함으로써, 상기 반도체 칩(P1, P2) 내의 결함을 검출할 수 있다.
이를 구체적으로 설명한다. 상기 분석부(400)는 촬영부(300)에서 촬영된 각각의 반도체 칩(P1, P2)의 수의 열화상 이미지를 저장하고, 이를 처리하여 각각의 반도체 칩(P1, P2)에 대응되는 열화상 이미지 그룹을 생성한다. 이때, 상기 분석부(400)는 열화상 이미지에 포함된 결함 신호를 강조하기 위해, 상기 결함 신호를 증폭하기 위한 신호처리를 할 수 있다. 이러한 신호 처리의 일 예로, 촬영된 열화상 이미지에서 온도 차가 가장 큰 영역과 가장 작은 영역을 검출하고, 상기 구간의 온도 차를 균일하게 하는 증폭률(amplifier factor)을 곱하여 변환함으로써, 결함 신호를 그 외의 신호에 비해 강조되도록 할 수 있다.
또한, 상기 분석부(400)는 미리 준비된 복수의 표준 이미지를 처리하여 표준 이미지 그룹을 생성한다. 상기 분석부(400)는 표준 이미지 그룹과 각각의 열화상 이미지 그룹을 비교하고, 온도 차가 기준 값을 초과하는 영역을 검출함으로써, 반도체 칩(P1, P2)에 결함이 발생하였는지를 검출할 수 있다. 복수의 표준 이미지는 상기 분석부에 미리 저장되어 있는 데이터로서, 정상적으로 판별된 반도체 칩의 열화상 이미지를 저장한 데이터로 이루어질 수 있다.
도 4(a) 내지 도 6(c)를 참조하여 이를 구체적으로 설명한다.
도 4(a) 내지 도 4(c)는 분석부에서 생성된 열화상 이미지 그룹을 개략적으로 도시한 것이며, 도 5(a) 내지 도 5(c)는 대응되는 표준 이미지 그룹을 개략적으로 도시한 것이고, 도 6(a) 내지 도 6(c)는 열화상 이미지 그룹과 표준 이미지 그룹을 감산 비교한 결과를 개략적으로 도시한 것이다. 도 4(b)의 도면부호 DF1~DF4는 결함이 촬영된 영역을 표시한 것이다.
분석부(400)는, 도 4(a) 내지 도 4(c)의 열화상 이미지(IMGL1~IMGL3)를 처리하여 하나의 열화상 이미지 그룹으로 생성하고, 이에 대응되는 도 5(a) 내지 도 5(c)의 표준 이미지 그룹의 표준 이미지(RIMGL1, RIMGL2, RIMGL3)를 감산 처리하여, 도 6(a) 내지 도 6(c)의 결과값(DIMGL1~DIMGL3)을 생성한다. 이때, 촬영된 열화상 이미지(IMGL1~IMGL3)와 표준 이미지(RIMGL1~RIMGL3)는 동일하지 않더라도 소정의 기준값 내의 차이인 경우에는 동일한 값으로 처리할 수 있다. 예를 들어, 촬영된 결함이 기준값보다 작은 크기인 경우에는 동일값으로 처리할 수 있다. 도 4(b)에 촬영된 결함(DF1~DF3) 중 크기가 작은 결함(DF2, DF3)는 도 6(b)의 결과값에서 결함으로 처리되지 않은 것을 볼 수 있다.
도 6(a)는 결함이 촬영된 영역을 포함하지 않으므로, 결과값(DIMGL1)에 결함 영역이 표시되지 않았으나, 도 6(b) 및 도 6(c)는 결함(DF5, DF6)이 촬영된 것을 볼 수 있다. 따라서, 상기 분석부(400)는 결과값을 확인함으로써, 촬영된 열화상 이미지에 결함이 촬영되었는 지를 확인할 수 있는 것이다. 분석부(400)는 이로부터 반도체 칩(P1)에서 실제 결함이 발생한 위치를 판단하고 이를 표시할 수 있다. 또한, 반도체 칩에서 결함이 발생된 위치를 저장하여 데이터 베이스를 작성하고, 결함이 발생하는 영역에 대한 데이터를 사용자에게 제공할 수도 있다.
실시예에 따라서는, 상기 반도체 칩 검사 장치(10)는 결함이 있는 것으로 확인된 반도체 칩을 선별하여 제거하는 선별부를 더 포함할 수 있다.
도 7은 도 1의 반도체 칩 검사 장치(10)의 변형예이다. 도 7의 'B'부분은 도 2와 동일하므로, 도 2를 참조하여 설명한다. 앞서 설명한 구성요소에 대응되는 구성요소는 동일한 도면부호로 설명한다.
도 7의 반도체 칩 검사 장치(10')는 도 1의 반도체 칩 검사 장치(10)에, 반도체 칩(P1, P2)이 냉각되는 속도를 늦추기 위한 온도유지부(500)를 더 포함하는 차이점이 있다. 상기 반도체 칩 검사 장치(10')는 유입부(IN)와 유출부(OUT)에 각각 반도체 칩(P1, P2)의 온도를 검출하는 제1 및 제2 온도측정부(610, 620)가 배치될 수 있으며, 제1 및 제2 온도측정부(610, 620)에서 각각 측정된 온도를 기초로, 반도체 칩(P1, P2)의 온도가 감소한 폭을 검출할 수 있다. 이때, 온도의 감소 폭이 기준값을 초과하면, 반도체 칩(P1, P2)의 온도가 유입부(IN)에서 측정된 온도를 초과하지 않는 범위 내에서 상기 반도체 칩(P1, P2)를 가열함으로써, 상기 반도체 칩(P1, P2)이 냉각되는 속도를 늦출 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하여, 반도체 칩 검사 장치를 이용한 반도체 검사 방법에 대해 설명한다. 앞서 설명한 구성요소에 대응되는 구성요소는 동일한 도면부호로 설명한다.
먼저, 이전 공정에서 제1 온도로 가열된 반도체 칩을 반도체 칩 검사 장치(10)에 로딩한다(S1). 반도체 칩(P1)은 상기 칩 검사 장치(10)의 이송부(200) 상에서 이송 경로를 따라 소정 간격으로 연속적으로 이송될 수 있다. 이하의 설명은 반도체 칩(P1)이 이송부(200)에 로딩되고, 이전에 로딩된 반도체 칩의 온도 값이 분석부(400)에 저장되어 있는 것으로 설명한다.
상기 분석부(400)는 저장된 반도체 칩의 온도 값이 기준값 이내인지를 확인하고, 이송 경로를 따라 이송되는 반도체 칩(P1)의 온도를 조절할 수 있는지를 결정한다(S2). 온도 조절이 필요한 경우에는 반도체 칩의 온도 감소 폭을 줄이는 온도유지부를 가동시킬 수 있다(S3).
다음으로, 촬영부(300)는 반도체 칩(P1)의 열화상 이미지를 촬영하고 분석부(400)로 전송한다(S4).
분석부(400)는 전송된 열화상 이미지의 신호 증폭이 필요한지 결정하고(S5), 필요한 경우에, 상기 열화상 이미지 중 온도 차가 가장 큰 구간과 가장 작은 구간을 검출하고, 상기 구간의 열화상 이미지에 온도 차를 균일하게 하는 증폭률(amplifier factor)을 곱하여 변환한다(S6).
분석부(400)는, 열화상 이미지에서 미리 저장된 표준 이미지를 비교하고(S7), 감산 처리하여 촬영된 열화상 이미지 중 결함이 촬영되었는지를 검출한다(S8).
분석부(400)는 결함이 촬영된 열화상 이미지에 대응되는 반도체 칩을 확인하여 이를 불량처리하고(S9), 선택적으로 제거할 수 있다(S10).
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10, 10': 반도체 칩 검사 장치
100: 챔버
200: 이송부
300: 촬영부
310, 320: 열화상 카메라
311, 321: 무빙 스테이지
312: 렌즈
400: 분석부
500: 온도유지부
610: 제1 온도측정부
620: 제2 온도 측정부
P1, P2: 반도체 칩

Claims (10)

  1. 제조과정 중 가열된 반도체 칩이 이동하는 이송 경로를 제공하는 이송부;
    상기 이송 경로 상에 설치되며, 상기 반도체 칩을 촬영하여 열화상 이미지를 생성하되, 상기 반도체 칩의 두께 방향으로 초점을 달리한 복수의 열화상 이미지를 촬영하는 촬영부; 및
    상기 복수의 열화상 이미지와 미리 준비된 복수의 표준 이미지를 비교하여 온도 차가 기준값을 초과하는 영역을 검출하는 분석부; 를 포함하는 반도체 칩 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분석부는 상기 온도 차가 기준값을 초과하는 영역에서 불량이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촬영부는 적어도 하나의 열화상 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분석부는 상기 복수의 열화상 이미지를 처리하여 열화상 이미지 그룹을 생성하고, 상기 복수의 표준 이미지를 처리하여 표준 이미지 그룹을 생성하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분석부는 상기 열화상 이미지 그룹과 상기 표준 이미지 그룹을 서로 비교하고,
    상기 열화상 이미지 그룹 중 상기 표준 이미지 그룹과 온도 분포 차가 발생한 열화상 이미지를 선택하고, 상기 선택한 열화상 이미지를 이용하여 상기 반도체 칩에서 결함이 발생한 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 촬영부는 상기 이송 경로를 따라 설치된 복수의 열화상 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반도체 칩은 상기 이송 경로를 따라 소정 간격을 두고 연속적으로 이송되는 복수의 반도체 칩을 포함하며,
    상기 복수의 열화상 카메라는 상기 소정 간격만큼 분리되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 칩은 상기 이송 경로를 따라 이동하는 동안 온도가 감소하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 분석부는 상기 열화상 이미지와 상기 표준 이미지 사이의 온도 차가 가장 큰 구간과 가장 작은 구간을 검출하고, 상기 구간의 열화상 이미지에 온도 차를 균일하게 하는 증폭률(amplifier factor)을 곱하여 변환하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사 장치.
  10. 챔버;
    상기 챔버 내에 수용되며, 상기 챔버의 내부 온도보다 가열된 반도체 칩이 이동하는 이송 경로를 제공하는 이송부;
    상기 이송 경로 상에 설치되며, 상기 반도체 칩을 촬영하여 열화상 이미지를 생성하되, 상기 반도체 칩의 두께 방향으로 초점을 달리한 복수의 열화상 이미지를 촬영하는 촬영부; 및
    상기 복수의 열화상 이미지를 처리하여 열화상 이미지 그룹을 생성하고, 상기 열화상 이미지 그룹과 미리 준비된 복수의 표준 이미지 그룹과의 온도 차가 기준값을 초과하는 영역을 검출하여, 상기 반도체 칩 내의 결함을 검출하는 분석부;를 포함하는 반도체 칩 검사 장치.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7306712B2 (ja) 2019-07-26 2023-07-11 株式会社クオルテック ヒータチップ及び接合層評価装置
CN110797274A (zh) * 2019-10-21 2020-02-14 大同新成新材料股份有限公司 一种堆栈式芯片硅基质量智能检测方法
CN113241310B (zh) * 2021-05-28 2022-07-15 长江存储科技有限责任公司 晶圆缺陷的检测方法、检测装置、检测设备及可读存储介质
CN114049353B (zh) * 2022-01-11 2022-05-03 合肥金星智控科技股份有限公司 炉管温度监测方法
CN115931873B (zh) * 2022-12-06 2024-03-22 秦皇岛艾科晟科技有限公司 一种罩盖机加面检测产线及其检测工艺

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4894303A (en) * 1983-06-24 1990-01-16 Canyon Materials Research & Engineering High energy beam-sensitive glasses
JP2850816B2 (ja) * 1995-12-18 1999-01-27 日本電気株式会社 バンプ接合検査装置及び検査方法
US20020027941A1 (en) * 2000-08-25 2002-03-07 Jerry Schlagheck Method and apparatus for detection of defects using localized heat injection of narrow laser pulses
JP2002350491A (ja) * 2001-05-30 2002-12-04 Moric Co Ltd 半導体回路の検査方法および検査装置
JP4718875B2 (ja) * 2005-03-31 2011-07-06 株式会社東芝 固体撮像素子
JP2006343190A (ja) * 2005-06-08 2006-12-21 Nec Electronics Corp 非破壊検査装置および非破壊検査方法
JP5370370B2 (ja) * 2008-12-26 2013-12-18 富士通セミコンダクター株式会社 プローバ、試験装置、及び半導体チップの検査方法
US8204294B2 (en) * 2009-11-25 2012-06-19 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Systems and methods for detecting defects in coatings utilizing color-based thermal mismatch
EP2444795A1 (en) * 2010-10-22 2012-04-25 DCG Systems, Inc. Lock in thermal laser stimulation through one side of the device while acquiring lock-in thermal emission images on the opposite side
US8956473B2 (en) * 2012-11-20 2015-02-17 National Taiwan University Of Science And Technology Method for manufacturing Ni/In/Sn/Cu multilayer structure
US11176635B2 (en) * 2013-01-25 2021-11-16 Cyberoptics Corporation Automatic programming of solder paste inspection system
US9500599B2 (en) * 2014-01-23 2016-11-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Surface inspection apparatus for semiconductor chips

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