KR20110097486A

KR20110097486A - Wafer inspecting apparatus having hybrid illumination

Info

Publication number: KR20110097486A
Application number: KR1020100017347A
Authority: KR
Inventors: 강창호; 이점동; 오지환; 신재무; 윤두현; 안두백
Original assignee: 주식회사 하이닉스반도체; 에이티아이 주식회사
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2011-08-31
Also published as: KR101124567B1

Abstract

웨이퍼 상에 영상 이미지 촬상을 위해 도입된 카메라, 동축 조명광을 제공하기 위해, 광원으로부터 광을 전달하는 광 파이버, 광 파이버로부터 전달된 광을 내부 전반사로 전달하여 출사시키는 투명판, 및 투명판에서 출사된 광을 웨이퍼 상으로 경로를 바꿔주는 미러(mirror)를 포함하는 동축 조명부, 웨이퍼 상에 측면 조명광을 제공하기 위해 광원으로부터 광을 전달하는 광 파이버, 광 파이버로부터 전달된 광을 웨이퍼 상에 비스듬하게 조명되게 출사시키는 렌즈를 포함하는 측면 조명부, 및 카메라 및 조명부들의 제어를 수행하는 컨트롤러부를 포함하는 웨이퍼 검사 장치를 제시한다. A camera introduced for imaging an image on a wafer, an optical fiber that transmits light from a light source to provide coaxial illumination light, a transparent plate that transmits light emitted from the optical fiber to total internal reflection, and exits from the transparent plate A coaxial illuminator comprising a mirror that redirects the reflected light onto the wafer, an optical fiber that transmits light from the light source to provide side illumination light on the wafer, and the light transmitted from the optical fiber obliquely on the wafer A wafer inspection apparatus including a side lighting unit including a lens to be illuminated to be illuminated, and a controller unit to control the camera and the lighting units.

Description

Wafer inspecting apparatus having hybrid illumination

본 발명은 웨이퍼 검사 기술에 관한 것으로, 특히, 하이브리드(hybrid) 조명부를 포함하는 웨이퍼 검사 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to wafer inspection technology, and more particularly to a wafer inspection apparatus comprising a hybrid illumination.

반도체 패키지의 두께가 얇아지고 크기가 작아짐에 따라, 반도체 칩(chip)과 인쇄회로 기판(PCB)을 접속시키기 위해 범프(bump) 접속 방식이 채용되고 있다. 이러한 반도체 패키지 제조를 위해서, 반도체 웨이퍼에 범프들을 형성하고 범프들의 상태를 검사하기 위한 웨이퍼 검사 장치가 이용되고 있다. 웨이퍼 검사 장치는 웨이퍼의 표면에 형성된 범프의 영상을 촬상하고 이를 화상 처리함으로써, 범프의 형성 위치(placement), 범프에의 손상(damage), 범프의 크기 또는 범프의 존재 여부에 관한 결함 여부를 검사하게 구성되고 있다. As the thickness of the semiconductor package becomes thinner and smaller, a bump connection method is adopted to connect the semiconductor chip and the printed circuit board (PCB). In order to manufacture such a semiconductor package, a wafer inspection apparatus for forming bumps on a semiconductor wafer and inspecting the state of the bumps is used. The wafer inspection apparatus captures an image of the bump formed on the surface of the wafer and image-processes it, thereby inspecting whether the bump is formed, the damage to the bump, the size of the bump, or whether the bump is present or not present. It is composed.

웨이퍼의 표면에 형성된 범프의 영상을 촬상하기 위해서 카메라(camera)가 구비되고, 카메라에 의한 화상의 촬상을 위해서 조명이 도입된다. 웨이퍼 상에 형성된 범프의 크기가 미세함에 따라, 카메라는 상당히 작은 영역을 상대적으로 높은 해상도로 촬상하게 된다. 이에 따라, 촬상을 위한 조명의 도입이 상당히 어려워지고 있다. 카메라의 주위에 조명부가 도입되어야 하지만, 촬상 대상 영역이 협소함에 따라 조명부의 크기가 제한되고 있어, 대상물의 측정의 효율성을 개선하기 위해서는 집광력을 향상시키는 방안이 요구되고 있다. A camera is provided for capturing the image of the bump formed on the surface of the wafer, and illumination is introduced for capturing the image by the camera. As the bumps formed on the wafer become smaller in size, the camera captures relatively small areas at relatively high resolution. As a result, the introduction of illumination for imaging becomes quite difficult. Although the lighting unit should be introduced around the camera, the size of the lighting unit is limited as the area to be imaged is narrowed, and a method of improving the light collecting power is required to improve the efficiency of measuring the object.

또한, 카메라의 촬상을 위해서 도입되는 조명부는 웨이퍼의 표면에 대해 수직한 방향으로 조명광이 제공되게 도입될 수 있는 데, 이와 같이 조명광의 입사 각도가 상대적으로 높은 경우, 조명광이 입사하는 표면에서 반사가 상대적으로 크게 일어나게 된다. 이에 따라, 조명광이 입사되는 표면에 금속과 같이 조명광을 상대적으로 크게 반사시키는 물질층이 있는 경우, 이러한 금속에서의 높은 반사율에 의해서 화상의 컨트라스트(contrast) 대비 차이가 낮아질 수 있다. 이에 따라, 금속을 포함하여 구비되는 범프와 주위의 폴리이미드(poly imide) 절연층 간의 대비 차이가 적어져, 범프의 형상에 대한 정밀한 영상을 얻기가 어려워 범프에 유발된 결함을 검출하기가 어려워질 수 있다. 즉, 조명부가 방향성을 가지는 조명을 제공할 경우, 웨이퍼 표면의 불량에 따른 형상적 차이로 인해 광의 조사가 원활하지 못할 수 있어, 정교하고 정밀한 영상 이미지(image)를 획득하기가 어려워 결함 검출에 불량이 유발될 수 있다. 따라서, 검사 대상물인 범프가 구비된 웨이퍼 표면에 보다 효율적으로 조명광을 조사할 수 있는 조명부가 요구되고 있다. In addition, the illumination unit introduced for imaging of the camera may be introduced so that the illumination light is provided in a direction perpendicular to the surface of the wafer. In this way, when the incident angle of the illumination light is relatively high, the reflection is reflected on the surface where the illumination light is incident. It happens relatively largely. Accordingly, when there is a material layer that reflects the illumination light relatively large, such as a metal, on the surface on which the illumination light is incident, the difference in contrast to the contrast of the image may be lowered due to the high reflectance of the metal. As a result, the difference in contrast between the bumps including the metal and the surrounding polyimide insulation layer becomes small, making it difficult to obtain a precise image of the shape of the bumps, making it difficult to detect defects caused by the bumps. Can be. That is, when the illumination unit provides directional illumination, light irradiation may not be performed smoothly due to the shape difference due to the defect of the wafer surface, so that it is difficult to obtain a precise and accurate image image, which is poor in defect detection. This can be caused. Accordingly, there is a demand for an illumination unit capable of irradiating illumination light more efficiently on the wafer surface provided with the bump as an inspection object.

본 발명은 범프가 구비된 웨이퍼 표면에 대한 보다 정확한 영상 이미지를 촬상할 수 있는 조명광을 제공할 수 있는 조명부를 구비하여, 보다 정확한 영상을 획득하여 보다 정확한 결함 검사를 수행할 수 있는 웨이퍼 검사 장치를 제시하고자 한다. The present invention provides a wafer inspection apparatus having an illumination unit capable of providing an illumination light capable of capturing a more accurate image image of the wafer surface with a bump, so as to obtain a more accurate image and perform more accurate defect inspection. I would like to present.

본 발명의 일 관점은, 웨이퍼 상에 영상 이미지 촬상을 위해 도입된 카메라; 광원으로부터 제1 광을 전달하는 제1 광 파이버, 상기 제1 광 파이버로부터 전달된 상기 제1 광을 내부 전반사로 전달하여 출사시키는 투명판, 및 상기 투명판에서 출사된 상기 제1 광을 상기 웨이퍼 상으로 경로를 바꿔주는 미러(mirror)를 포함하는 동축 조명부; 상기 광원으로부터 제2 광을 전달하는 제2 광 파이버, 상기 제2 광 파이버로부터 전달된 상기 제2 광을 상기 웨이퍼 상에 비스듬하게 조명되게 출사시키는 렌즈를 포함하는 측면 조명부; 및 상기 카메라 및 상기 동축 조명부 및 측면 조명부의 제어를 수행하는 컨트롤러부를 포함하는 웨이퍼 검사 장치를 제시한다. One aspect of the invention is a camera introduced for imaging images on a wafer; A first optical fiber for transmitting the first light from a light source, a transparent plate for transmitting the first light transmitted from the first optical fiber to total internal reflection, and the first light emitted from the transparent plate; A coaxial illumination unit including a mirror for changing a path onto the mirror; A side illumination unit including a second optical fiber for transmitting a second light from the light source and a lens for illuminating the second light transmitted from the second optical fiber obliquely on the wafer; And a controller unit configured to control the camera and the coaxial and side lighting units.

본 발명의 다른 일 관점은, 적어도 하나 이상의 웨이퍼를 로딩하는 웨이퍼 로딩부; 상기 웨이퍼 로딩부에 의해 로딩된 웨이퍼를 이동시키는 웨이퍼 이동부; 상기 웨이퍼 이동부에 의해 이동된 웨이퍼 상에 영상 이미지 촬상을 위해 도입된 카메라부가 장착된 검사 챔버; 및 상기 카메라부 및 상기 웨이퍼 이동부의 제어를 수행하는 컨트롤러부를 포함하고, 상기 카메라부는 상기 웨이퍼 상에 영상 이미지 촬상을 위해 도입된 카메라; 광원으로부터 제1 광을 전달하는 제1 광 파이버, 상기 제1 광 파이버로부터 전달된 상기 제1 광을 내부 전반사로 전달하여 출사시키는 투명판, 및 상기 투명판에서 출사된 상기 제1 광을 상기 웨이퍼 상으로 경로를 바꿔주는 미러(mirror)를 포함하는 동축 조명부; 상기 광원으로부터 제2 광을 전달하는 제2 광 파이버, 상기 제2 광 파이버로부터 전달된 상기 제2 광을 상기 웨이퍼 상에 비스듬하게 조명되게 출사시키는 렌즈를 포함하는 측면 조명부를 포함하는 웨이퍼 검사 장치를 제시한다. Another aspect of the invention, the wafer loading unit for loading at least one or more wafers; A wafer moving unit which moves the wafer loaded by the wafer loading unit; An inspection chamber equipped with a camera portion introduced for imaging an image on a wafer moved by the wafer moving portion; And a controller unit for controlling the camera unit and the wafer moving unit, wherein the camera unit includes a camera introduced for capturing an image on the wafer; A first optical fiber for transmitting the first light from a light source, a transparent plate for transmitting the first light transmitted from the first optical fiber to total internal reflection, and the first light emitted from the transparent plate; A coaxial illumination unit including a mirror for changing a path onto the mirror; And a side lighting unit including a second optical fiber for transmitting the second light from the light source and a lens for emitting the second light transmitted from the second optical fiber to be obliquely illuminated on the wafer. present.

상기 카메라는 상기 웨이퍼를 라인 스켄(line scan)하여 상기 영상 이미지를 촬상하게 구성될 수 있다. The camera may be configured to line scan the wafer to capture the image.

상기 컨트롤러부는 상기 동축 조명부 및 상기 측면 조명부가 상호 독립적으로 작동하거나 또는 함께 작동하도록 제어하게 구성될 수 있다. The controller unit may be configured to control the coaxial lighting unit and the side lighting unit to operate independently of each other or to work together.

상기 투명판은 상기 미러로 상기 제1 광을 출사하도록 상기 웨이퍼와 비스듬히 이격되게 배치되고, 끝단에 상기 출사되는 광이 상기 미러에 입사되게 굴절시키는 경사면을 가지게 구성될 수 있다. The transparent plate may be disposed to be diagonally spaced apart from the wafer to emit the first light to the mirror, and may have an inclined surface that refracts the emitted light to enter the mirror at an end thereof.

상기 동축 조명부에 인접하게 배치하며 상기 웨이퍼 상에 컬러 조명광을 제공하기 위해, 상기 광원으로부터 제3 광을 전달하는 제3 광 파이버, 상기 제3 광 파이버로부터 전달된 상기 제3 광을 내부 전반사로 전달하여 출사시키는 투명기판, 및 상기 투명기판과 상기 제3 광 파이버 사이에 도입되는 컬러 필터를 포함하는 컬러 조명부를 더 포함할 수 있다. A third optical fiber that transmits a third light from the light source and the third light transmitted from the third optical fiber to total internal reflection to be disposed adjacent to the coaxial illumination unit and provide color illumination light on the wafer And a color lighting unit including a transparent substrate to emit light, and a color filter introduced between the transparent substrate and the third optical fiber.

상기 카메라부는 상기 웨이퍼의 결함이 존재하는 위치에 대한 정보를 출력하게 구성될 수 있다. The camera unit may be configured to output information on a location where a defect of the wafer exists.

상기 검사 챔버는, 상기 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 척; 상기 검사 챔버 내에서 상기 웨이퍼를 X축 방향으로 왕복 이동시키기 위해 상기 웨이퍼 척의 하부에 부착되는 이동레일; 상기 검사 챔버 내에서 Y축 방향으로 상기 웨이퍼를 왕복 이동시키기 위해 상기 이동레일의 하부에 부착되는 이동판; 및 상기 카메라부가 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동되지 않게 고정하는 고정 프레임을 포함할 수 있다. The inspection chamber may include a wafer chuck on which the wafer is seated; A moving rail attached to a lower portion of the wafer chuck to reciprocate the wafer in the X-axis direction in the inspection chamber; A moving plate attached to a lower portion of the moving rail to reciprocate the wafer in the Y-axis direction in the inspection chamber; And a fixing frame for fixing the camera unit not to move in the X-axis direction and the Y-axis direction.

상기 투명판은 상기 미러로 광을 출사하도록 상기 웨이퍼와 비스듬히 이격되게 배치되고, 끝단에 상기 출사되는 광이 상기 미러에 입사되게 굴절시키는 경사면을 가지게 구성될 수 있다. The transparent plate may be disposed to be diagonally spaced apart from the wafer to emit light to the mirror, and may have an inclined surface that refracts the emitted light to enter the mirror at an end thereof.

상기 동축 조명부에 인접하게 배치하며 상기 웨이퍼 상에 컬러 조명광을 제공하기 위해, 상기 광원으로부터 제3 광을 전달하는 제3 광 파이버, 상기 제3 광 파이버로부터 전달된 상기 제3 광을 내부 전반사로 전달하여 출사시키는 투명기판, 및 상기 투명기판과 상기 제3 광 파이버 사이에 도입되는 컬러 필터를 포함하는 컬러 조명부를 더 포함하게 구성될 수 있다. A third optical fiber that transmits a third light from the light source and the third light transmitted from the third optical fiber to total internal reflection to be disposed adjacent to the coaxial illumination unit and provide color illumination light on the wafer And a color lighting unit including a transparent substrate to emit light, and a color filter introduced between the transparent substrate and the third optical fiber.

본 발명에 따르면, 범프가 구비된 웨이퍼 표면에 대한 보다 정확한 영상 이미지를 촬상할 수 있는 조명광을 제공할 수 있는 조명부를 구비하여, 보다 정확한 영상을 획득하여 보다 정확한 결함 검사를 수행할 수 있는 웨이퍼 검사 장치를 제시할 수 있다. According to the present invention, a wafer inspection capable of acquiring more accurate images and performing more accurate defect inspection by providing an illumination unit capable of providing illumination light capable of capturing a more accurate image image of a wafer surface provided with bumps The device can be presented.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장치에서 검사될 대상 웨이퍼를 보여주는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장치의 하이브리드 조명부를 보여주는 도면들이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 조명의 변화에 따라 얻어진 영상 이미지들을 보여준다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장치를 보여주는 도면이다. 1 is a view showing a target wafer to be inspected in a wafer inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are views showing a hybrid lighting unit of the wafer inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 to 7 show image images obtained according to a change in illumination according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a wafer inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예는 검사 대상물인 범프가 구비된 웨이퍼의 표면에 대한 영상을 촬상하는 카메라(camera)를 구비하고, 카메라 주위에 웨이퍼 표면에 조명광을 제공할 조명부를 광파이버(optical fiber)를 이용하여 구성한다. 이러한 조명부는 집광력을 향상시켜 검사 대상물에 보다 효율적인 광을 조사할 수 있어, 웨이퍼 표면의 범프에 대한 영상을 보다 정교하게 획득하게 할 수 있어, 웨이퍼 검사 장치에 의한 결함 검출성을 보다 향상시킬 수 있다. An embodiment of the present invention includes a camera for capturing an image of a surface of a wafer having a bump as an inspection object, and an optical unit for providing illumination light to the surface of the wafer around the camera using optical fiber. Configure. Such an illumination unit may improve light condensing power to irradiate the inspection object with more efficient light, thereby more precisely acquiring images of bumps on the wafer surface, and thus improve defect detection by the wafer inspection device. .

도 1을 참조하면, 반도체 웨이퍼(100) 표면에 인쇄회로기판(도시되지 않음)과의 전기적 접속을 위한 범프(120)가 형성되고, 범프(120)의 절연과 함께 웨이퍼(100)와 인쇄회로기판의 접착을 위한 절연층(110)이 폴리이미드 필름(PI flim)으로 구비된다. 이후에, 웨이퍼(100) 표면에 형성된 범프(120)에의 유발된 결함을 영상을 이용하여 검사하기 위해서 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장치가 이용된다. Referring to FIG. 1, a bump 120 for electrical connection with a printed circuit board (not shown) is formed on a surface of a semiconductor wafer 100, and the wafer 100 and the printed circuit together with insulation of the bump 120 are formed. The insulating layer 110 for adhesion of the substrate is provided with a polyimide film (PI flim). Subsequently, a wafer inspection apparatus according to an embodiment of the present invention is used to inspect the defects caused by the bumps 120 formed on the surface of the wafer 100 using an image.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장치는 범프(도 1의 120)가 형성된 웨이퍼(100)의 표면에 대한 영상 이미지를 촬상하기 위한 카메라(201)를 포함하는 카메라부(200)를 구비한다. 카메라(201)는 웨이퍼(100)에 대한 라인 스캔(line scan)을 수행하여 영상 이미지를 촬상하는 라인 스캔 CCD 카메라로 도입될 수 있다. 카메라(201)는 웨이퍼(100) 표면에 대한 영상을 촬상하기 위해서, 웨이퍼(100) 표면에 수직하게 대향되게 도입된다. 카메라(201)의 주위에는 촬상을 위한 조명광을 제공하기 위해서 조명부가 도입되며, 동축 조명광을 제공하기 위한 동축 조명부(210)와 측면 조명광을 제공하기 위한 측면 조명부(250)를 포함하는 하이브리드 조명부(210, 250)가 프레임(frame: 219)에 체결되어 도입된다. Referring to FIG. 2, a wafer inspection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a camera unit including a camera 201 for capturing an image image of a surface of a wafer 100 on which bumps 120 are formed. 200). The camera 201 may be introduced into a line scan CCD camera that performs a line scan on the wafer 100 to capture an image image. The camera 201 is introduced to be perpendicular to the surface of the wafer 100 so as to capture an image of the surface of the wafer 100. The illumination unit is introduced around the camera 201 to provide illumination light for imaging, and the hybrid illumination unit 210 includes a coaxial illumination unit 210 for providing coaxial illumination light and a side illumination unit 250 for providing side illumination light. , 250 is fastened to a frame 219 and introduced.

동축 조명부(210)는 카메라(201) 주위의 공간적 제약에 의해 외부에 설치되어 조명광인 예컨대 백색광을 발생하는 할로겐 광원(218)을 구비하고, 발생된 광을 웨이퍼(100) 상으로 전달하는 제1광 파이버(211)를 포함하여 구성된다. 제1광 파이버(211)의 앞단에는 전달된 광을 조명광으로 웨이퍼(100)로 조사하는 투명판(215)이 도입된다. 투명판(215)은 투명한 아크릴 수지나 유리로 판넬 형상으로 형성되며, 내부 전반사를 유도하여 광 손실없이 제1광 파이버(211)로부터 전달된 광을 웨이퍼(100) 상에 조사하게 도입된다. 투명판(215)와 제1광 파이버(211)의 접속을 위한 제1라인 가이드 조인트(line guide joint: 213)가 도입되어, 투명판(215)과 제1광 파이버(211) 사이의 광 전달이 이루어지게 한다. 이와 같이 동축 조명부(210)는 할로겐 광원 램프를 포함하는 광원(218)을 외부에 설치하고 제1광 파이버(211)를 이용함으로써, 웨이퍼(100) 상에 위치하는 공간적 제약을 극복하여 동축 조명광을 웨이퍼(100) 표면에 제공할 수 있다. The coaxial lighting unit 210 includes a halogen light source 218 installed externally due to spatial constraints around the camera 201 to generate white light, which is illumination light, and transmits the generated light onto the wafer 100. The optical fiber 211 is included. At the front end of the first optical fiber 211, a transparent plate 215 for irradiating the transferred light to the wafer 100 as illumination light is introduced. The transparent plate 215 is formed in a panel shape made of transparent acrylic resin or glass, and induces total internal reflection to introduce light transmitted from the first optical fiber 211 onto the wafer 100 without light loss. A first line guide joint 213 for connecting the transparent plate 215 and the first optical fiber 211 is introduced to transmit light between the transparent plate 215 and the first optical fiber 211. This is done. As described above, the coaxial lighting unit 210 externally installs a light source 218 including a halogen light source lamp and uses the first optical fiber 211, thereby overcoming spatial constraints on the wafer 100 to provide coaxial illumination light. The surface of the wafer 100 may be provided.

도 2와 함께 도 3을 참조하면, 동축 조명부(210)의 주위에는 조명광을 백색광이 아닌 특정 컬러(color)의 광으로 제공하기 위해 컬러필터(color filter; 214)를 구비한 컬러 조명부(220, 230)이 더 도입될 수 있다. 이때. 컬러 조명부(220, 230)는 둘 이상의 다른 컬러의 조명을 제공하기 위해서, 예컨대 녹색 필터를 구비한 제1컬러 조명부(220) 및 제2컬러 조명부(230)를 더 도입할 수 있다. Referring to FIG. 2 along with FIG. 2, the color illumination unit 220 having a color filter 214 is provided around the coaxial illumination unit 210 to provide illumination light as light of a specific color instead of white light. 230 may be further introduced. At this time. The color lighting units 220 and 230 may further introduce, for example, a first color lighting unit 220 and a second color lighting unit 230 having a green filter to provide lighting of two or more different colors.

제1 및 제2컬러 조명부(220, 230)들 또한 외부에 설치된 광원(218)으로부터 제1광 파이버(211)와 실질적으로 동일하게 구성될 수 있지만 구분을 위해서 달리 지칭한 제2광 파이버(212)를 통해 광을 각각 전달받고, 투명판(215)과 실질적으로 동일하게 구성될 수 있지만 구분을 위해서 달리 지칭한 투명기판(216)을 통해 조명광을 출사하게 구성될 수 있다. 광원(218)은 제1 및 제2광 파이버들(211, 212)에 각각 독립된 광을 제공하기 위해서 복수 개의 할로겐 광원 램프들로 구성될 수 있다. 마찬가지로 제1라인 가이드 조인트(213)와 실질적으로 동일하게 구성될 수 있지만 구분을 위해서 달리 지칭하는 제2라인 가이드 조인트(219)가 도입될 수 있다. 이때, 투명기판(216)과 제2라인 가이드 조인트(219) 사이에 컬러필터(214)를 도입함으로써, 웨이퍼(100) 상에 특정 컬러의 조명광을 제공할 수 있다. 이때, 컬러필터(214)는 녹색 필터일 수 있다. 컬러필터(214)를 이용한 것은 웨이퍼(100) 표면의 불량을 검출할 때, 변색이나 미도금과 같은 정상적인 범프나 또는 단자에 비해 색깔이 다른 불량 유형을 검출하기 위한 것이다. 제1 및 제2컬러 조명부(220, 230)는 대등한 컬러필터(214)가 도입될 수 있으나, 필요에 따라 상호 다른 색깔의 컬러필터(214)로 도입될 수 있다. The first and second color lighting units 220 and 230 may also be configured substantially the same as the first optical fiber 211 from an external light source 218, but the second optical fiber 212 may be referred to for the purpose of differentiation. Receives light through each, and may be configured to be substantially the same as the transparent plate 215, but may be configured to emit the illumination light through the transparent substrate 216, which is otherwise referred to for separation. The light source 218 may be composed of a plurality of halogen light source lamps to provide independent light to the first and second optical fibers 211 and 212, respectively. Likewise, the second line guide joint 219, which may be configured substantially the same as the first line guide joint 213, but is otherwise referred to, may be introduced. In this case, the color filter 214 may be introduced between the transparent substrate 216 and the second line guide joint 219 to provide illumination light of a specific color on the wafer 100. In this case, the color filter 214 may be a green filter. The color filter 214 is used to detect normal bumps, such as discoloration or unplating, or types of defects different in color compared to terminals when detecting defects on the surface of the wafer 100. Comparable color filters 214 may be introduced into the first and second color lighting units 220 and 230, but may be introduced into color filters 214 having different colors as necessary.

정상 범프나 단자가 금도금에 의해 노란색을 내는데 비해 변색이나 미도금은 붉은색을 띠게 된다. 검사에 사용되는 할로겐 조명은 백색광으로서 넓은 파장 대역의 빛을 포함하고 있으며, 특히 적색쪽의 장파장의 광량이 높다. 따라서 백색광을 그대로 사용할 경우 변색이나 미도금 부분과 같은 불량은 정상적인 부분과 밝기의 차이를 실질적으로 나타내지 못할 수 있다. 이러한 경우 컬러필터(214)를 적용하여 밝기의 차이를 좀 더 강화시킴으로써, 불량을 보다 선명하게 구분할 수 있어 불량 검출율을 증대시킬 수 있다. 컬러 필터(214)로 녹색 필터를 사용함으로써 붉은 색 빛을 차단하여 변색이나 미도금 불량인 부분이 상대적으로 어두워진 영상 이미지를 얻을 수 있다.Normal bumps and terminals are yellow by gold plating, while discoloration and unplating are red. Halogen lighting used for inspection is white light and contains light of a wide wavelength band, especially the long wavelength of red light is high. Therefore, when white light is used as it is, defects such as discoloration and unplated parts may not substantially indicate a difference between normal parts and brightness. In this case, by applying the color filter 214 to further strengthen the difference in brightness, it is possible to more clearly distinguish the defects can increase the defect detection rate. By using the green filter as the color filter 214, the red light is blocked to obtain an image image in which a part that is discolored or unplated is relatively dark.

도 2와 함께 도 4를 참조하면, 카메라(201)이 웨이퍼(100) 표면에 대해 수직한 방향에 위치하게 도입되므로, 웨이퍼(100) 표면에 실질적으로 수직하게 입사될 동축 조명광을 제공하는 동축 조명부(210)는 카메라(201) 위치에 도입되어야 하지만, 구조적 제한으로 동축 조명부(210)는 도 4에 제시된 바와 같이 웨이퍼(100) 상에 비스듬한 각도로 조명광(202)이 출사되게 도입된다. 즉, 동축 조명부(210)는 카메라(201)의 측면에 위치하게 도입된다. 웨이퍼(100) 표면에 대해 비스듬한 각도로 출사되는 조명광이 동축 조명으로 웨이퍼(100) 표면 상에 입사되게 유도하기 위해서, 동축 조명부(210) 앞 단에 광 경로를 변경시키는 미러(mirror: 217)를 도입한다. 미러(217)는 반투명 거울(half mirror)로 도입된다. Referring to FIG. 4 along with FIG. 2, since the camera 201 is introduced in a direction perpendicular to the surface of the wafer 100, a coaxial illumination unit that provides coaxial illumination light to be incident substantially perpendicular to the surface of the wafer 100. The 210 should be introduced at the camera 201 position, but due to structural limitations the coaxial illumination 210 is introduced such that the illumination light 202 is emitted at an oblique angle on the wafer 100 as shown in FIG. 4. That is, the coaxial lighting unit 210 is introduced to be located at the side of the camera 201. In order to induce illumination light emitted at an oblique angle to the surface of the wafer 100 to be incident on the surface of the wafer 100 by coaxial illumination, a mirror 217 for changing the optical path in front of the coaxial illumination unit 210 is provided. Introduce. The mirror 217 is introduced into a half mirror.

미러(217)는 웨이퍼(100) 표면에 수직한 방향에 대해, 즉, 카메라(201)의 촬상 방향에 대해 45˚ 각도로 기울어지게 도입될 수 있다. 이에 따라, 동축 조명부(210)의 제1투명판(215)으로부터 출사되는 광은 수평 방향으로 미러(217)에 입사되어야 동축 조명광(204)이 미러(217)에 의해 제공될 수 있다. 그런데, 동축 조명부(210)의 도입 위치는 실질적으로 수평 광을 제공하게 설치되기 어려우므로, 투명판(215)의 끝단(205)을 일정한 각도로 비스듬하게 경사면을 가지게 가공하여, 경사면에서 출사광의 경로(203)가 변경되어 수평 방향으로 미러(217)에 입사되게 한다. 이때, 끝단(205)의 경사면의 각도는 미러(217)에 수평 방향으로 입사되게 경로(203)가 변경되는 정도에 의존하여 설정될 수 있다. The mirror 217 may be introduced at an angle of 45 ° with respect to the direction perpendicular to the surface of the wafer 100, that is, with respect to the imaging direction of the camera 201. Accordingly, light emitted from the first transparent plate 215 of the coaxial illumination unit 210 must be incident on the mirror 217 in the horizontal direction so that the coaxial illumination light 204 can be provided by the mirror 217. By the way, since the introduction position of the coaxial lighting unit 210 is difficult to be substantially provided to provide horizontal light, the end 205 of the transparent plate 215 is processed to have an inclined surface obliquely at a predetermined angle, so that the path of exiting light from the inclined surface 203 is changed to be incident on the mirror 217 in the horizontal direction. At this time, the angle of the inclined surface of the end 205 may be set depending on the extent to which the path 203 is changed to be incident on the mirror 217 in the horizontal direction.

한편, 투명판(215)의 끝단면에는 디퓨저(diffuser: 도시되지 않음)를 필름(film) 형태로 부착할 수 있다. 경우에 따라 투명기판(216)의 끝단에도 디퓨저가 도입될 수 있다. 디퓨저 필름의 도입에 의해 출사되는 광이 확산되어 카메라(201)에 의해 획득되는 대상물의 영상 이미지가 보다 부드럽게 연출할 수 있어, 보다 정교한 영상 이미지에 의한 불량 검출 효과를 높일 수 있다.Meanwhile, a diffuser (not shown) may be attached to the end surface of the transparent plate 215 in the form of a film. In some cases, a diffuser may be introduced at the end of the transparent substrate 216. The light emitted by the introduction of the diffuser film is diffused, so that the video image of the object obtained by the camera 201 can be more smoothly produced, thereby improving the defect detection effect by the more sophisticated video image.

도 2를 다시 참조하면, 동축 조명부(210)에 의해 동축 조명을 반도체 웨이퍼(100)에 표면에 제공하면서, 동시에 또는 교번적으로 또는 필요에 단독으로 조사되는 측면 조명광을 제공하기 위한 측면 조명부(250)가 도입된다. 측면 조명부(250) 또한 외부에 설치된 광원(218)에 제1광 파이버(211)와 실질적으로 동일하게 구성될 수 있는 제3광 파이버(251)를 연결하고, 제3광 파이버(251)의 끝단에 마찬가지로 제3라인 가이드 조인트(253)에 연결되며, 제3라인 가이드 조인트(253) 끝단에 설치된 렌즈(lens: 255)를 통해 측면 조명광이 웨이퍼(100) 표면에 조사된다. 광원(218)은 측면 조명부(250)에 독립된 광을 제공하기 위해서, 복수 개의 독립적으로 가동될 수 있는 할로겐 광원 램프(lamp)들을 포함하여 구성될 수 있다. 렌즈(255)는 실린더리컬 렌즈(cylindrical lens)로 구비된다. 측면 조명광은 웨이퍼(100) 표면의 대상물인 범프(도 1의 120)의 측면을 조명하기 위해 제공되며, 측면 조명광의 도입에 의해서 얻어지는 영상은 보다 정밀하고 컨트라스트 대비가 개선될 수 있다. 측면 조명부(250)는 임의의 각도에서 대상물을 바라보도록 배치되어, 대상물에 광을 조사함으로써, 대상물의 내부나 또는 측면을 검사하기 위한 측면 조명을 제공한다. 이에 따라, 결함 검사 결과의 신뢰성을 제고할 수 있다. Referring back to FIG. 2, the side illumination part 250 for providing side illumination light irradiated simultaneously or alternately or as needed alone, while providing coaxial illumination to the surface of the semiconductor wafer 100 by the coaxial illumination part 210. ) Is introduced. The side lighting unit 250 also connects a third optical fiber 251, which may be configured to be substantially the same as the first optical fiber 211, to an external light source 218, and ends of the third optical fiber 251. Similarly to the third line guide joint 253, the side illumination light is irradiated to the surface of the wafer 100 through a lens (255) provided at the end of the third line guide joint 253. The light source 218 may include a plurality of independently movable halogen light source lamps to provide independent light to the side lighting unit 250. The lens 255 is provided as a cylindrical lens. Side illumination light is provided to illuminate the side of the bump (120 of FIG. 1), which is the object of the surface of the wafer 100, the image obtained by the introduction of the side illumination light can be more precise and contrast contrast can be improved. The side lighting unit 250 is disposed to look at the object at any angle, and provides side lighting for inspecting the inside or the side of the object by irradiating light onto the object. Thereby, the reliability of the defect inspection result can be improved.

이러한 동축 조명부(210)와 측면 조명부(250)들을 각각 독립적으로 이용하거나 또는 함께 이용함으로써, 검사 대상에 따라 선택적으로 동작시켜 대상물의 원하는 검사를 수행할 수 있다. 동축 조명부(210)만을 이용하여 검사 대상물의 영상 이미지를 도 5와 같이 얻을 수 있으며, 측면 조명부(250)만을 이용하여 동일한 검사 대상물의 영상 이미지를 도 6과 같이 얻을 수 있으며, 동축 조명부(210)와 측면 조명부(250)를 함께 이용하여 동일한 검사 대상물의 영상 이미지를 도 7과 같이 얻을 수 있다. 도 5 내지 도 7의 영상 이미지들을 비교할 경우, 동축 조명부(210)와 측면 조명부(250)를 함께 이용한 경우인 도 7의 영상 이미지가 보다 높은 컨트라스트 대비를 얻을 수 있어 결함 검출에 유리함을 알 수 있다. 따라서, 웨이퍼(100) 표면의 범프 등의 결함을 매크로(macro) 검사할 경우, 동축 조명부(210)와 측면 조명부(250)를 함께 동작시켜 검사를 수행한다. 또한, 변색이나 미도금 상태를 확인하고자 할 경우에는 제1 및 제2컬러 조명부(220, 230)들에 녹색의 컬러 필터(214)를 장착하여 대상물에 조사함으로써, 불량의 판단여부를 검출하기 위해 보다 구분되는 영상을 획득할 수 있어 결과적으로 좀 더 정확한 선별이 가능하다.By using each of the coaxial lighting unit 210 and the side lighting unit 250 independently or together, it is possible to selectively operate according to the inspection object to perform a desired inspection of the object. The image of the inspection object can be obtained using only the coaxial lighting unit 210 as shown in FIG. 5, and the image of the same inspection object can be obtained as shown in FIG. 6 using only the side lighting unit 250, and the coaxial lighting unit 210 can be obtained. By using the side lighting unit 250 together with the image image of the same inspection object can be obtained as shown in FIG. When comparing the image images of FIGS. 5 to 7, it can be seen that the image image of FIG. 7, which is a case where the coaxial lighting unit 210 and the side lighting unit 250 are used together, has a higher contrast contrast, which is advantageous for defect detection. . Accordingly, when macro inspection of defects such as bumps on the surface of the wafer 100 is performed, the coaxial illumination unit 210 and the side illumination unit 250 are operated together to perform inspection. In addition, in order to check a discoloration or unplated state, a green color filter 214 is mounted on the first and second color lighting units 220 and 230 and irradiated to the object to detect whether a defect is determined. More distinct images can be obtained, resulting in more accurate screening.

이와 같이 구성되고 작용되는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장치는, 대상물인 웨이퍼(100)를 바라보고 다각도로 설치되는 동축 조명부(210), 제1 및 제2컬러 조명부(220, 230)을 구비하고, 투명판(215)를 이용하여 광을 조사함으로써, 높은 집광력을 가지는 돔(dome) 조명을 구현할 수 있으며, 동축 조명부(210)와 함께 측면 조명부(250)를 선택적으로 동작시켜 검사 대상의 목적에 따라 적합한 조명을 구현하는 것이 가능하다. 즉, 정상인 부분과 불량인 부분의 밝기 차이를 보다 강화하여 보다 용이하게 불량 결함을 검출할 수 있다. The wafer inspection apparatus according to the embodiment of the present invention configured and operated as described above, looks at the wafer 100 as an object and moves the coaxial illumination unit 210 and the first and second color illumination units 220 and 230 installed at various angles. And by irradiating light using the transparent plate 215, it is possible to implement a dome (dome) lighting having a high condensing power, by selectively operating the side illumination unit 250 with the coaxial illumination unit 210 of the inspection target It is possible to implement suitable lighting depending on the purpose. In other words, it is possible to more easily detect a defective defect by reinforcing a difference in brightness between a normal portion and a defective portion.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장치는, 도 2에 제시된 카레라부(200)를 포함하여 2D 영상 이미지 촬상을 위한 2D 카메라부(200)로 구성하고, 2D 카메라부(200)와 함께 3D 영상 이미지 촬상을 위한 3D 카메라부(300)를 구비하게 구성할 수 있다. 웨이퍼 검사 장치는, 적어도 하나 이상의 웨이퍼(도 1의 100)를 검사 장치 내에서 이동시키는 웨이퍼 이동부(550)와, 웨이퍼 이동부(550)에 의해 이동된 웨이퍼에 대해 검사를 수행하는 2D 카메라부(200) 및 3D 카메라부(300)이 장착된 검사 챔버(130)와, 그리고 검사 장치에 대한 전체적인 제어를 수행하는 컨트롤러부(530)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 8, the wafer inspection apparatus according to the embodiment of the present invention includes the 2D camera unit 200 for capturing 2D image images, including the carrera unit 200 shown in FIG. 2, and the 2D camera unit ( The 3D camera unit 300 for capturing 3D video images may be provided together with the 200. The wafer inspection apparatus includes a wafer moving unit 550 for moving at least one wafer (100 in FIG. 1) within the inspection device, and a 2D camera unit for inspecting a wafer moved by the wafer moving unit 550. And an inspection chamber 130 in which the 200 and 3D camera units 300 are mounted, and a controller unit 530 which performs overall control of the inspection apparatus.

웨이퍼 로딩부(610)는 제1 웨이퍼 로딩부(611) 및 제2 웨이퍼 로딩부(613)를 포함한다. 제1 웨이퍼 로딩부(611) 및 제2 웨이퍼 로딩부(613)에는 각각 복수개의 웨이퍼들이 장착된 웨이퍼 카세트가 로딩된다. 본 실시예에서는 두 개의 웨이퍼 로딩부가 배치되었지만, 이는 예시적인 것으로서 경우에 따라서는 두 개보다 많은 개수의 웨이퍼 로딩부들이 배치될 수도 있다.The wafer loading unit 610 includes a first wafer loading unit 611 and a second wafer loading unit 613. Each of the first wafer loading unit 611 and the second wafer loading unit 613 is loaded with a wafer cassette on which a plurality of wafers are mounted. Although two wafer loading portions are disposed in this embodiment, this is merely an example, and in some cases, more than two wafer loading portions may be disposed.

웨이퍼 이동부(550)는, 웨이퍼 로딩부(610)에서 로딩된 웨이퍼를 검사 챔버(130) 내로 이동시키거나, 또는 검사 챔버(130)에서 검사가 완료된 웨이퍼를 웨이퍼 로딩부(610)로 이동시킨다. 이를 위해 웨이퍼 이동부(550) 내에는 로봇 암(551, 553)이 배치된다. 로봇 암(551, 553)의 개수는 웨이퍼 로딩부(610)에 로딩되는 웨이퍼 카세트의 개수와 일치되지만, 경우에 따라서는 보다 많을 수도 있다.The wafer moving unit 550 moves the wafer loaded from the wafer loading unit 610 into the inspection chamber 130, or moves the inspected wafer from the inspection chamber 130 to the wafer loading unit 610. . To this end, the robot arms 551 and 553 are disposed in the wafer moving part 550. The number of robot arms 551 and 553 matches the number of wafer cassettes loaded in the wafer loading unit 610, but may be larger in some cases.

검사 챔버(130)는 웨이퍼 이동부(550)로부터 이동된 웨이퍼에 대해 검사를 수행하는 검사 공간을 제공하며, 이 검사 챔버(130) 내에는 2D 카메라부(200)와 3D 카메라부(300)가 배치된다. 2D 카메라부(200)는 도 2에 제시된 바와 같이 구성될 수 있다. 3D 카메라부(300) 또한 3D 영상 촬상을 위한 카메라 및 조명부를 포함하여 구성될 수 있다. 2D 카메라부(200)와 3D 카메라부(300)는 카메라 고정틀(134)에 부착된다. The inspection chamber 130 provides an inspection space for inspecting wafers moved from the wafer moving unit 550, and the 2D camera unit 200 and the 3D camera unit 300 are disposed in the inspection chamber 130. Is placed. The 2D camera unit 200 may be configured as shown in FIG. 2. The 3D camera unit 300 may also be configured to include a camera and an illumination unit for 3D image capture. The 2D camera unit 200 and the 3D camera unit 300 are attached to the camera fixing frame 134.

카메라 고정틀(134)은 상하 방향 Z축 방향으로 이동이 가능하며, 카메라 고정틀(134)이 상하로 이동함에 따라 2D 카메라부(200)와 3D 카메라부(300)가 이동하여 웨이퍼(100)에 대해 포커스(focus)를 맞출 수 있다. 카메라 고정틀(134)에는 결함 검출 카메라(400)가 부착될 수 있다. 결함 검출 카메라(400)는, 2D 카메라부(200)와 3D 카메라부(300)에서 촬상된 영상 이미지로부터 얻어지는 결함 위치 데이터를 컨트롤러부(530)에서 판단 추출하고, 이러한 결함 위치 데이터를 이용하여 출력되는 웨이퍼의 위치 정보에 따라 웨이퍼의 특정 위치에 대한 세부 영상 이미지를 촬상하기 위해 도입된다. The camera fixing frame 134 is movable in the Z-axis direction up and down, and as the camera fixing frame 134 moves up and down, the 2D camera unit 200 and the 3D camera unit 300 move to the wafer 100. You can focus. The defect detecting camera 400 may be attached to the camera fixing frame 134. The defect detection camera 400 judges and extracts the defect position data obtained from the video images captured by the 2D camera unit 200 and the 3D camera unit 300 by the controller unit 530, and outputs the defect position data. In order to capture a detailed image of a specific position of the wafer according to the position information of the wafer to be introduced.

검사 챔버(130) 내에서 웨이퍼는 웨이퍼척(511)상에 안착된다. 웨이퍼척(511) 하부에는 이동레일(513)이 부착된다. 이동레일(513)은 제1 방향, 즉 X방향으로 왕복 이동 가능하며, 이동레일(513)이 X방향으로 왕복이동함에 따라 웨이퍼척(511) 또한 X방향으로 왕복이동된다. 이동레일(513)의 하부에는 제1 방향과 수직인 제2 방향, 즉 Y방향으로 왕복 이동 가능한 이동판(515)이 부착된다. 이동판(515)이 Y방향으로 왕복 이동함에 따라 웨이퍼척(511)도 또한 Y방향으로 왕복 이동된다. 비록 도면에 나타내지는 않았지만, 웨이퍼척(511)의 하부에는 웨이퍼척(511)을 일정 각도로 비스듬하게 배치시키기 위한 틸트축(미도시)이 배치된다.In the inspection chamber 130, the wafer is seated on the wafer chuck 511. The moving rail 513 is attached to the lower portion of the wafer chuck 511. The moving rail 513 is capable of reciprocating in the first direction, that is, the X direction, and the wafer chuck 511 is also reciprocated in the X direction as the moving rail 513 reciprocates in the X direction. A moving plate 515 that is reciprocally movable in a second direction perpendicular to the first direction, that is, the Y direction is attached to the lower portion of the moving rail 513. As the moving plate 515 reciprocates in the Y direction, the wafer chuck 511 also reciprocates in the Y direction. Although not shown in the drawings, a tilt axis (not shown) is disposed below the wafer chuck 511 to obliquely arrange the wafer chuck 511 at an angle.

이와 같은 구성의 웨이퍼 검사장치를 이용해 웨이퍼를 검사하는 과정을 설명하면, 먼저 복수개의 웨이퍼들이 장착된 제1 웨이퍼 카세트 및 제2 웨이퍼 카세트가 각각 제1 웨이퍼 로딩부(611) 및 제2 웨이퍼 로딩부(613)로 로딩된다. 제1 웨이퍼 로딩부(611) 및 제2 웨이퍼 로딩부(613)로 로딩되기 전 또는 후에 컨트롤러부(530)는 검사 장치의 초기화 작업을 수행하며, 이 초기화 작업에 의해 검사 장치와 검사 결과를 표시해주는 디스플레이 장치가 연결된다. 제1 웨이퍼 로딩부(611) 및 제2 웨이퍼 로딩부(613)로 로딩된 후에는 컨트롤러부(530)에 의해 웨이퍼가 맵핑(mapping)되며, 그 결과 어느 위치에 웨이퍼가 있는지 확인된다. 다음에 특정 웨이퍼에 대한 검사를 수행할지, 아니면 전체 웨이퍼에 대해 검사를 수행할지를 결정한다. 특정 웨이퍼에 대한 검사만을 수행할 경우, 웨이퍼 맵핑에 의해 파악된 위치에 있는 웨이퍼를 로봇암(551, 553)을 이용하여 검사 챔버(130)의 웨이퍼척(511) 위로 안착시킨다. 웨이퍼를 이송하는 과정에서 웨이퍼 정렬 상태를 측정하여 제1 정렬데이터를 얻을 수 있으며, 이 제1 정렬데이터는 후속의 검사가 이루어진 결과 얻어지는 검사결과 데이터에 반영된다. 마찬가지로 웨이퍼척(511) 위에 웨이퍼가 안착된 후에도 웨이퍼 정렬 상태를 측정하여 제2 정렬데이터를 얻으며, 이 제2 정렬데이터 또한 후속의 검사가 이루어진 결과 얻어지는 검사 결과 데이터에 반영된다.Referring to the process of inspecting the wafer using the wafer inspection apparatus having such a configuration, first, the first wafer cassette and the second wafer cassette on which the plurality of wafers are mounted are respectively the first wafer loading unit 611 and the second wafer loading unit. 613 is loaded. Before or after the first wafer loading unit 611 and the second wafer loading unit 613 is loaded, the controller unit 530 performs an initialization operation of the inspection apparatus, and displays the inspection apparatus and the inspection result by this initialization operation. The display device is connected. After being loaded into the first wafer loading unit 611 and the second wafer loading unit 613, the wafer is mapped by the controller unit 530, and as a result, the wafer is located at which position. Next, decide whether to perform an inspection on a specific wafer or the entire wafer. When only inspection on a specific wafer is performed, the wafer at the position identified by wafer mapping is seated on the wafer chuck 511 of the inspection chamber 130 using the robot arms 551 and 553. In the process of transferring the wafer, the wafer alignment state may be measured to obtain first alignment data, which is reflected in the inspection result data obtained as a result of the subsequent inspection. Similarly, even after the wafer is seated on the wafer chuck 511, the wafer alignment state is measured to obtain second alignment data, which is also reflected in the inspection result data obtained as a result of the subsequent inspection.

웨이퍼가 웨이퍼척(511)에 안착된 후에는 이동레일(513) 및 이동판(515)을 이용하여 웨이퍼가 X방향 및 Y방향으로 왕복 이동되도록 한다. 이 과정에서 2D 카메라부(200)를 이용해 웨이퍼에 대한 라인 스캔을 수행하여 제1 촬상 이미지를 얻는다. 제1 촬상 이미지는 2D 카메라부(200)에 의해 촬상된 결과이므로, 명암에 의해서만 결함의 존재 여부를 판단할 수 있다. 제1 촬상 이미지는 컨트롤러부(530) 또는 외부의 분석장치에 의해 분석되며, 그 결과 결함이 존재하는 위치 데이터를 얻을 수 있다. 위치 데이터를 얻은 후에는, 결함 검출 카메라(400)를 이용하여 웨이퍼 영역 중에서 위치 데이터에 의해 검출된 위치에 대한 세부 촬상 이미지를 얻는다. 세부 촬상 이미지는 웨이퍼상의 결함이 어떤 종류의 결함이고 그 결함의 정도를 세밀하게 보여준다.After the wafer is seated on the wafer chuck 511, the moving rail 513 and the moving plate 515 are used to allow the wafer to reciprocate in the X and Y directions. In this process, a line scan is performed on the wafer using the 2D camera unit 200 to obtain a first captured image. Since the first captured image is a result of being picked up by the 2D camera unit 200, it may be determined whether a defect is present only by contrast. The first captured image is analyzed by the controller 530 or an external analyzer, and as a result, position data at which a defect exists can be obtained. After the position data is obtained, the detailed detection image of the position detected by the position data in the wafer area is obtained using the defect detection camera 400. The detailed captured image shows in detail what kind of defect is on the wafer and the extent of the defect.

다음에 제1 촬상 이미지를 얻는 과정을 동일하게 수행하되, 3D 카메라부(300)를 이용해 웨이퍼에 대한 스캔을 수행하여 제2 촬상 이미지를 얻는다. 제2 촬상 이미지는 3D 카메라부에 의해 촬상된 결과이므로, 결함에 대해 보다 정밀한 이미지를 제공한다. 제2 촬상 이미지가 제공되면, 컨트롤러부(530) 또는 외부의 분석장치에 의해 분석이 이루어지며, 그 결과 결함이 존재하는 위치 데이터를 얻는다. 이 위치 데이터를 얻은 후에는 결함 검출 카메라(400)를 이용하여 웨이퍼 영역 중에서 위치 데이터에 의해 검출된 위치에 대한 세부 촬상 이미지를 얻는다.Next, the process of obtaining the first captured image is performed in the same manner, but the scan is performed on the wafer using the 3D camera unit 300 to obtain the second captured image. Since the second captured image is the result of being picked up by the 3D camera unit, it provides a more accurate image of the defect. When the second captured image is provided, analysis is performed by the controller unit 530 or an external analysis device, and as a result, position data in which a defect exists is obtained. After obtaining this position data, the defect detection camera 400 is used to obtain a detailed captured image of the position detected by the position data in the wafer area.

비록 지금까지는 검사 대상을 웨이퍼로 한정하였지만, 이는 단지 예시적인 것으로서 웨이퍼 외에도 엘이디(LED) 칩일 수도 있으며, 웨이퍼 단위의 패키지일 수도 있다. 또한 경우에 따라서는 칩들이 집적되어 있는 인쇄회로기판을 검사 대상으로 설정할 수도 있다.Although so far, the inspection target has been limited to wafers, this is merely an example, and may be an LED chip or a wafer-based package in addition to the wafer. In some cases, a printed circuit board in which chips are integrated may be set as an inspection target.

본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장치는 2D 카메라부(200)와 3D 카메라부(300)를 동일한 검사 챔버 내에 장착함으로써, 필요한 경우 2D 이미지만을 촬상할 수도 있고, 2D 이미지와 3D 이미지를 모두 촬상할 수도 있으며, 이에 따라 결함에 대한 보다 정밀한 정보를 얻을 수 있으며, 또한 이와 같은 검사 과정을 자동으로 수행할 수 있게 된다. 또한, 영상 이미지 촬상 시 동축 조명부(210) 및 측면 조명부(250)를 선택적으로 동작시켜 검사 대상의 목적에 따라 보다 적합한 조명 환경을 제공할 수 있어, 얻어지는 영상 이미지가 보다 정밀하고 정교하며 컨트라스트 대비가 증가될 수 있다. 이에 따라, 범프에의 결함 발생 유무나 웨이퍼 표면에의 이물과 같은 결함 유무를 보다 신뢰성있게 검출할 수 있다. In the wafer inspection apparatus according to the embodiment of the present invention, the 2D camera unit 200 and the 3D camera unit 300 may be mounted in the same inspection chamber, so that only 2D images may be captured if necessary, and both 2D and 3D images may be captured. As a result, more accurate information on defects can be obtained, and the inspection process can be automatically performed. In addition, the coaxial illumination unit 210 and the side illumination unit 250 may be selectively operated when capturing the image image, thereby providing a more suitable lighting environment according to the purpose of the inspection object, so that the obtained image image is more precise, precise, and contrast contrast is increased. Can be increased. As a result, the presence or absence of defects such as defects on the bumps and foreign matter on the wafer surface can be detected more reliably.

100...웨이퍼 120...범프
201...카메라 210...동축 조명부
211, 212, 251...광 파이버
213, 219, 253...조인트
215...투명판 216...투명기판
217...미러 218... 광원
250...측면 조명부 530...컨트롤러부
550...웨이퍼 이동부 100 ... wafer 120 ... bump
201 ... Camera 210 ... Coaxial Illuminator
211, 212, 251 ... optical fiber
213, 219, 253 ... joint
215 ... transparent board 216 ... transparent board
217 ... mirror 218 ... light source
250 Side lighting 530 Controller section
550 ... wafer moving part

Claims

A camera introduced for imaging an image on a wafer;
A first optical fiber for transmitting the first light from a light source, a transparent plate for transmitting the first light transmitted from the first optical fiber to total internal reflection, and the first light emitted from the transparent plate; A coaxial illumination unit including a mirror for changing a path onto the mirror;
A side illumination unit including a second optical fiber for transmitting a second light from the light source and a lens for illuminating the second light transmitted from the second optical fiber obliquely on the wafer; And
And a controller unit configured to control the camera and the coaxial and side lighting units.

The method of claim 1,
And the camera performs a line scan of the wafer to capture the image.

The method of claim 1,
And the controller unit controls the coaxial illumination unit and the side illumination unit to operate independently or together.

The method of claim 1,
And the transparent plate is disposed obliquely spaced from the wafer to emit the first light to the mirror, and has an inclined surface that refracts the emitted light to enter the mirror at an end thereof.

The method of claim 1,
A third optical fiber that transmits a third light from the light source and the third light transmitted from the third optical fiber to total internal reflection to be disposed adjacent to the coaxial illumination unit and provide color illumination light on the wafer And a color lighting unit including a transparent substrate to emit the light, and a color filter introduced between the transparent substrate and the third optical fiber.

A wafer loading unit loading at least one wafer;
A wafer moving unit which moves the wafer loaded by the wafer loading unit;
An inspection chamber equipped with a camera portion introduced for imaging an image on a wafer moved by the wafer moving portion; And
A controller unit which controls the camera unit and the wafer moving unit,
The camera unit
A camera introduced for imaging an image on the wafer;
A first optical fiber for transmitting the first light from a light source, a transparent plate for transmitting the first light transmitted from the first optical fiber to total internal reflection, and the first light emitted from the transparent plate; A coaxial illumination unit including a mirror for changing a path onto the mirror;
And a side illumination unit including a second optical fiber for transmitting the second light from the light source and a lens for outputting the second light transmitted from the second optical fiber to be obliquely illuminated on the wafer.

The method of claim 6,
And the camera unit outputs information on a position where a defect of the wafer exists.

The method of claim 6, wherein the test chamber,
A wafer chuck on which the wafer is seated;
A moving rail attached to a lower portion of the wafer chuck to reciprocate the wafer in the X-axis direction in the inspection chamber;
A moving plate attached to a lower portion of the moving rail to reciprocate the wafer in the Y-axis direction in the inspection chamber; And
Wafer inspection apparatus including a fixing frame for fixing the camera unit does not move in the X-axis direction and Y-axis direction.

The method of claim 6,
And the controller unit controls the coaxial illumination unit and the side illumination unit to operate independently or together.

The method of claim 6,
The first transparent plate is disposed at an oblique distance from the wafer so as to emit light to the mirror, the wafer inspection apparatus having an inclined surface for refracting the exiting light incident on the mirror.

The method of claim 6,
A third optical fiber that transmits a third light from the light source and the third light transmitted from the third optical fiber to total internal reflection to be disposed adjacent to the coaxial illumination unit and provide color illumination light on the wafer And a color lighting unit including a transparent substrate to emit the light, and a color filter introduced between the transparent substrate and the third optical fiber.