KR100251648B1

KR100251648B1 - 웨이퍼 검사장비의 램프 상태 지시장치

Info

Publication number: KR100251648B1
Application number: KR1019970013315A
Authority: KR
Inventors: 김진묵
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 2000-04-15
Also published as: KR19980076560A

Abstract

웨이퍼를 검사하는 장비에 포함되어 웨이퍼 상의 디펙트(Defect) 유무를 검사하기 위해 사용되는 램프의 발광량에 따른 램프수명을 판단하여 적절한 교체시기를 알리도록 개선시킨 웨이퍼 검사장비의 램프 상태 지시장치에 관한 것이다.

본 발명은 램프가 발광하여 웨이퍼 표면에서 반사되는 광을 센싱한 신호의 전위에 따라 디스플레이 상태를 달리하고, 상기 전위가 소정 레벨 이하이면 스위칭 신호를 출력하는 디스플레이부, 상기 디스플레이부에서 상기 스위칭 신호가 입력되면 턴온되는 스위칭부 및 상기 스위칭부의 스위칭 상태에 연동되어 경보동작을 수행하는 경보부로 구성된다.

따라서, 본 발명에 의하면 램프의 교체시기를 판단하는 경보음을 발생하여 교체시기를 알림으로써 검사불량이 없도록 작업자가 신속한 조치를 취하고 램프를 효과적으로 관리함으로써 웨이퍼의 검사자료의 신뢰도를 향상시키며, 부속품의 효과적인 관리로 생산원가 절감의 효과가 있다.

Description

웨이퍼 검사장비의 램프 상태 지시장치

본 발명은 웨이퍼 검사장비의 램프 상태 지시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼를 검사하는 장비에 포함되어 웨이퍼 상의 디펙트(Defect) 유무를 검사하기 위해 사용되는 램프의 발광량에 따른 램프수명을 판단하여 적절한 교체시기를 알리도록 개선시킨 웨이퍼 검사장비의 램프 상태 지시장치에 관한 것이다.

종래의 웨이퍼를 검사하는 장비는 자체 내장된 아크램프(Arc Lamp, 이하 '램프'라 함, 도시하지 않음)를 광원으로 하고, 반사광을 이용하여 동일 웨이퍼상에 디펙트가 형성되어 있는지 검사하는 장비이다.

상기 램프에서 발생된 광은 각종 렌즈(도시하지 않음)를 통하여 필터링(Filtering)되고 집속된 후 검사대(도시하지 않음) 위에 로딩되어 있는 웨이퍼 표면에 조사(照射)된다. 상기 조사된 광은 일정 각도를 이루며 반사되는데 이 반사광은 다시 렌즈를 통과하고 센서(도시하지 않음)를 통해 감지된다. 상기 센서는 광을 감지하고 상기 감지된 광을 디지탈 파형의 전압으로 변환하는 기능을 한다. 상기 센서에서 감지되어 전압변환된 신호로써 형성된 이미지를 소정 기준 이미지와 상대비교하여 웨이퍼의 디펙트가 검사된다.

종래의 웨이퍼 검사장비는 전술한 바와 같이 웨이퍼에 광을 조사하여 반사되는 광을 이미지로 변환시킨 후 디펙트 유무를 검사하였다. 상기의 검사장비는 조사되는 광을 이용하기 때문에 램프의 발광정도는 정상적인 검사의 수행을 결정하는 중요한 요소이다. 상기 램프는 사용량에 비례하여 발광량이 감소되어서 심한 경우 디펙트 유무의 판단이 불가능하여 검사 오류를 일으키는 요인으로 작용된다.

통상의 램프는 영구적으로 사용될 수 없고, 각각 본래의 수명을 가지고 있다. 상기의 램프 역시 웨이퍼 검사에 필요한 최소한의 센서감지 전압인 2V 이상을 만족할 수 있는 수명은 통상 30일로 알려져 있다.

도1은 램프의 사용기간에 따라 출력전압이 저하되는 관계를 나타내는 그래프이며, 웨이퍼 검사장비에 설치되는 대개의 램프는 수명이 곡선 'A'와 같이 30일 정도의 수명을 갖도록 제작되나, 곡선 'B' 또는 'C'와 같은 출력특성을 가짐으로써 수명이 짧거나 긴 램프가 제조되기도 한다.

만약 30일 주기로 램프가 교체된다면 곡선 'A'의 특성을 갖는 램프는 가장 적절한 시점에 교체가 이루어지나, 곡선 'B' 또는 'C'의 특성을 갖는 램프는 비적절한 시점에 교체가 이루어진다.

곡선 'B'의 특성을 갖는 경우, 램프의 발광량이 저하되고, 이에 따른 센서의 감지전압이 낮아짐으로써 디펙트의 검출력이 떨어져서 데이터의 신뢰도가 저하된다.

또한 곡선 'C'의 특성을 갖는 경우는 불필요하게 교체가 이루어지므로 부속품의 효과적인 활용이 이루어지지 않아서 생산원가가 상승되는 원인이 되었다.

따라서, 종래에는 전술한 바와 같이 램프가 적시에 교체되지 않았기 때문에 데이터의 신뢰도가 저하되었고, 그리고 부속품의 낭비로 인한 생산원가 상승을 초래하게 되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 센서의 감지전압을 판단하여 램프의 정확한 교체시기를 알 수 있도록 발광다이오드로써 표시하며 램프의 발광 정도가 설정치 이하로 떨어지면 램프의 교체시기를 경보하기 위한 웨이퍼 검사장비의 램프 상태 지시장치를 제공하는 데 있다.

도1은 종래의 웨이퍼 검사장비에 설치되는 램프의 성능을 사용기간과 전압의 관계로 나타낸 그래프이다.

도2는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장비의 램프 상태 지시장치의 실시예를 나타내는 회로도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 디스플레이부 12 : 증폭기

20 : 스위칭부 22 : 릴레이

24 : 스위치 30 : 경보부

Q1 ∼ Q11 : 트랜지스터 D1 ∼ D8 : 다이오드

LED1 ∼ LED9 : 발광다이오드 R1 ∼ R19 : 저항

Vs : 전압원

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장비의 램프 상태 지시장치는, 램프가 발광하여 상기 웨이퍼 표면에서 반사되는 광을 센싱한 신호의 전위에 따라 디스플레이 상태를 달리하고, 상기 전위가 소정 레벨 이하이면 스위칭 신호를 출력하는 디스플레이부, 상기 디스플레이부에서 상기 스위칭 신호가 입력되면 턴온되는 스위칭부 및 상기 스위칭부의 스위칭 상태에 연동되어 경보동작을 수행하는 경보부를 구비하여 이루어진다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

웨이퍼 검사장비는 광을 이용하여 웨이퍼 표면의 디펙트를 검사하는 장비로서 이 때 사용되는 광은 램프를 이용하여 제공된다. 램프에서 조사되는 광의 세기는 검사자료의 신뢰도를 결정한다. 그 만큼 램프의 성능이 중요하며 광의 세기를 판단할 수 있는 장치를 필요로 한다.

이를 실현하기 위한 본 발명에 따른 실시예는 디스플레이부(10), 스위칭부(20) 및 경보부(30)로 구성되며, 디스플레이부(10)는 센서에서 센싱한 신호를 증폭하는 증폭기(12)가 구성되어 있다. 증폭기(12)는 저항(R19)에 병렬 연결된 각 저항(R10 ∼ R18)을 통하여 각 트랜지스터(Q1 ∼ Q9)의 베이스에 연결되어 있다. 병렬 연결된 저항(R10 ∼ R18)의 각각의 사이에 다이오드(D1 ∼ D8)가 순방향으로 연결되어 있다.

전압원(Vs)에 병렬연결된 복수의 발광다이오드(LED1 ∼ LED9)는 각각 복수의 트랜지스터(Q1 ∼ Q9)의 콜렉터에 일대일로 연결되고, 트랜지스터(Q1 ∼ Q9)와 발광다이오드(LED1 ∼ LED9) 사이에는 복수 개의 저항(R1 ∼ R9)이 각각 연결되어 있다. 그리고 복수의 트랜지스터(Q1 ∼ Q9)의 각 에미터는 접지되어 있다.

스위칭부(20)는 디스플레이부(10)의 트랜지스터(Q3) 베이스에 공통단자가 연결된 릴레이(22)와 수동조작되는 스위치(24)가 직렬 연결되어 있다.

경보부(30)는 스위칭부(20)의 스위치(24)와 연결되어 경보동작을 수행하도록 구성되어 있으며, 경보부(30)로써는 통상의 부저가 구성됨이 바람직하다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 실시예는 디스플레이부(10)에 의한 램프의 광의 세기에 따른 상태를 시각화하는 발광다이오드 표시기능과 경보부(30)에 의한 경보음을 발생하는 경보기능을 갖는다.

구체적으로 반사광을 센싱한 신호가 증폭기(12)에서 적정 수준으로 증폭되면, 센싱신호에 따른 증폭신호에 따라 트랜지스터(Q1 ∼ Q9)의 도통여부가 결정되고, 트랜지스터(Q1 ∼ Q9)의 동작과 연동하여 발광다이오드(LED1 ∼ LED9)가 온(ON) 또는 오프(OFF)된다. 발광다이오드(LED1 ∼ LED9)는 램프의 발광에 따라 센서가 감지하는 전압의 크기를 시각화한다.

이를 상세히 설명하면, 먼저 상기 램프의 발광량이 최고일 때는 상기 센서에서 센싱한 입력신호의 전압이 5V이다. 이 경우 증폭기(12)의 출력신호는 저항(R19)을 통해 병렬 연결되어 있는 각 저항(R10 ∼ R18) 및 다이오드(D1 ∼ D8)를 통해 전압강하가 일어난다. 상기 출력신호는 각 트랜지스터(Q1 ∼ Q9)를 턴온시키기에 충분한 전압으로서, 각 트랜지스터(Q1 ∼ Q9)가 턴온되면 전압원(Vs)의 전압이 각 발광다이오드(LED1 ∼ LED9)에 인가되고, 각 발광다이오드(LED1 ∼ LED9)는 발광한다.

구체적으로 저항(R19) 및 저항(R10)을 통해 입력되는 전압에 의하여 트랜지스터(Q1)가 턴온되고, 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 연결된 발광다이오드(LED1)가 발광한다.

한편, 다이오드(D1)에서 소정의 전압강하가 일어나면서 저항(R11)을 통해 인가되는 전압에 의해서 트랜지스터(Q2)가 턴온되고, 발광다이오드(LED2)가 발광한다. 상기와 같이 여타의 트랜지스터(Q3 ∼ Q9) 역시 턴온되어 각 발광다이오드(LED3 ∼ LED9) 역시 발광한다.

입력신호의 전압이 4V이면 전술한 바와 같이 각 트랜지스터(Q1 ∼ Q8)가 턴온되고 발광다이오드(LED1 ∼ LED8)가 발광하지만, 트랜지스터(Q8)는 다이오드(D1 ∼ D8)에 의하여 강하된 낮은 전압이 베이스에 인가되므로 턴온되지 않는다. 그러므로 발광다이오드(LED8)는 발광하지 않는다.

위와 같은 동작은 아래의 표1에서 상세히 파악할 수 있다.

[표 1]

센서신호에 따른 발광다이오드의 반응관계

표1에서 알 수 있듯이 센서신호의 전압이 낮아짐에 따라 발광다이오드가 오프되는 것을 알 수 있다. 본 발명에서 중요한 것은 상기 램프의 적절한 교체시기를 알기 위한 센서신호의 전압이다. 센서신호가 2V 이하가 되면 웨이퍼 검사장비의 특성상 디펙트를 검사하는데 있어서 오류를 발생할 가능성이 매우 높아진다.

표1에서 보듯이 발광다이오드(LED3)가 온에서 오프로 바뀌는 전압이 2V이므로 이 때의 트랜지스터(Q3)의 베이스 전압을 스위칭 신호로 하여 스위칭부(20)에 인가한다. 스위칭부(20)의 릴레이(22)는 입력신호가 하이(High)일 경우에는 오프상태를 유지하고, 로우(Low)신호가 입력될 때에는 턴온되게 설계되어 있다. 센서신호의 전압이 2V가 되면 트랜지스터(Q3)가 턴오프되면서 릴레이(22)에 로우신호를 출력한다. 이때 릴레이(22)는 턴온되고 스위치(24)를 통해 경보부(30)가 동작함으로써 가장 적절한 램프의 교체시기임을 발음장치인 부저를 통해 알리게 된다. 이에 작업자는 경보동작을 확인하여 램프를 교체하고 웨이퍼 검사를 수행한다. 여기에서 스위치(24)는 경보동작 수행여부를 결정하기 위한 온/오프 스위치이다.

이상과 같이 동작되는 본 발명은 웨이퍼 검사에 있어서 가장 중요한 요소인 램프가 일정한 수준의 발광량을 유지할 수 있도록 하기 위해 램프의 교체시기를 정확히 파악하는 기능을 갖는다. 일정 주기를 설정해 램프를 교체하는 방식에서 램프의 특성에 맞는 최적의 시기를 표시함으로써 작업자에게 편의를 제공하며 부속품을 효과적으로 관리할 수 있는 이점이 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 램프의 교체시기를 정확히 판단하여 각각의 램프를 제 수명에 맞게 사용할 수 있으며 경보음을 발생하여 교체시기를 알림으로써 검사불량이 없도록 작업자가 신속한 조치를 취할 수 있다. 또한 램프를 효과적으로 관리함으로써 웨이퍼 검사자료의 신뢰도를 향상시키며, 부속품의 효과적인 관리로 생산원가 절감의 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

웨이퍼 표면의 디펙트 유무를 검사하기 위한 광원으로 램프가 설치된 웨이퍼 검사장비의 램프 상태 지시장치에 있어서,

상기 램프가 발광하여 상기 웨이퍼 표면에서 반사되는 광을 센싱한 신호의 전위에 따라 디스플레이 상태를 달리하고, 상기 전위가 소정 레벨 이하이면 스위칭 신호를 출력하는 디스플레이부;

상기 디스플레이부에서 상기 스위칭 신호가 입력되면 턴온되는 스위칭부; 및

상기 스위칭부의 스위칭 상태에 연동되어 경보동작을 수행하는 경보부;

를 구비함을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장비의 램프 상태 지시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 디스플레이부는, 정전압이 인가되는 병렬 연결된 복수 개의 발광다이오드;

상기 발광다이오드에 일대일로 각각 연결되어서 스위칭 동작하는 복수 개의 트랜지스터;

상기 반사되는 광을 센싱한 신호를 증폭하여 상기 각 트랜지스터의 스위칭 동작 제어를 위하여 인가하는 증폭기; 및

상기 증폭기에서 증폭된 센싱신호가 병렬로 상기 각 트랜지스터의 베이스로 인가되는 경로에 소정 부하값을 갖는 다이오드가 구성되어서 상기 발광다이오드가 순차적으로 발광되도록 하는 부하수단;

을 구비함을 특징으로 하는 상기 웨이퍼 검사장비의 램프 상태 지시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스위칭부는 상기 스위칭 신호가 입력되면 스위칭되는 릴레이; 및

상기 릴레이와 경보기 사이에 연결되어서 수동으로 온/오프 되는 스위칭 소자;

를 구비함을 특징으로 하는 상기 웨이퍼 검사장비의 램프 상태 지시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 경보부는 부저로 구성됨을 특징으로 하는 상기 웨이퍼 검사장비의 램프 상태 지시장치.