KR100258856B1 - 웨이퍼 연삭장비의 표면결함 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 연삭장비의 표면결함 감지장치에 관한 것으로, 웨이퍼의 후면을 연속적으로 연삭하는 웨이퍼의 연삭장비의 일측에 웨이퍼의 표면결함 여부를 감지하여 상기 연삭장비를 중단 또는 진행시킬 수 있는 표면결함 감지수단을 포함하여 구성함으로써, 연삭공정시 발생되는 웨이퍼의 표면결함을 즉각적으로 발견하여 적절한 조치를 취할 수 있게 하여 웨이퍼의 대량손실을 미연에 방지하는 것은 물론 작업자가 육안으로 그 결함여부를 전수검사할 필요가 없게 되어 작업자의 작업량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

웨이퍼 연삭장비의 표면결함 감지장치

본 발명은 웨이퍼의 제조공정중에 그 웨이퍼 표면의 물리적 결함을 감지하는 것으로, 특히 연마공정과 같이 웨이퍼에 물리적인 힘이 많이 가해지는 공정중에 발생되는 웨이퍼 표면의 파손을 감지하도록 하는데 적당한 웨이퍼의 표면결합 감지장치에 관한 것이다.

종래 웨이퍼의 연삭장비는 제1도에 도시된 바와 같이, 다수개의 웨이퍼가 한꺼번에 로딩되는 로딩부(1)와, 그 로딩부(1)로부터 웨이퍼를 하나씩 이송받아 소정량 만큼 연삭하는 제1,제2연삭부(2,3)와, 그 연삭부(2,3)에서의 연삭공정중에 젖은 웨이퍼를 회전시켜 건조시키는 한편 각 웨이퍼의 연삭정도를 측정하기 위한 건조 및 측정부(4)와, 그 건조 및 측정부(4)를 거치면서 소정의 공정을 마친 웨이퍼를 언로딩시키는 언로딩부(5)로 구성되어 있다.

상기 로딩부(1)에는 각 웨이퍼를 뒤집어 주기 위한 제1리버스 아암(1a)이 설치되어 있고, 상기 제1,제2연삭부(2,3)에는 각각의 웨이퍼를 하나씩 안착시키는 안착홈이 두 개씩 형성된 회전판(2a,3a)과 그 각 회전판(2a,3a)의 일측 안착홈의 상측에는 연삭숫돌이 되는 제1,제2휠 조립체(2b,3b)가 각각 설치되어 연삭공정을 연속적으로 수행하도록 하며, 상기 건조 및 측정부(4)에는 연삭부에 의해 두 번 연삭된 각 웨이퍼를 회전시켜 건조시키기 위한 건조기(4a)와 그 건조된 웨이퍼를 건네 받아 연삭정도를 측정하는 측정테이블(4c)이 설치되고, 상기 언로딩부(5)에는 상술한 연삭작업중에 뒤집힌 웨이퍼를 다시 뒤집기 위한 제2리버스 아암(5a)이 설치되어 있다.

여기서, 상기 로딩부(1)와 제1연삭부(2)의 사이에는 제1트랜스퍼 아암(6)이 설치되어 있고, 상기 제1연삭부(2)와 제2연삭부(3)의 사이에는 제2트랜스퍼 아암(7)이 설치되어 있으며, 상기 제2연삭부(3)와 건조 및 측정부(4)의 사이에는 제3트랜스퍼 아암(8)이 설치되어 있다.

도면중 미설명 부호인 4b는 제4트랜스퍼 아암, 9는 격막이다.

상기와 같이 구성된 종래의 연삭장비에 있어서는, 먼저 다수개의 웨이퍼가 로딩부(1)에 로딩되면, 그 로딩부(1)에서 제1리버스 아암(1a)이 각 웨이퍼를 공정의 진행에 따라 웨이퍼의 후면이 상측을 향하도록 차례로 뒤집게 되고, 그 뒤집힌 웨이퍼를 제1트랜스퍼 아암(6)이 하나씩 제1연삭부(2)의 제1회전판(2a)에 형성된 안착홈으로 이송 안착시키게 되며, 이렇게 웨이퍼가 안착된 제1회전판(2a)은 180°만큼 회전되어 제1휠 조립체(2b)의 하측으로 웨이퍼를 이송시키는 한편 상기 제1회전판(2a)의 타측에 마련된 다른 안착홈에는 제1트랜스퍼 아암(6)에 의해 다른 웨이퍼가 이송,안착되고, 상기 제1휠 조립체(2b)의 하측으로 이동된 웨이퍼는 그 휠 조립체(2b)의 작동에 의해 1차로 소정량 연삭된 후에 다시 180°만큼 더 회전을 하여 원위치로 복귀하게 되면 다시 제2트랜스퍼 아암(7)이 그 연삭된 웨이퍼를 흡착하여 제2연삭부(3)의 제2회전판(3a)에 형성된 안착홈으로 이동 안착시키게 되며, 이렇게 1차로 연삭된 웨이퍼가 안착된 제2회전판(3a)도 180°만큼 회전을 하여 그 웨이퍼를 제2휠 조립체(3b)의 하측으로 이송시키는 한편 상기 제2회전판(3a)의 타측에 마련된 다른 안착홈에는 제2트랜스퍼 아암(7)에 의해 1차로 연삭된 다른 웨이퍼가 이송 안착되는데, 이 때에도 역시 상기 로딩부(1)에서나 제1연삭부(2)에서는 전술한 동작을 동일하게 반복하게 된다.

한편, 제2연삭부(3)에서 2차로 연삭작업을 마친 웨이퍼는 다시 제2회전판(3a)이 180°회전하여 원위치로 복귀한 다음에 제3트랜스퍼 아암(8)에 의해 건조 및 측정부(4)의 회전 테이블(4a)로 이송되어 건조작업을 하게 되고, 이렇게 하여 건조된 웨이퍼는 제4트랜스퍼 아암(5b)에 의해 상기 회전 테이블(5a)에서 측정 테이블(4c)로 이송되어 연삭정도를 검사하게 되며, 검사를 마친 웨이퍼는 제2리버스 아암(5b)에 의해 다시 뒤집혀 언로딩부(5)로 이송하게 되는 일련의 과정을 각 웨이퍼마다 반복하게 되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 연삭장비에 있어서는, 제1,제2휠 조립체 (2b,3b)가 각 웨이퍼에 무리한 하중을 가하기 때문에 연삭공정이 진행되는 중에 웨이퍼에 치핑(Chipping)이나 크랙(Crack)이 발생됨에도 불구하고, 별도의 감지장치가 구비되지 않음으로 인하여 웨이퍼에 손상 발생시 즉각적인 발견 및 조치를 취할 수 없게 되므로 웨이퍼의 대량손실을 가져오게 되는 문제점이 있었다.

또한, 웨이퍼의 대량손실을 방지하기 위하여 작업자가 직접 그 결함여부를 육안으로 전수검사를 실시하고 있으나, 이는 작업자의 작업량이 과다하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 웨이퍼의 연삭장비에 별도의 표면결함 감지장치를 부가하여 연삭공정시 발생되는 웨이퍼의 표면결함을 즉각적으로 발견하여 적절한 조치를 취할 수 있게 함으로써, 웨이퍼의 대량손실을 미연에 방지하는 것은 물론 작업자가 육안으로 그 결함여부를 전수검사할 필요가 없게 되어 작업자의 작업량을 감소시킬 수 있는 웨이퍼 연삭장비의 표면결함 감지장치를 제공하는데 있다.

제1도는 종래 웨이퍼 연삭장비를 보인 개략도.

제2도는 본 발명에 의한 표면결함 감지장치가 구비된 웨이퍼의 연삭장비를 보인 개략도.

제3도는 본 발명 표면결함 감지장치의 구성을 개략적으로 보인 종단면도.

제4a 및 b도는 본 발명 표면결함 감지장치의 동작을 보인 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 케이스 12 : 트랜스퍼 아암

13 : 척 14 : 모터

15a : 발광소자 15b : 수광소자

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 다수개의 웨이퍼의 후면을 연속적으로 연삭하는 중에 소정의 연삭작업을 마친 웨이퍼의 표면에 결함이 발생되었는지를 감지하여 그 감지된 내용에 따라 상기 연삭장비를 중단 또는 진행시킬 수 있는 표면결함 감지수단을 포함하되, 상기 표면결함 감지수단은 케이스의 중앙에 설치되어 웨이퍼가 안착되는 진공척과, 그 진공척의 상측에 설치되어 연삭공정을 마친 웨이퍼를 진공척으로 이송시키는 트랜스퍼 아암과, 상기 진공척에 안착된 웨이퍼의 상측에 설치되어 상기한 진공척의 회전시 웨이퍼 후면에 빛을 발진시켜 반사되는 빛을 받아 결함여부를 판단하는 발광소자 및 수광소자가 구비된 포토 센서와, 그 포토 센서의 신호에 따라 연삭장비의 동작을 중단 및 진행시키는 콘트롤러로 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 연삭장비의 표면결함 감지장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 표면결함 방지장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 표면결함 방지장치가 구비된 연삭장비는 제2도에 도시된 바와 같이, 다수개의 웨이퍼가 한꺼번에 로딩되는 로딩부(1)와, 그 로딩부(1)로부터 웨이퍼를 하나씩 이송받아 소정량 만큼 연삭하는 제1,제2연삭부(2,3)와, 그 연삭부(2,3)에서의 연삭공정중에 젖은 웨이퍼를 회전시켜 건조시키는 한편 각 웨이퍼의 연삭정도를 측정하기 위한 건조 및 측정부(4)와, 그 건조 및 측정부(4)를 거치면서 소정의 공정을 마친 웨이퍼를 언로딩시키는 언로딩부(5)와, 상기 건조 및 측정부(4)와 언로딩부(5)의 사이에 설치되어 웨이퍼의 표면에 크랙 등이 발생되었는지를 체크하는 결함감지부(10)로 구성된다.

여기서, 상기 로딩부와 제1,제2연삭부와 건조 및 측정부와 언로딩부는 종래와 그 구성 및 동작이 동일할 뿐만 아니라 본 발명에 의해 한정적인 권리를 받고자 하는 범위에 속하지 아니하므로, 이하는 본 발명에 의해 새로이 추가되는 결함감지부에 관하여만 살펴보기로 한다.

즉, 본 발명에 의한 결함감지부(10)는 제3도에 도시된 바와 같이, 케이스(11)의 일측에 설치되어 측정 테이블(4c)로부터 웨이퍼(W)를 이송하는 제5트랜스퍼 아암(12)과, 그 제5트랜스퍼 아암(12)에 의해 이송된 웨이퍼(W)를 받아 그 상단면에 진공으로 안착시키도록 케이스의 중앙에 설치되는 진공척(13)과, 그 진공척(13)을 회전시키도록 상기 케이스(11)의 하단에 설치되는 구동모터(14)와, 상기 진공척(13)에 안착된 웨이퍼(W)의 상측에 설치되어 웨이퍼에 빛을 발진시켜 그 반사되는 빛을 받아 결함여부를 판단하는 포토 센서(15)와, 그 포토 센서(15)의 신호에 따라 연삭장비의 동작을 중단 및 진행시키는 콘트롤러(도면에서는, 인터페이스를 포함한 마스터 컴퓨터로 명명함)(16)로 구성된다.

상기 포토 센서(15)는 웨이퍼(W)에 소정각도로 빛을 발진시키는 발광소자(15a)와, 그 발진된 빛이 웨이퍼(W)에 반사되어 되돌아 오는 빛을 소정각도로 받아들이는 수광소자(15b)로 이루어진다.

여기서, 상기 웨이퍼(W)에 발생되는 치핑 및 크랙은 대부분이 그 가장자리를 포함하여 발생되기 때문에 포토 센서(15)를 평면투영시 웨이퍼(W)의 가장자리부에 수직인 케이스(11)의 내주벽에 설치하는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 4b는 제4트랜스퍼 아암, 9는 격막이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 표면결함 감지장치가 구비된 웨이퍼 연삭장비의 일반적인 동작은 종래와 유사하다.

즉, 다수개의 웨이퍼가 로딩부(1)에 로딩되면, 그 로딩부(1)에서 하나의 웨이퍼는 제1리버스 아암(1a) 및 제1트랜스퍼 아암(6) 그리고 제1회전판(2a)을 거치면서 180°만큼 회전되어 제1휠 조립체(2b)의 하측으로 이송되고, 그 웨이퍼는 상기 제1휠 조립체(2b)에 의해 1차로 소정량 연삭된 후에 다시 180°만큼 더 회전을 하여 원위치로 복귀하였다가 제2트랜스퍼 아암(7) 및 제2회전판(3a)에 의해 180°만큼 회전을 하여 제2휠 조립체(3b)의 하측으로 이송되어 2차로 연삭된다.

이후, 상기 웨이퍼는 제2회전판(3a)이 180°더 회전하여 원위치로 복귀한 다음에 제3트랜스퍼 아암(8)에 의해 건조 및 측정부(4)의 회전 테이블(4a)로 옮겨져 건조되고, 상기 제4트랜스퍼 아암(5b)에 의해 측정 테이블(4c)로 이송되어 연삭정도를 검사한 다음에 제2리버스 아암(5b)에 의해 다시 뒤집혀 언로딩부(5)로 이송하게 된다.

이때, 상기 건조 및 측정부(4)를 거친 웨이퍼가 결함감지부(10)를 거쳐 웨이퍼의 표면에 결함이 발생이 되었는지를 판단하여 만일 결함이 발생되었을 경우에는 소정의 콘트롤러(16)에 의해 연삭장비가 중단되고, 반대로 결함이 없을 때에는 종전대로 언로딩부(5)로 이동시키는 일련의 연삭공정을 지속하게 된다.

상기 결함감지부의 동작을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

우선, 제4a도에 도시된 바와 같이, 상기 발광소자(15a)에서 소정각도로 발진된 빛이 웨이퍼(W)에 입사되어 다시 소정각도로 반사되는 빛을 수광소자(15b)가 받게 되면, 상기 포토 센서(15)는 그 웨이퍼(W)가 정상임을 감지하여 콘트롤러(16)에 신호를 전송하게 되고, 그 신호를 받은 콘트롤러(16)는 상기 연삭장비를 지속적으로 동작시키게 된다.

반대로, 제4b도에 도시된 바와 같이, 상기 발광소자(15a)에서 소정각도로 발진된 빛이 웨이퍼(W)에 입사되어 다시 소정각도로 반사되는 빛을 수광소자(15b)가 받지 못하게 되면, 상기 포토 센서(15)는 그 웨이퍼(15)의 표면에 불량이 발생되었음을 감지하여 콘트롤러(16)에 신호를 전송하게 되고, 그 신호를 받은 콘트롤러 (16)는 연삭장비의 동작을 중지시키게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 웨이퍼 연삭장비의 표면결함 감지장치는, 웨이퍼의 후면을 연속적으로 연삭하는 웨이퍼의 연삭장비의 일측에 웨이퍼의 표면결함 여부를 감지하여 상기 연삭장비를 중단 또는 진행시킬 수 있는 표면결함 감지수단을 포함하여 구성함으로써, 웨이퍼의 연삭공정시 발생되는 웨이퍼의 표면결함을 즉각적으로 발견하여 적절한 조치를 취할 수 있게 하여 웨이퍼의 대량손실을 미연에 방지하는 것은 물론 작업자가 육안으로 그 결함여부를 전수검사할 필요가 없게 되어 작업자의 작업량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 다수개의 웨이퍼의 후면을 연속적으로 연삭하는 중에 소정의 연삭작업을 마친 웨이퍼의 표면에 결함이 발생되었는지를 감지하여 그 감지된 내용에 따라 상기 연삭장비를 중단 또는 진행시킬 수 있는 표면결함 감지수단을 포함하되, 상기 표면결함 감지수단은 케이스의 중앙에 설치되어 웨이퍼가 안착되는 진공척과, 그 진공척의 상측에 설치되어 연삭공정을 마친 웨이퍼를 진공척으로 이송시키는 트랜스퍼 아암과, 상기 진공척에 안착된 웨이퍼의 상측에 설치되어 상기한 진공척의 회전시 웨이퍼 후면에 빛을 발진시켜 반사되는 빛을 받아 결함여부를 판단하는 발광소자 및 수광소자가 구비된 포토 센서와, 그 포토 센서의 신호에 따라 연삭장비의 동작을 중단 및 진행시키는 콘트롤러로 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 연삭장비의 표면결함 감지장치.

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