KR100478499B1 - 반도체 웨이퍼의 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 웨이퍼의 수납된 포드의 이동을 최소화한 상태로 효율적인 오버레이 측정과 임계치수 측정이 가능하도록 하는 것으로, 이를 위하여 제공하는 본 발명의 검사장치는, 다수개의 웨이퍼가 수납된 다수개의 포드를 안착시키는 로더부와, 이 로더부의 일측에 근접하게 위치하고 상기 포드 중 어느 하나로부터 웨이퍼를 인계받아 오버레이를 측정하는 오버레이부와, 상기 웨이퍼를 제외한 다른 웨이퍼를 상기 포드 중 어느 하나에서 인계받아 웨이퍼의 시디를 측정하는 시디측정부를 포함한다.

Description

반도체 웨이퍼의 검사장치{INSPECTION METHOD OF SEMICONDUCTOR WAFER}

본 발명은 반도체 장치 제조 장비에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 반도체웨이의 검사시간을 단축하여 반도체 제조 생산성을 향상시키는 반도체 웨이퍼의 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정 중 노광공정은 크게 노광과정과 검사과정으로 구분된다.

이러한 노광공정(Photolithography)의 흐름을 크게 나누어 보면, 웨이퍼 위에 포토레지스트(Photo Resist)를 도포하는 코팅(Coating)단계와, 마스크(Mask)의 패턴(Pattern)이 웨이퍼에 옮겨지도록 자외선에 감광제를 노출시키는 노광 (Exposure)단계와, 정렬 및 노광 후 현상액을 이용하여 필요한 곳과 필요 없는 부분을 구분하여 상을 형성하기 위해 일정 부위의 포토레지스트를 제거하는 현상 (Develop)단계로 이루어진다.

이러한 단계에서 노광단계에서는 정렬과 노광을 동시 작업으로 진행하게 된다.

상기와 같이 리소그래피공정을 마친 후에는 하부와 상부 마스크 층들 사이의 정렬(Align)상태, 즉 오버레이(Overlay)를 스텝퍼 상에서 측정하게 된다.

또한 리소그래피공정을 마친 웨이퍼의 임계치수(CD: Critical Dimension)가 정확하게 이루어졌는 가를 표준 검사를 통해 실시하게 된다. 이런 임계치수(이하 '시디'라 칭합니다)의 측정은 웨이퍼를 스텝퍼 상에 안착시키고 전자현미경을 이용하여 실시하게 된다.

위와 같은 오버레이 측정과 시디의 측정은 오버레이측정장치에서 포트에 수납된 웨이퍼를 1 내지 3개정도 샘플링하여 먼저 측정하고, 측정후 전자현미경으로 포트를 이동한 후 다시 포트에서 1 내지 3개정도를 샘플링하여 시디를 측정하고 있다.

이러한 측정작업은 먼저 오버레이를 측정하고 시디를 측정하거나, 또는 시디를 측정하고 오버레이를 측정하는 데, 모두 별도의 단계에서 이루어지고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래 공정 과정에서 착안하여 제안된 것으로, 웨이퍼의 수납된 포드의 이동을 최소화한 상태로 효율적인 오버레이 측정과 임계치수 측정이 가능하도록 한 반도체 웨이퍼의 검사장치를 제공하는 데 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 검사장치는, 다수개의 웨이퍼가 수납된 다수개의 포드를 안착시키는 로더부와, 이 로더부의 일측에 근접하게 위치하고 상기 포드 중 어느 하나로부터 웨이퍼를 인계받아 오버레이를 측정하는 오버레이부와, 상기 웨이퍼를 제외한 다른 웨이퍼를 상기 포드 중 어느 하나에서 인계받아 웨이퍼의 시디를 측정하는 시디측정부를 포함한다.

그리고 오버레이부와 시디측정부에서 측정된 이미지를 모니터링하고 장치의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 오버레이 측정과 시디측정이 동시에 진행되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 검사장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 검사장치에서 오버레이 측정 및 시디측정을 하는 과정을 설명하기 위해 도시한 정면도이다.

본 발명에 따른 검사장치는 웨이퍼(W)의 오버레이를 측정하는 오버레이부 (10)와, 웨이퍼(W)의 시디를 측정하는 시디측정부(20)와, 웨이퍼(W)가 수납된 포드(32)에서 웨이퍼(W)를 꺼내어 오버레이부(10)나 시디측정부(20)로 로딩시키는 로더부(30)와, 오버레이부(10)와 시디측정부(20)에서 측정된 이미지를 모니터링하고 장치의 동작을 제어하는 제어부(40)를 포함한다.

여기서 오버레이부(10)는 이송 로봇 암을 이용하여 로더부(30)에 놓여진 포드(32)에서 웨이퍼(W)를 집어서 꺼낸 후 프리얼라이너(Pre Aligner)로 이송시켜 웨이퍼(W)의 위치를 정렬시킨 후 다시 이송 로봇 암을 이용하여 워크스테이지로 로딩시킨다.

워크스테이지에 웨이퍼(W)가 로딩되어 측정과정을 거치는 동안 이송 로봇 암(1)은 다시 포드(32)에 수납된 다른 웨이퍼(W)를 집어내어 시디측정부(20)로 이송시킨다.

시디측정부(20)는 스테이지에 웨이퍼(W)를 안착시킨 후, 프리얼라인시키고 전자현미경을 통해 웨이퍼(W) 상에 형성된 패턴의 임계치수를 측정하게 된다.

임계치수의 측정이 완료된 웨이퍼(W)는 로더부(30)의 이송 로봇암에 의해 포드(32)로 재수납된다.

로더부(30)는 다수개의 웨이퍼(W)를 수납한 다수개의 포드(32)가 안착되며, 좀 더 바람직하게는 로드를 짝수개로 안착시켜 일측의 포드(32)(이하 '포드1'이라 칭합니다)를 통해 오버레이 작업이 이루어짐과 동시에 타측의 포드(이하 '포드2'라 칭합니다)에서는 시디측정이 이루어지도록 한다.

제어부(40)는 오버레이부(10)와, 시디측정부(20)와, 로더부(30)에 연결된 전원(50)이 각각 독립적으로 작동되도록 제어하며, 또한 오버레이부(10)와 시디측정부(20)에서 측정된 웨이퍼(W)의 오버레이 상태와 시디 측정 결과를 모니터(42)를 통해 확인할 수 있도록 한다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 검사장치는 다음과 같은 작용을 나타낸다.

먼저 로더부(30)에 웨이퍼(W)가 수납된 포드(32)를 안착시킨다.

이송 로봇암이 안착된 포드1에서 오버레이 측정을 위한 웨이퍼(①)를 꺼내어 오버레이측정부의 프리얼라이너로 이송시켜 정렬시킨 후 워크스테이지로 이송시킨다.

이와 때를 같이하여 이송 로봇암이 안착된 포드1에서 시디 측정을 위한 웨이퍼(②)를 꺼내어 시디측정부(20)의 프리얼라이너로 이송시켜 정렬시킨 후 스테이지로 이송시킨다.

상술한 바와 같이 워크스테이지로 이송된 웨이퍼(①)는 오버레이를 측정하게 되고, 스테이지로 이송된 웨이퍼(②)는 시디를 측정하게 된다.

다른 작업 예를 들면, 포드1의 웨이퍼(①)가 오버레이를 측정할 때, 포드2의 웨이퍼(②)는 시디를 측정한다.

또한, 포드2의 웨이퍼(①)를 오버레이 측정할 때, 포드1의 웨이퍼(②)를 시디 측정하게 된다.

아울러, 포드2의 웨이퍼(①)를 오버레이 측정할 때, 포드2의 웨이퍼(②)를 시디 측정하게 된다.

이와 같이 오버레이 측정과 시디 측정을 동시에 실시할 수 있게 되어 포드(32)의 이동시간을 줄일 수 있게 된다.

오버레이 측정과 결과와 시디 측정된 결과는 제어부(40)의 작동에 따라 오버레이부(10)와 시디측정부(20)에 각각 연결된 모니터에 출력된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 웨이퍼의 로딩과 포드의 이동에 따른 소요시간을 줄일 수 있어 트로풋(through-put)을 향상시킬 수 있게 된다.

또한 작업자의 동선이 줄어들어 작업이 용이해짐으로써 작업능률이 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 검사장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 검사장치에서 오버레이 측정 및 시디측정을 하는 과정을 설명하기 위해 도시한 정면도이다.

Claims (3)

1. 다수개의 웨이퍼가 수납된 다수개의 포드를 안착시키는 로더부;

   상기 로더부의 일측에 근접하게 위치하고 상기 포드 중 어느 하나에서 웨이퍼를 인계받아 오버레이를 측정하는 오버레이부; 및

   상기 웨이퍼를 제외한 다른 웨이퍼를 상기 포드 중 어느 하나에서 인계받아 웨이퍼의 시디를 측정하는 시디측정부;

   를 포함하는 반도체 웨이퍼의 검사장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 오버레이부와 시디측정부에서 측정된 이미지를 모니터링하고 장치의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 반도체 웨이퍼의 검사장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 오버레이 측정과 시디측정이 동시에 이루어지는 반도체 웨이퍼의 검사장치.