KR100520505B1 - 웨이퍼 에지 불량 검사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 에지 불량 검사 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 공정(Process), 장비(Equipment), 오퍼레이션(Operation)에 따라 웨이퍼 에지(Wafer Edge)에 분포하는 매우 많은 종류의 불량(Defect)을 검사하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 웨이퍼 에지 불량 검사방법은 조사할 웨이퍼를 로딩시키고, 상기 웨이퍼를 로딩한 후 웨이퍼 에지를 조사하며, 상기 웨이퍼 에지를 조사한 후에 이미지 데이터(Image data)를 데이터 처리 컴퓨터(Data Processing Computer)에서 처리하고, 상기 데이터 처리 컴퓨터에서 처리한 데이터와 기존의 기준(Reference) 이미지에 대한 라이브러리(Library)와의 비교를 통해 오차가 연속적으로 발생할시 재 조사를 알리며, 상기 일련의 단계를 수행한 후에 조사가 완료된 웨이퍼를 로딩 아웃시키는 것에 기술적 특징이 있다.

따라서, 본 발명의 웨이퍼 에지 불량 검사방법은 웨이퍼 에지의 이상 현상과 그로 인한 웨이퍼 내부의 악영향을 빠른 시간내에 인지하여 수율 향상은 물론 공정, 장비의 이상 유무를 조기에 조치할 수 있는 기술적 효과가 있다.

Description

웨이퍼 에지 불량 검사방법{A method for wafer edge defect inspection}

본 발명은 웨이퍼 에지 불량 검사 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 공정, 장비, 오퍼레이션에 따라 웨이퍼 에지에 분포하는 매우 많은 종류의 불량을 검사하는 방법에 관한 것이다.

일반적인 반도체 웨이퍼나 LCD(Liquid Crystal Display)용 유리 기판(이하, 총칭하여 '웨이퍼'라고 한다)을 제조하는데 있어서는 식각 공정, 증착 공정 또는 이온 주입 공정 등과 같은 많은 단위 공정을 거치게 되는데, 이러한 각각의 단위 공정에는 대부분의 경우에 공정의 완성도를 검사하고 평가하기 위한 검사 장치들이 설치되어 있다. 이러한 검사 장치에서는 대개 해당하는 단위 공정을 거친 웨이퍼들 가운데서 하나를 추출하여 샘플링(Sampling) 검사를 행하게 된다. 그리고 이러한 샘플링 검사 조차도 사람이 현미경 등을 보면서 행하는 수동 검사에 의존하고 있는 실정이다.

한편, 이러한 수동 샘플링 검사에 의해서도 대개의 경우에는 불량을 검사할 수 있으나, 사후에 불량이 발견된 경우에는 이미 다른 공정이 많이 진행된 상태이기 때문에 불량품이 속한 로트(lot)의 전부를 폐기하거나 재작업을 위해서 일시적으로 설비 가동을 중단시켜야 하는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 웨이퍼 에지 검사(Wafer Edge Inspection)에 대한 검사나 방법이 없어서 필요한 경우 비주얼 스코프(Visual Scope)로 육안 검사에 의존하는 방법에 의존하고 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 웨이퍼 에지 검사에 대한 비주얼 스코프를 사용한 육안 검사방법은 작업자에 의한 육안 검사에 의존하는 방법외에 다른 방법이 없어 비용과 시간이 많이 들고 검사 정확도가 사람에 의존하는 정도가 커서 객관적인 검사가 어려운 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제0278807호를 보면, 일열로 배열된 포토다이오드 어레이 혹은 고체촬상소자로 구성된 이미지센서를 사용하여 1차원 주사에 의해서 회전하는 웨이퍼에 대한 화상정보를 획득할 수 있는 기술을 기재하고 있다. 이와같이 이미지센서를 채용한 경우, 획득된 화상정보를 처리하는 신호처리 및 판별부는 회로로 구현할 수 있다. 즉, 이 실시예에서는 상기 이미지센서에서 출력하는 화상정보를 전처리회로를 통해 패턴메모리에 프레임 단위로 저장한 후 이 정보를 마이크로프로세서로 로드함으로써 2차원 화상정보로 획득하고, 다시 상기 마이크로프로세서로 로드된 2차원의 화상정보를 설정기준치로 저장된 메모리의 데이터와 비교 판별하여 그 결과를 출력장치를 통해 사용자가 확인할 수 있는 형태로 출력함으로써 웨이퍼의 양불을 판정할 수 있도록 한 것이다.

그러나, 상기 등록특허는 데이터 처리 컴퓨터에서 처리한 데이터와 기존의 기준 이미지에 대한 라이브러리와의 비교를 통해 실시자가 추가적으로 조사가 필요할때 광학모드(Optic mode) 필터(Filter)를 조정하여 재 조사하는 단계를 수행하지 못한다. 추가적으로 조사의 필요를 하게 되는 경우는 추출된 오차가 일정한 수치로 계속 나오는 경우이다. 즉, 웨이퍼 에지의 결함이 아닌 광학모드 필터의 이상으로 판단될 때인 것이다. 이러한 일정한 오차가 계속 산출되면 웨이퍼 에지의 결함을 방치할 수 밖에 없다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 웨이퍼 에지를 검사를 할 수 있는 검사 장비에서 선택해 주는 광학 소스(Optic Source)와 필터등에 의해 웨이퍼 에지의 각 위치별로 이미지 데이터(Image Data)를 기억해서 미리 만들어진 기준이미지(Reference Image)와 비교하여 가공(Digitize)된 차이를 위치별 또는 광학모드 필터별로 수치화하여 데이터 처리 컴퓨터에 의해 선택적으로 확인할 수 있는 방법을 제공함으로써 웨이퍼 에지의 이상현상과 그로 인한 웨이퍼 내부의 악영향을 빠른 시간내에 인지하여 수율 향상은 물론 공정,장비의 이상유무를 조기에 조치하고자 하도록 하는 웨이퍼 에지 불량 검사 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 조사할 웨이퍼를 로딩시키고, 상기 웨이퍼를 로딩한 후 웨이퍼 에지를 조사하며, 상기 웨이퍼 에지를 조사한 후에 이미지 데이터를 데이터 처리 컴퓨터에서 처리하고, 상기 데이터 처리 컴퓨터에서 처리한 데이터와 기존의 기준 이미지에 대한 라이브러리와의 비교를 통해 오차가 연속적으로 발생할시 재 조사를 알리며, 상기 일련의 단계를 수행한 후에 조사가 완료된 웨이퍼를 로딩 아웃시키는 웨이퍼 에지 불량 검사방법에 의해 달성된다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

먼저, 도 1은 본 발명에 의한 웨이퍼 에지 조사를 위한 검사 진행과정을 도시한 것이다.

상기 도 1에서 도시된 웨이퍼 에지 조사를 위한 검사 진행 과정을 이하 상세히 설명하기로 한다.

먼저 조사할 웨이퍼를 로딩시키는 단계(10)를 수행한다.

상기 웨이퍼를 로딩한 후 웨이퍼 에지를 조사하는 단계(20)를 수행한다.

상기 웨이퍼 에지를 조사하는 단계(20)를 수행한 후에 각각의 위치나 광학 모드(Optic mode)의 조건에 따라 이미지 데이터(Image data)를 데이터 처리 컴퓨터(Data Processing Computer)에서 처리하는 단계(30)를 수행한다.

상기 단계(30)이후에 상기 데이터 처리 컴퓨터에서 처리한 데이터와 기존의 기준 이미지에 대한 라이브러리와의 비교를 통해 실시자가 추가적으로 조사가 필요할때 광학모드 필터를 조정하여 재 조사하는 단계(50)를 수행한다. 추가적으로 조사의 필요를 하게 되는 경우는 추출된 오차가 일정한 수치로 계속 나오는 경우이다. 즉, 웨이퍼 에지의 결함이 아닌 광학모드 필터의 이상으로 판단될 때인 것이다. 이러한 일정한 오차가 계속 산출될 때 데이터 처리 컴퓨터에서 즉시 재 조사의 필요성을 알리게 된다.

상기 일련의 단계(20, 30, 50)을 수행한 후에 조사가 완료된 웨이퍼를 로딩 아웃시키는 단계(40)를 수행한다.

제 2도는 웨이퍼 에지영역에 대한 조사영역과 방법을 도시한 것이다.

상기 제 2도에서 각 위치의 이미지(100)와 검사하는 궤적(110)을 나타낸 것으로서 웨이퍼 에지로 부터 정해진 스팟의 크기(Spot Size)에 의해 조사하여 각 영역의 위치와 그 위치에 해당하는 이미지가 데이터의 기본을 구성한다.

제 3도는 웨이퍼 검사로 얻어진 이미지와 기준 이미지와의 비교과정을 도시한 것이다.

상기 제 3도에서 비교할 웨이퍼 검사로 얻어진 이미지 라이브러리(200)와 기준 이미지 라이브러리(210)는 각각의 가공된(digitized) 이미지들로 구성되어 있으며 이들을 서로 비교함으로써 웨이퍼 에지의 결함을 실시자가 판단할 수 있는 방법을 제공한다.

따라서, 본 발명의 웨이퍼 에지 불량 검사방법은 웨이퍼 에지를 검사를 할 수 있는 검사 장비에서 선택해 주는 광학 소스와 필터등에 의해 웨이퍼 에지의 각 위치별로 이미지 데이터를 기억해서 미리 만들어진 기준 이미지와 비교하여 가공된 차이를 위치별 또는 광학 모드별로 수치화하여 실시자가 선택적으로 확인할 수 있는 방법을 제공함으로써 웨이퍼 에지의 이상 현상과 그로 인한 웨이퍼 내부의 악영향을 빠른 시간내에 인지하여 수율 향상은 물론 공정, 장비의 이상 유무를 조기에 조치할 수 있는 기술적 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 웨이퍼 에지 조사를 위한 검사 진행과정을 도시한 것이다.

제 2도는 웨이퍼 에지 영역에 대한 조사 영역과 방법을 도시한 것이다.

제 3도는 웨이퍼 검사로 얻어진 이미지와 기준 이미지와의 비교 과정을 도시한 것이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 웨이퍼 로딩단계 20 : 조사단계

30 : 데이터 프로세스단계 40 : 웨이퍼 로딩 아웃단계

50 : 광학모드, 필터 조정단계

Claims (6)

1. 반도체 소자 제조방법에서 웨이퍼 에지를 검사하는 방법에 있어서,

   기준 이미지에 대한 라이브러리를 설정하는 단계;

   조사할 웨이퍼를 로딩시키는 단계(10);

   상기 웨이퍼를 로딩한 후 웨이퍼 에지를 조사하는 단계(20);

   상기 웨이퍼 에지를 조사하는 단계(20)를 수행한 후에 이미지 데이터를 데이터 처리 컴퓨터에서 처리하는 단계(30);

   상기 단계(30)이후에 상기 데이터 처리 컴퓨터에서 처리한 데이터와 기존의 기준 이미지에 대한 라이브러리와의 비교를 통해 일정한 오차가 연속적으로 발생할시 재 조사를 알리는 단계(50); 및

   상기 일련의 단계를 수행한 후에 조사가 완료된 웨이퍼를 로딩 아웃시키는 단계(40)

   로 이루어짐을 특징으로 하는 웨이퍼 에지 불량 검사방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 웨이퍼 에지를 조사하는 단계(20)에서 일정한 스팟의 크기로 자동화된 검사 장비를 이용하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지 불량 검사방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 웨이퍼 에지를 조사하는 단계(20)에서 웨이퍼 에지의 각각의 위치에 대한 이미지를 이용하여 검사하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지 불량 검사방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 이미지 데이터를 처리하는 단계(30)에서 각각의 위치나 광학모드 필터의 조건에 따라 이미지 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지 불량 검사방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 재 조사하는 단계(50)는 실시자가 추가적으로 조사의 필요를 느낄때 광학모드 필터를 조정하여 재조사를 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지 불량 검사방법.
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