KR100556328B1 - 낱장별로 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법 및생산 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 낱장별로 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법과 생산시스템에 대한 것이다. 본 발명은, 단결정 잉곳을 슬라이싱하고 가공하여 웨이퍼를 생산하는 생산방법으로, 중앙통제부와의 교신을 통해 작업대상 웨이퍼에 대한 정보를 추출하는 단계와; 상기 중앙통제부에 의해 상기 작업대상 웨이퍼에 부여된 작업공정을 수행하는 작업단계와; 상기 중앙통제부와의 교신을 통해 상기 작업공정에 대한 기록을 낱장 웨이퍼 별로 중앙통제부의 기억장치에 기록하는 기록단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
낱장, 웨이퍼, 자동, 바코드, 품질

Description

낱장별로 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법 및 생산 시스템{A Producing Method And A Producing System For Quality-Monitering Respective To A Piece Of Wafer}
도 1은 종래의 일반적인 웨이퍼 생산공정을 예시한 공정흐름도.
도 2는 본 발명에 의한 웨이퍼 생산공정을 예시한 공정흐름도.
도 3은 본 발명에 의한 작업장비의 구성을 예시한 평면도.
도 4는 본 발명에 의한 웨이퍼 생산 시스템을 예시한 블럭 다이어그램.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100........중앙통제부 200.........작업장비
210........가공장비 201,202.....캐리어
211........로딩스테이지 212,218.....바코드리더
215.........통신모듈 217.........워크스테이지
219.........언로딩스테이지 220.........검사장치
230.........마킹장치 240.........포장장치
본 발명은 자동화된 웨이퍼의 생산방법 및 생산 시스템에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 낱장별로 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법 및 생산시스템에 대한 것이다.
폴리실리콘으로부터 반도체의 소자로 가공되는 웨이퍼를 만들기 위해서는 여러 단계에 걸쳐 가공공정, 세정공정, 품질검사 공정 등을 거쳐야 한다.
전통적으로는 상술한 작업의 각 단계가 작업자에 의해 통제되었으나, 최근에는 생산시스템이 자동화되면서, 중앙통제부에 의해 전체 생산공정에 대한 중앙제어가 가능하게 되었다.
그런데, 종래의 자동화된 웨이퍼 생산시스템에서는 하나의 실리콘 단결정 잉곳(1)으로부터 가공하여 형성된 다수장의 웨이퍼에 대해 배치(batch)단위로 작업공정이 수행된다(1a).
그리고 웨이퍼 생산공정은 단결정 잉곳(1)을 슬라이싱하여 웨이퍼(w)를 형성하는 공정에 의해 시작된다(1b). 이와 같이 형성된 웨이퍼(w)는 다단계에 걸친 가공공정과 검사공정을 거치게 된다.
구체적으로 슬라이싱에 의해 형성된 웨이퍼(w)는 그라인딩, 랩핑, 폴리싱, 에칭, 세정의 각 단계를 거쳐서 반도체 기판으로 제조될 수 있는 경면웨이퍼로 제작되어진다(1c, 1d, 1e, 1f).
종래의 자동 생산 시스템에는, 하나의 잉곳(1)으로부터 슬라이싱되어 형성된 일군의 웨이퍼(w)를 배치단위로 관리하며, 상기 각 가공단계의 작업수행을 위한 중앙통제부와의 통신에 있어서도 배치단위의 정보만 교환되며 잉곳성장과정이나 슬라 이싱과정에 있어서 오류가 있는 웨이퍼들은 배치단위로 양/불량의 상태가 결정된다.
이와 같이 배치단위로 생산공정이 종료되면, 배치를 이루는 웨이퍼 낱장에 대한 고유번호의 마킹공정이 수행된 후 세정단계를 거치며, 최종적으로 청정도의 검사가 이루어지게 된다.
종래의 마킹공정은 중앙통제부가 웨이퍼(w) 낱장별의 정보를 보유하고 있지 않기 때문에, 고유번호의 채택과 각인공정은 작업자에 의해 제어되게 된다.
또한, 각 공정에 대한 이력이나 검사데이터 등도 배치단위로 중앙통제부에 기록하여, 웨이퍼의 작업이력과 품질수준을 추적하여 모니터링 할 수 있게 된다.
그러나, 종래의 자동화된 웨이퍼 생산시스템에는 다음과 같은 문제점이 있어 왔다.
종래의 자동화된 웨이퍼 생산시스템에 의하는 경우는, 웨이퍼를 배치 단위로 추적하여 작업이력이나 품질수준을 모니터링 하는 것은 가능하지만, 웨이퍼 낱장에 대한 작업이력과 품질수준의 파악은 중앙통제시스템에 의해 추적될 수 없는 문제가 있어 왔다.
또한, 종래의 자동화된 웨이퍼 생산시스템에 의하는 경우는, 웨이퍼의 고유번호의 부여가 작업자에 의해 수행되었는데, 고유번호의 부여와 식각의 과정에서 누락과 오류가 발생하는 문제가 있었다.
더 나아가 종래의 자동화된 생산 시스템에서는 웨이퍼의 상태에 대한 품질검사가 다단계에 걸쳐 수행되는 경우, 각 단계마다 배치별로 분리되어 서로 다른 스 테이지로 로딩되는데, 이는 작업의 각 단계를 복잡하게 하는 요인으로 작용한다.
본 발명의 목적은, 웨이퍼를 낱장 단위로 추적하여 작업이력이나 품질수준을 모티터링 하는 것이 가능한 낱장별로 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 자동 생산시스템과 생산방법을 구현하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 웨이퍼 생산공정에서 수작업에 의해 발생하는 누락과 오류를 방지하는 낱장별로 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 자동 생산 시스템과 생산방법을 구현하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 품질관리공정을 단순화하고 자동화하여 웨이퍼의 생산의 시간과 비용을 절감하는 낱장별 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 자동 생산 시스템을 구현하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 낱장별로 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법은, 단결정 잉곳을 슬라이싱하고 가공하여 웨이퍼를 형성하고 낱장별로 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법으로, 중앙통제부와 작업장비의 교신을 통해 각 작업대상 웨이퍼에 대한 정보를 취출하여 특정 작업내용을 부여하는 단계와; 상기 작업장비가 상기 각 작업대상 웨이퍼에 부여된 작업공정을 수행하는 작업단계와; 상기 중앙통제부와 상기 작업장비와의 교신을 통해 상기 작업단계에서 수행된 작업공정에 대한 기록을 낱장 웨이퍼 별로 중앙통제부의 기억장치에 기록하는 기록단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 작업단계에서 수행되는 작업공정은, 상기 작업대상 웨이퍼 표면을 가공처리하는 가공단계와; 상기 가공단계들의 사이에 적어도 1회 이상 웨이퍼의 품질상태를 검사하는 검사단계와; 상기 가공단계와 검사단계를 거친 웨이퍼를 소정의 품질기준에 따라 포장용기에 분리포장하는 포장단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 슬라이싱에 의해 형성된 웨이퍼에는 상기 중앙통제부에 의해 낱장별로 웨이퍼ID가 부여되며, 상기 각 작업장비의 사이에 웨이퍼의 이동을 수행하는 캐리어에는 캐리어ID가 부여되어, 상기 웨이퍼ID 및 캐리어 ID 의해 작업대상 웨이퍼가 식별되며, 해당 작업공정이 상기 중앙통제부 기억장치에 저장되는 것을 특징으로 한다.
상기 가공단계는 슬라이싱에 의해 형성된 웨이퍼에 대해 행해지는 그라인딩, 랩핑, 폴리싱, 에칭 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 검사단계는, 실리콘 단결정 잉곳의 성장과정에 형성된 상기 웨이퍼의 결함을 검사하는 제 1검사단계와; 상기 가공과정에서 웨이퍼의 표면에 형성된 결함을 검사하는 제 2검사단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 각 검사단계가 종료된 후에는 웨이퍼의 품질별로 분류되지 아니하고 후속가공공정으로 투여되며 웨이퍼의 모든 가공공정이 종료되어 상기 포장 단계에 이르러서야 비로소 웨이퍼가 품질별로 분리포장되어 제품화되는 것을 특징으로 한다.
상기 작업단계에서 작업장비는 작업대상 웨이퍼를 로딩한 캐리어의 캐리어 ID을 식별하여 중앙통제부로 송신하고, 상기 중앙통제부는 수신된 캐리어 ID에 의 해 상기 작업장비에 로딩된 작업대상 웨이퍼를 식별하고, 그 웨이퍼 ID에 의해 저장정보를 독출 특정 작업내용을 상기 작업장비에 부여하고, 상기 작업장비는 중앙통제부의 명령을 수신하여 로딩된 웨이퍼에 대해 특정 작업공정을 수행하고, 상기 수행된 작업공정의 내용을 캐리어 ID와 함께 중앙제어부로 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기 캐리어에는 캐리어ID가 바코드로 기록되어 있고 상기 작업장비는 상기 캐리어의 바코드를 읽는 바코드리더를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 작업장비와 상기 중앙통제부 사이의 교신은 근거리무선통신에 의하는 것을 특징으로 한다.
상기 웨이퍼에 대한 다단에 걸친 가공단계와 검사단계가 모두 종료된 후에는 상기 포장단계 이전에 웨이퍼 표면에 고유번호를 각인하는 고유번호 마킹단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 고유번호 마킹단계를 거친 웨이퍼는 상기 마킹단계에서 발생한 표면오염의 제거를 위한 세정단계에 투여되는 것을 특징으로 한다.
상기 세정단계가 종료된 웨이퍼는 최종적으로 청정도의 검사를 거치는 것을 특징으로 한다.
상기 고유번호는 상기 웨이퍼의 ID에 의해 식별되어 상기 중앙제어부로부터 수신된 상기 웨이퍼에 대한 정보를 이용하여 정해지는 것을 특징으로 한다.
상기 포장단계의 직전에는 상기 웨이퍼 낱장별로 자동품질 등급분류과정이 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 자동 품질 등급분류과정에서는 상기 중앙통제부의 기억장치에 저장된 다단계에 걸친 검사공정의 품질데이터에 대한 평가에 의해 품질등급이 자동 결정되는 것을 특징으로 한다.
상기 포장단계에서는 포장되는 각 웨이퍼에 대해 수행된 공정과 품질에 대한 기록을 함께 포장용기에 포함되게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 포장단계에서는 상기 웨이퍼에 대한 기록은 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록매체에 기록되며, 상기 기록매체는 포장용기에 부착되는 것을 특징으로 한다.
상기 포장단계에서는 포장되는 포장용기에 웨이퍼의 고유번호를 기록하고, 상기 중앙통제시스템에는 상기 고유번호에 의해 웨이퍼에 행해진 작업공정과 품질상태를 추적할 수 있는 데이터베이스를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 실시예의 낱장별 웨이퍼 품질관리 시스템은, 다단계의 가공공정을 수행하며, 통신수단을 구비한 다수개의 가공장치와; 상기 다단계에 걸친 가공공정의 사이에 웨이퍼의 상태검사를 수행하며, 통신수단을 구비한 검사장치와; 상기 다단계에 걸친 가공공정과 검사단계를 걸친 낱장 웨이퍼를 품질별로 분리 포장하며 통신수단을 구비한 포장장치; 그리고, 상기 가공장치, 검사장치, 포장장치와 통신을 수행하여, 각 장치의 동작을 제어하며, 웨이퍼에 행해진 각 가공공정과 검사공정을 웨이퍼 낱장별로 분리 기록하는 기억장치가 구비된 중앙통제부를 포함하여 구성된다.
상기 통신 수단은 근거리 통신 모듈로, 상기 각 가공 및 검사장치와 포장장 치 그리고 중앙통제부에 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 각 가공장치, 검사장치, 포장장치에는, 상기 작업대상 웨이퍼가 캐리어에 의해 로딩되면 캐리어 ID를 읽어 상기 중앙통제부로 전송하는 로딩스테이지와; 상기 캐리어의 ID에 대응하는 상기 중앙통제부의 작업내용 ID를 수령하여 상기 로딩스테이지에 로딩된 웨이퍼에 대해 특정 가공공정을 수행하는 워크스테이지와; 상기 워크스테이지에 의해 해당 작업공정이 행하여진 웨이퍼가 투입되며 작업공정의 내용을 상기 중앙통제부로 송신하여 중앙통제부로 송신하는 언로딩스테이지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 로딩스테이지에는 바코드리더가 설치되며, 상기 웨이퍼 캐리어에는 바코드가 형성되어, 상기 바코드리더가 상기 캐리어 ID를 읽는 것에 의해 작업대상 웨이퍼의 웨이퍼 ID가 식별되는 것을 특징으로 한다.
상기 언로딩스테이지에는 바코드리더가 설치되며, 상기 웨이퍼 캐리어에는 바코드가 형성되어, 상기 바코드리더가 상기 캐리어 ID를 읽는 것에 의해 작업이 수행된 웨이퍼의 웨이퍼 ID가 식별되는 것을 특징으로 한다.
상기 가공, 검사, 포장장치 각각에는 각 장치의 동작을 제어하는 제어부가 구비되어, 상기 로딩스테이지, 작업스테이지, 언로딩스테이지의 동작을 제어하며, 상기 제어부의 제어에 의해 각 스테이지는 중앙통제부와의 교신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 웨이퍼 낱장별 품질관리 시스템에는 전체 가공공정 및 검사공정이 종료된 웨이퍼에 대해 그 웨이퍼의 표면에 낱장별로 고유번호를 마킹하는 고유번호 마 킹장치가 부가되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 낱장별로 웨이퍼에 대한 품질관리가 행해지는 것이 가능하며, 작업공정이 자동화되어 웨이퍼에 대해 수행된 각 공정과 품질을 추적하는 것이 가능하며, 정보의 누락과 오류를 방지하고 전체 작업공정 시간과 비용절감을 도모할 수 있게 된다.
이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 낱장별 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법 및 생산 시스템의 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 웨이퍼 생산공정을 예시한 공정흐름도이고, 도 3은 본 발명에 의한 작업장비의 구성을 예시한 평면도이다. 그리고, 도 4는 본 발명에 의한 웨이퍼 생산 시스템을 예시한 블럭 다이어그램이다.
도시된 본 실시예의 웨이퍼 생산방법은, 단결정 잉곳을 슬라이싱하고 가공하여 경면웨이퍼를 형성하며, 각 작업장비에 대한 제어와 웨이퍼 낱장별 품질관리가 각 작업장비(200)와의 교신에 의해 중앙통제부(100)에 의해 자동 수행된다.
즉, 중앙통제부(10)가 작업장비(200)와의 교신을 통해 작업대상 웨이퍼에 대한 정보를 추출하고 작업장비에 RECIPE ID에 의해 특정 작업내용을 부여하게 되면, 각 작업장비(200)는 중앙통제부(100)로부터의 작업명령에 따라 작업대상 웨이퍼에 부여된 작업공정을 수행하게 된다.
본 실시예의 작업단계는 슬라이싱(210a), 그라인딩(210b), 랩핑(210c), 에칭(210d), 폴리싱(210e), 세정(210f)등의 가공단계와(제 30 단계), 각 가공단계 에 대한 웨이퍼의 상태를 평사하는 검사단계와(제 40 단계), 검사가 종료된 웨이퍼를 포장하여 제품화하는 단계를 포함한다(제 60 단계).
각 작업장비(200)는 여러 단계에 걸친 공정을 수행하기 위한 여러 스테이지를 포함하는데, 이 스테이지들에서 작업공정의 제어는 중앙통제부와는 별도로 작업장비(200)에 구비된 제어부(213) 제어에 의해 수행된다.
또한 본 실시예의 작업장비(200)는 중앙통제부(100)와의 통신을 수행하기 위한 통신모듈(215)을 포함하며, 이 통신모듈(215)은 작업장비(100)의 제어부(213)에 의해 그 동작이 제어된다. 본 실시예에서 각 작업장비(200)와 중앙통제부(100)는 근거리 무선통신에 의해 교신을 주고받으며, 따라서 근거리무선통신 모듈이 각 작업장비(200)와 중앙통제부(100)에 구비된다.
그리고, 본 실시예의 작업장비(200)는, 다른 공정단계로부터 웨이퍼가 캐리어(201)에 의해 운반되어 로딩되는 로딩스테이지(211)와, 로딩된 웨이퍼에 대해 중앙통제부(100)에 의해 부여된 다단계의 작업을 수행하는 워크스테이지(217)와, 작업이 종료된 후 다음 공정으로 웨이퍼가 이동되어지는 언로딩스테이지(219)를 포함한다.
본 실시예에서 슬라이싱(210a)에 의해 형성된 웨이퍼에는 중앙통제부(100)에 의해 낱장별로 웨이퍼ID가 부여되며, 각 작업장비(200)의 사이에 웨이퍼의 이동을 수행하는 캐리어(201,202)에는 캐리어ID가 부여된다. 그리고, 본 실시예에서 캐리어 ID 및 웨이퍼 ID는 바코드에 의해 인식되므로, 캐리어에는 캐리어 ID가 바코드로 표시되고 작업장비(200)의 로딩스테이지(211)와 언로딩스테이지(219)에는 각각 바코드리더(212, 218)가 구비된다.
따라서, 작업대상 웨이퍼가 로딩스테이지(211)에 로딩되면, 제어부(213)의 제어에 의해 작업장비(210)의 바코드리더(212)는 웨이퍼를 운반하는 캐리어(201)의 캐리어 ID를 읽고 이는 작업장비(200)의 통신모듈(215)을 통하여 중앙통제부(100)로 송신 된다(제 31 단계, 제 32 단계, 제 33 단계).
중앙통제부(100)는 수신된 캐리어 ID 의해 중앙통제부(100) 기억장치에 저장된 정보를 추출하여 작업대상 웨이퍼를 식별하게 된다. 이 경우 작업대상 웨이퍼의 식별은 이전 작업공정에서 인식 저장된 캐리어 ID와 웨이퍼 ID를 추출하는 것에 의해 이행된다.
작업대상 웨이퍼가 식별되면, 중앙통제부(100)는 캐리어 ID와 작업장비 ID에 의해 로딩된 웨이퍼에 수행될 작업내용을 결정하게 되며, 결정된 작업내용은 작업장비(200)로 송신된다(제 34 단계).
작업장비(200)의 워크스테이지(219)에서는 중앙통제부(100)로부터 수신된 내용에 따라 로딩된 웨이퍼에 대한 여러 단계에 걸친 가공공정을 제어부(213)의 제어를 통해 수행한다(제 35 단계).
해당 작업공정이 종료되게 되면, 웨이퍼는 다른 공정으로 캐리어(202)에 의해 이동되기 위해 언로딩스테이지(219)에 투입된다(제 36 단계). 언로딩스테이지(219)의 바코드리더(218)는 웨이퍼를 다음공정으로 이동시키는 캐리어(202)의 캐리어 ID를 읽고, 이 캐리어 ID와 이 캐리어(202)에 의해 운반되는 웨이퍼ID와 웨이퍼에 수행된 작업공정의 내용을 통신모듈(215)을 통하여 중앙통제부(100)로 송신한다(제 37 단계).
중앙통제부(100)는 캐리어ID, 웨이퍼 ID, 작업장비에 대한 RECIPE ID 등을 기억장치에 저장하고, 웨이퍼는 상기 캐리어(202)에 의해 다음 공정의 로딩스테이지로 이동되어 진다( 제 39 단계). 그리고, 상술한 바와 같은 단계를 거쳐서 다른 공정이 시작되고 종료되며, 동일한 과정의 반복에 의해 여러 작업단계가 수행되게 된다.
웨이퍼에 대한 특정 가공공정이 종료된 후에는 웨이퍼의 상태를 검사하여 소자 제작을 위한 적합한 품질인가를 판단을 하기 위한 검사단계가 수행된다(제 41 단계, 제 43 단계). 여기에서 검사단계는 바람직하게는 전체 가공공정 내의 모든 단계 마다 실시하는 좋지만, 필요에 따라서는 하나 이상의 단계를 미리 정하고 그 단계 후에 검사 단계를 진행할 수도 있는 것이다.
본 실시예의 검사단계는 단결정 잉곳의 성장과정에서 발생한 결함을 검사하는 제 1 검사단계와, 웨이퍼 표면가공단계에서 발생한 결함을 검사하는 제 2 검사단계를 포함한다.
상술한 바와 같이 중앙통제부(100)와 작업장비(200)의 제어에 의해 각 검사단계가 수행되면, 품질검사의 결과 등은 각 작업장비(200)의 통신모듈(215)을 통해 중앙통제부에 전달되고 기억장치에 기록되어 웨이퍼 낱장별로 작업 이력과 품질의 측정이 가능해지게 된다(제 43 단계, 제 45 단계).
웨이퍼에 대한 전체 가공공정과 검사공정이 모두 종료되게 되면, 웨이퍼의 표면에 웨이퍼 고유번호를 각인하는 마킹공정이 수행되게 된다(제 50 단계).
마킹단계에 로딩된 웨이퍼는 웨이퍼 ID에 의해 중앙통제부(100)에 의해 식별되며, 중앙제어부(100)로부터 제공되는 웨이퍼에 대한 정보를 이용하여 마킹장치(230)의 제어부는 특정된 로직에 따라 웨이퍼의 고유번호를 결정하게 된다.
이 결정된 고유번호는 웨이퍼의 표면에 마킹수단에 의해 마킹되며, 중앙통제부(100)는 마킹공정이 수행된 웨이퍼에 대해서는 고유번호에 의해 작업이력과 품질수준에 대한 서치가 가능하도록 그 내용을 데이터베이스에 저장하게 된다(제 51 단계).
마킹공정에 의해 고유번호가 식각된 웨이퍼는 마킹단계에서 발생된 오염을 제거하기 위한 세정단계로 투입된다. 그리고, 세정단계를 거친 웨이퍼는 건조되어 최종적인 품질검사인 청정도 검사를 거치게 된다(제 53 단계, 제 55 단계).
이와 같이 마킹, 세정, 청정도 검사의 결과는 웨이퍼 고유번호와 함께 중앙제어부에 저장되며, 웨이퍼는 캐리어에 의해 포장단계로 투입된다.
포장단계의 즉전에는 웨이퍼에 대한 자동 품질등급이 부여되는 단계가 수행된다. 이는 중앙통제부(100)에 저장된 웨이퍼의 작업이력과 품질상태에 대한 정보에 의해 프로그램된 소정의 기준에 따라 중앙통제부에 의해 자동으로 수행된다(제 57 단계).
따라서 포장단계에서는 웨이퍼에 대해 부여된 품질등급에 따라 웨이퍼를 분리하며, 일정기준을 통과한 웨이퍼에 대해서만 제품용 포장용기에 포장하여 제품화하게 된다(제 60 단계).
본 실시예에서는 여러 단계에 걸친 검사공정에서는 웨이퍼의 상태에 대한 측정만 이루어지고 웨이퍼의 품질별 분리는 수행되지 않는다. 그리고, 모든 작업과 검사공정이 종료된 후 포장단계에 이르러서야 비로소 웨이퍼 낱장별로 정해진 품질등급에 따라 분리 포장하는 공정을 거치게 된다(제 61 내지 67 단계).
웨이퍼 포장용기에는 수용된 웨이퍼의 고유번호가 기록되며, 각 고유번호에 대한 작업이력과 품질에 대한 데이터가 포장용기에 포함되게 된다. 이 경우에 포장용기에는 웨이퍼의 작업이력 및 품질수준에 대한 데이터가 컴퓨터로 판독가능한 소프트웨어에 의해 저장되어 포장용기에 부착될 수 있다.
또한 실시예에 따라서, 웨이퍼에 대한 작업이력과 품질수준에 대한 데이터는 중앙통제부(100)의 데이터베이스에 고유번호에 의해 서치(search) 가능하도록 저장되고, 무선통신이나 인터넷 등을 통하여 고유번호로 웨이퍼에 대한 기록을 검색할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 정해지며, 특허청구범위에 기재된 사항과 동일성 범위에서 당업자가 행한 다양한 변형과 개작을 포함함은 자명하다.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 웨이퍼 생산의 전과정을 자동화하며, 웨이퍼의 작업지시(측정조건, 작업조건, 작업대상, 수량 등)를 중앙통제부가 각 작업장비에 교신을 통해 내려주는 것이 가능하여 작업자의 실수를 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명에서는 생산공정 전체에 걸쳐 웨이퍼 ID에 의해 웨이퍼가 낱장별로 인식되기 때문에 가장 세분화된 단위인 낱장 웨이퍼에 대한 작업이력과 품질 추적이 가능하게 된다.
또한 웨이퍼의 출하를 위해 표면에 마킹되는 고유번호가 작업자에 의해 부여되는 것이 아니라 웨이퍼 생산 시스템에서 일정한 로직에 따라 결정되고, 자동화된 절차에 의해 마킹공정이 수행되므로, 표시의 누락이나 작업실수를 방지할 수 있는 FOOL PROOF를 구현할 수 있다.
또한 웨이퍼의 고유번호에 의해 웨이퍼의 작업이력과 품질추적이 가능하기 때문에 웨이퍼로부터 반도체 소자를 제작하는데 있어서 정보의 활용이 가능해진다.

Claims (21)

  1. 단결정 잉곳을 슬라이싱하고 가공하여 웨이퍼를 생산하는 생산방법으로,
    중앙통제부와의 교신을 통해 각 작업대상 웨이퍼에 대한 정보를 취출하는 단계와;
    상기 중앙통제부에 의해 상기 각 작업대상 웨이퍼에 부여된 작업공정을 수행하는 작업단계와;
    상기 중앙통제부와의 교신을 통해 상기 작업공정에 대한 기록을 낱장 웨이퍼 별로 중앙통제부의 기억장치에 기록하는 기록단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 낱장별로 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 작업단계에서 수행되는 작업공정은,
    상기 작업대상 웨이퍼 표면을 가공처리하는 가공단계와;
    상기 가공단계들의 사이에 적어도 1회 이상 웨이퍼의 품질상태를 검사하는 검사단계와;
    상기 가공단계와 검사단계를 거친 웨이퍼를 소정의 품질기준에 따라 포장용기에 분리포장하는 포장단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 낱장별로 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 슬라이싱에 의해 형성된 웨이퍼에는 상기 중앙통제 부에 의해 낱장별로 웨이퍼ID가 부여되며, 상기 각 작업장비의 사이에 웨이퍼의 이동을 수행하는 캐리어에는 캐리어ID가 부여되어,
    상기 웨이퍼ID 및 캐리어 ID 의해 작업대상 웨이퍼가 식별되며, 해당 작업공정이 상기 중앙통제부 기억장치에 저장되는 것을 특징으로 하는 낱장별로 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 가공단계는,
    상기 슬라이싱에 의해 형성된 웨이퍼에 대해 행해지는 그라인딩, 랩핑, 폴리싱, 에칭 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 낱장별로 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 검사단계는,
    실리콘 단결정 잉곳의 성장과정에 형성된 상기 웨이퍼의 결함을 검사하는 제 1검사단계와;
    상기 가공과정에서 웨이퍼의 표면에 형성된 결함을 검사하는 제 2검사단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 낱장별로 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 각 검사단계가 종료된 후에는 웨이퍼의 품질별로 분류되지 아니하고 후속가공공정으로 투여되며,
    상기 웨이퍼에 대한 모든 가공공정이 종료되어 포장 단계에 이르러서야 비로소 웨이퍼가 품질별로 분리포장되어 제품화되는 것을 특징으로 하는 낱장별로 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  7. 청구항 3에 있어서, 상기 작업단계에서 작업장비는 작업대상 웨이퍼를 로딩한 캐리어의 캐리어 ID을 식별하여 중앙통제부로 송신하고,
    상기 중앙통제부는 수신된 캐리어 ID에 의해 상기 작업장비에 로딩된 작업대상 웨이퍼를 식별하고, 그 웨이퍼 ID에 의해 저장정보를 독출 특정 작업내용을 상기 작업장비에 부여하고,
    상기 작업장비는 중앙통제부의 명령을 수신하여 로딩된 웨이퍼에 대해 특정 작업공정을 수행하고,
    상기 수행된 작업공정의 내용을 캐리어 ID와 함께 중앙제어부로 송신하는 것을 특징으로 하는 낱장별로 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 캐리어에는 캐리어ID가 바코드로 기록되어 있고 상기 작업장비는 상기 캐리어의 바코드를 읽는 바코드리더를 구비하는 것을 특징으로 하는 낱장별로 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  9. 청구항 2 내지 8중 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 웨이퍼에 대한 다단에 걸친 가공단계와 검사단계가 모두 종료된 후에는 상기 포장단계 이전에 웨이퍼 표면에 고유번호를 각인하는 고유번호 마킹단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 낱장별로 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 고유번호 마킹단계를 거친 웨이퍼는 상기 마킹단계에서 발생한 표면오염의 제거를 위한 세정단계에 투여되는 것을 특징으로 하는 낱장별로 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 세정단계가 종료된 웨이퍼는 최종적으로 청정도의 검사를 거치는 것을 특징으로 하는 낱장별로 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  12. 청구항 9에 있어서, 상기 고유번호는 상기 중앙제어부로부터 수신된 상기 웨이퍼에 대한 정보를 이용하여 정해지는 것을 특징으로 하는 낱장별로 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  13. 청구항 2에 있어서, 상기 포장단계의 직전에는 상기 웨이퍼 낱장별로 자동품질 등급분류과정이 수행되는 것을 특징으로 하는 낱장별로 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 자동 품질 등급분류과정에서는 상기 중앙통제부의 기억장치에 저장된 다단계에 걸친 검사공정의 품질데이터에 대한 평가에 의해 품질등급이 자동 결정되는 것을 특징으로 하는 낱장별 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  15. 청구항 2에 있어서, 상기 포장단계에서는 포장되는 각 웨이퍼에 대해 수행된 공정과 품질에 대한 기록을 함께 포장용기에 포함되게 하는 것을 특징으로 하는 낱장별로 웨이퍼 품질관리 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  16. 청구항 2에 있어서, 상기 포장단계에서는 포장되는 포장용기에 웨이퍼의 고유번호를 기록하고, 상기 중앙통제시스템에는 상기 고유번호에 의해 웨이퍼에 행해진 작업공정과 품질상태를 추적할 수 있는 데이터베이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 낱장별로 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법.
  17. 웨이퍼의 가공, 검사, 포장의 각 단계의 수행을 위한 다수개의 작업장비와 각각의 작업장비의 동작을 제어하는 중앙통제부를 포함하는 웨이퍼 생산시스템으로,
    상기 각 작업장비는, 1)작업대상 웨이퍼가 캐리어에 의해 로딩되면 캐리어 ID를 읽어 상기 중앙통제부로 전송하는 로딩스테이지와; 2)상기 캐리어의 ID에 대응하는 상기 중앙통제부의 작업내용 ID를 수령하여 상기 로딩스테이지에 로딩된 웨이퍼의 낱장별로 특정 가공공정을 수행하는 워크스테이지와; 3)상기 워크스테이지에 의해 해당 작업공정이 이루어진 웨이퍼가 투입되며, 상기 작업공정의 내용을 상기 중앙제어부로 송신하는 언로딩스테이지를 포함하며,
    상기 중앙통제부는 상기 각 작업장비와 통신을 수행하여 각 장비의 동작을 제어하며, 상기 중앙통제부는 웨이퍼에 행해진 각 가공공정과 검사단계를 웨이퍼 낱장별로 분리 기록하는 기억장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 낱장별 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산 시스템.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 로딩스테이지에는 바코드리더가 설치되며, 상기 웨이퍼 캐리어에는 바코드가 형성되어,
    상기 바코드리더가 상기 캐리어 ID를 읽는 것에 의해 작업대상 웨이퍼의 웨이퍼 ID가 식별되는 것을 특징으로 하는 낱장별 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산 시스템.
  19. 청구항 17에 있어서, 상기 언로딩스테이지에는 바코드리더가 설치되며, 상기 웨이퍼 캐리어에는 바코드가 형성되어,
    상기 바코드리더가 상기 캐리어 ID를 읽는 것에 의해 작업이 수행된 웨이퍼의 웨이퍼 ID가 식별되는 것을 특징으로 하는 낱장별 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산 시스템.
  20. 청구항 17에 있어서, 상기 작업장비 각각에는 각 장치의 동작을 제어하는 제어부가 구비되어, 상기 로딩스테이지, 작업스테이지, 언로딩스테이지의 동작을 제어하며,
    상기 제어부의 제어에 의해 각 스테이지는 중앙통제부와의 교신을 수행하는 것을 특징으로 하는 낱장별 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산 시스템.
  21. 청구항 17에 있어서, 상기 웨이퍼 생산 시스템에는 전체 가공공정 및 검사공정이 종료된 웨이퍼에 대해 그 웨이퍼의 표면에 낱장별로 고유번호를 각인하는 고유번호각인장치가 부가되는 것을 특징으로 하는 낱장별 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산 시스템.
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