KR100607771B1 - 반도체소자의 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체소자의 검사장치에 관한 것으로서, 유니버셜조인트 어셈블리(300)는 마주하는 유니버셜동력축(310)의 일단과 유니버셜스테이지축(320)의 일단에 커플링수단(330)이 설치되어, 검사장치의 과부하시 커플링수단(330)이 파손되어 검사장치를 보호할 수 있는 것이 특징이다. 따라서 장비의 이상 징후에 의한 과부하로부터 동력부의 안전을 지킬 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체소자의 검사장치{INSPECTION DEVICE OF SEMICONDUCTOR}

도 1은 종래 반도체소자의 검사장치를 개략적으로 도시한 구성도이고,

도 2는 본 발명에 따른 반도체소자의 검사장치를 개략적으로 도시한 구성도이고,

도 3은 본 발명에 따른 유니버셜조인트 어셈블리의 분리 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 진공챔버 100 : 스테이지

102 : 진공척 200 : 동력부

300 : 유니버셜조인트 어셈블리 310 : 유니버셜동력축

312 : 고정축 320 : 유니버셜스테이지축

322 : 고정홈 323 : 이탈방지턱

324 : 삽입홈

본 발명은 반도체소자의 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체소자의 제조 공정이 진행된 웨이퍼 상의 여러 가지 디펙트(defect)를 검사할 수 있 는 반도체소자의 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체소자 제조공정에서는 실리콘 웨이퍼 상에 산화공정, 사진식각공정, 확산공정 및 금속공정 등의 웨이퍼가 가공 공정을 반복 진행하여 특정 회로를 형성한 후, 후속되는 와이어본딩(wire bonding)공정 및 몰딩공정 등을 수행하여 반도체 소자를 제작한다.

그러나, 이러한 웨이퍼 가공공정 후에는 여러 가지 원인에 의해서 다수의 디펙트가 웨이퍼 상에 발생된다. 예컨대, 웨이퍼 상에 형성된 패턴불량과 패턴과 패턴을 연결하는 패턴 브리지 현상, 웨이퍼 상에 형성된 막질의 식각불량 및 소자와 소자를 연결시키는 콘택홀의 불량 또는 배선의 단선 등의 문제가 발생된다.

이와 같은 문제점이 발생된 반도체소자는 반도체장치로 제작된 후, 필연적으로 동작불량을 야기할 수 있기 때문에 웨이퍼 가공 공정이 진행된 웨이퍼를 대상으로 검사공정을 진행하여 상태가 양호한 웨이퍼만 후속공정을 수행하거나 또는 출하하게 된다.

한편, 이러한 검사공정은 일반적으로 전자주사현미경(SEM:Scanning Electron Microscope)에 의해 이루어지는데, 이는 웨이퍼의 표면에 전자빔을 주사하여 그로부터 반사된 2차 전자에 의해 모니터에 나타난 웨이퍼의 이미지를 촬영함으로써 웨이퍼 표면의 구조를 분석하게 된다.

도 1은 종래 반도체소자의 검사장치를 개략적으로 도시한 구성도이다. SEM장비는 대체로 웨이퍼의 표면만을 리뷰(review)하는 장비와, 틸트(tilt)를 주어 웨이퍼의 세밀한 부분까지 검사할 수 있는 틸트장치로 구분되는데 여기서는 틸트장치를 설명하였다.

진공챔버(1)의 내부에 진공척(12)을 갖는 스테이지(10)와, 스테이지(10)의 양측에서 동력을 전달하는 동력부(20)와, 이 스테이지(10)와 동력부(20)의 사이에 설치되어 스테이지(10)에 동력을 전달하는 유니버셜조인트 어셈블리(30)로 크게 구성된다.

그리고 스테이지(10)의 내부에는 웨이퍼를 스테이지 상에서 XY축으로 수평 이동시키기 위한 액츄에이터(미도시)가 구비되어 있다.

또한, 유니버셜조인트 어셈블리(30)는, 두 장치의 사이에 적합된 길이를 가지며 설치될 수 있도록 동력부(20)와 축연결되는 유니버셜동력축(32)과, 스테이지(10)와 축연결되는 유니버셜스테이지축(34)으로 분리 구성되어진다.

이와 같은 검사장치의 작동은, 웨이퍼를 진공척(12)에 올려놓고, 웨이퍼 상의 검사를 원하는 포지션을 선택하여 액츄에이터에 의해 웨이퍼를 스테이지(10) 상에서 XY방향으로 위치 이동시킴으로써 원하는 포지션이 전자빔의 중심과 일치하도록 센터링 한 후, 포커싱 및 화면확대 등을 수행하고 전자빔으로부터 웨이퍼 상에 빔을 주사하여 웨이퍼의 상태를 확인하게 된다. 이후, 동력부(20)에 의하여 전달된 동력이 유니버셜조인트 어셈블리(30)를 통하여 스테이지(10)를 0∼60°정도 반복적으로 틸트시킨 후 전자빔을 주사함으로써, 위와 같이 수평 상태를 검사할 수 없는 부분, 즉 경사부분을 검사하게 된다.

그런데, 동력을 전달하는 유니버셜조인트 어셈블리(30)는 항상 무리한 토크가 작용되고 있으며, 더욱이 고중량의 스테이지(10)를 0∼60°까지 움직이기 위하 여 연속적인 뒤틀림이 진행되고 있다.

따라서 장비의 이상으로 스테이지(10)의 이동이 멈추는 경우에는, 동력부(20)에서 지속적으로 동력을 받고 있는 유니버셜조인트 어셈블리(30)에 과부하가 발생된다. 특히, 이와 같은 과부하가 장시간 지속되면, 동력부(20)의 고장 및 화재가 발생될 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 유니버셜조인트 어셈블리를 이루는 유니버셜스테이지축과 유니버셜동력축 사이에 커플링수단을 설치함으로써, 장비의 이상 징후에 의한 과부하로부터 동력부의 안전을 지킬 수 있는 반도체소자의 검사장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유니버셜동력축과 유니버셜스테이지축으로 이루어지는 유니버셜조인트 어셈블리가 마련된 반도체소자의 검사장치에 있어서, 마주하는 유니버셜동력축의 일단과 유니버셜스테이지축의 일단에 커플링수단이 설치되어, 검사장치의 과부하시 커플링수단이 파손되어 검사장치를 보호할 수 있는 반도체소자의 검사장치를 제공한다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하 게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체소자의 검사장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 유니버셜조인트 어셈블리의 분리 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 반도체소자의 검사장치는, 진공챔버(1)의 내부에 진공척(102)을 갖는 스테이지(100)와, 스테이지(100)의 양측에서 동력이 발생되는 동력부(200)와, 이 스테이지(100)와 동력부(200)의 사이에 설치되어 스테이지(100)에 동력부(200)의 동력을 전달하는 유니버셜조인트 어셈블리(300)로 크게 구성된다.

그리고 스테이지(100)의 내부에는 웨이퍼를 스테이지 상에서 XY축으로 수평 이동시키기 위한 액츄에이터(미도시)가 구비되어 있다.

여기서 도 3에 도시된 유니버셜조인트 어셈블리(300)는, 유니버셜동력축(310)과, 유니버셜스테이지축(320), 그리고 두 축 사이에 설치되는 커플링수단(330)으로 이루어진다.

유니버셜동력축(310)의 일단은 동력부(200)측에 연결되며, 그 타단에는 축방향과 동일하게 고정축(312)이 소정길이 돌출 형성된다.

고정축(312)의 일단은 원판 또는 다각형상을 가지는 것이 바람직하다.

그리고 유니버셜동력축(310)과 마주하는 유니버셜스테이지축(320)의 일단에 고정홈(322)이 형성된다. 고정홈(322)은 고정축(312)의 일단부 크기보다는 다소 크게 형성되는 것이 바림직하며, 전면측으로 이탈방지턱(323)이 형성되어 고정축(312)의 이탈이 방지된다.

또한, 고정축(312)이 삽입될 수 있도록 유니버셜스테이지축(320)의 일측면에는 삽입홈(324)이 형성된다.

그리고 본 발명에 따라서 마주하는 유니버셜동력축(310)의 일단과 유니버셜스테이지축(320)의 일단에 장치의 과부하시 파손 가능한 커플링수단(330)이 설치된다.

커플링수단(330)은 도시된 스프링이나 병목 구간이 형성된 연질의 연결관으로 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 반도체소자의 검사장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

유니버셜조인트 어셈블리(300)의 조립은 먼저, 유니버셜동력축(310)의 일단을 동력부(200)에 연결시키고, 유니버셜스테이지축(320)의 일단을 스테이지(100)에 연결시킨다.

그리고 일단이 연결된 각각의 유니버셜동력축(310)과 유니버셜스테이지축(320)을 연결하기 위하여 유니버셜동력축(310)의 고정축(312)을 유니버셜스테이지축(320)의 삽입홈(324)에 밀어 넣어 고정홈(322)에 위치시킴과 동시에 고정축(312)은 고정홈(322)의 이탈방지턱(323)에 의하여 이탈이 방지된다.

그리고 마주하는 유니버셜동력축(310)의 일단과 유니버셜스테이지축(320)의 일단에 커플링수단(330)을 고정시킴으로 일체의 구동이 가능하게 연결된다.

위와 같이 조립이 완료된 검사장치에서는, 웨이퍼를 진공척(102)에 올려놓고, 웨이퍼 상의 검사를 원하는 포지션을 선택하여 액츄에이터에 의해 웨이퍼를 스 테이지(100) 상에서 XY방향으로 위치 이동시킴으로써 원하는 포지션이 전자빔의 중심과 일치하도록 센터링 한 후, 포커싱 및 화면확대 등을 수행하고 전자빔으로부터 웨이퍼 상에 빔을 주사하여 웨이퍼의 상태를 확인하게 된다. 이후, 동력부(200)에 의하여 전달된 동력이 유니버셜조인트 어셈블리(300)를 통하여 스테이지(100)를 적절히 틸트시킨 후 전자빔을 주사함으로써, 위와 같이 수평 상태를 검사할 수 없는 부분, 즉 경사부분을 검사하게 된다.

한편, 반도체소자의 검사 과정에서 장비의 이상으로 스테이지(100)의 이동이 종종 멈추게 된다. 이때, 유니버셜조인트 어셈블리(300)의 유니버셜스테이지축(320)은 회동이 멈춘 상태에서도 유니버셜동력축(310)은 동력부(200)에서 지속적인 동력을 전달받고 있는 상태가 된다. 이와 같은 상태가 계속 진행되어 유니버셜동력축(310)에 어느 일정한 토크가 작용되면 커플링수단(330)이 파손됨으로써, 더 이상의 동력이 유니버셜스테이지축(320)으로 전달되는 것을 방지한다.

따라서 동력부(200)의 과부하를 방지할 수 있다.

한편, 고정홈(322)에서 헛돌고 있지만 유니버셜동력축(310)과 유니버셜스테이지축(320)을 고정하는 고정축(312)에 의하여 주변의 장치에 손상을 입히게 되는 것이 방지된다.

이처럼 유니버셜조인트 어셈블리(300)의 과부하 안전 장치에 의하여 동력부(200)의 과부하로 인한 문제점을 사전에 예방할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 반도체소자의 검사장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체소자의 검사장치는, 유니버셜조인트 어셈블리를 이루는 유니버셜스테이지축과 유니버셜동력축 사이에 커플링수단을 설치함으로써, 장비의 이상 징후에 의한 과부하로부터 동력부의 안전을 지킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 유니버셜동력축과 유니버셜스테이지축으로 이루어지는 유니버셜조인트 어셈블리가 마련된 반도체소자의 검사장치에 있어서,

   마주하는 상기 유니버셜동력축의 일단과 상기 유니버셜스테이지축의 일단에 커플링수단이 설치되어, 상기 검사장치의 과부하시 상기 커플링수단이 파손되어 상기 검사장치를 보호할 수 있는 반도체소자의 검사장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 커플링수단은 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 검사장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 유니버셜동력축의 일단에 고정축이 일체로 돌출 형성되며,

   상기 고정축이 회전 가능하게 삽입되는 고정홈이 상기 유니버셜스테이지축의 일단에 더 형성되어,

   상기 커플링수단의 파손시 두 축의 이탈을 방지하는 반도체소자의 검사장치.

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