KR100674990B1 - 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수작업으로 이루어지던 웨이퍼의 휨 정도를 측정하는 고비용의 수동적 업무를 개선하도록, 신속하고 정확하게 웨이퍼의 휨 정도를 측정하기 위한 자동화된 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치를 제공한다. 본 발명은, 기준 높이를 갖는 웨이퍼 스테이지; 상기 웨이퍼 스테이지와 평행하게 빔을 조사를 적어도 하는 하나 이상의 빔 발광부; 상기 빔 발광부로부터 조사된 상기 빔을 수용하는 적어도 하나 이상의 빔 수광부; 상기 빔 발광부 및 빔 수광부의 수직이동 변위를 측정할 수 있는 변위 측정기를 포함하는 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치에 관한 것이다.
Description
도 1은 종래 웨이퍼의 휨 정도를 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치를 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 빔 발광부 및 빔 수광부의 배치 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 빔 발광부 및 빔 수광부의 배치 구성을 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
20 : 웨이퍼 스테이지 30 : 빔 발광부
40 : 빔 수광부 50 : 변위 측정기
60 : 강판(rigid plate) 70 : 가이더
80 : 표시수단 90 : 반사경
100 : 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치
본 발명은 반도체 소자의 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 이면연마공정을 거친 반도체 웨이퍼의 휨 정도를 측정하는 장치에 관한 것이다.
최근, 전자 제품의 소형화 추세에 따라 반도체 패키지의 두께를 감소시키려는 노력이 계속되고 있다. 반도체 제품 패키지의 두께를 감소시키는 방법의 하나로서 반도체 칩의 이면(back side)을 연마하는 공정이 채택되고 있다. 또한, 이면연마공정을 통하여, 도핑 공정에 의해서 생성된 이면콘택전도(back contact conduction)를 방해하는 웨이퍼 바디의 불필요한 전기적 접합을 제거할 수 있다.
웨이퍼 이면의 연마 공정은, 웨이퍼 전면에 오염 또는 스크레치 방지용 테이프를 접착하는 공정, 테이프가 접착된 웨이퍼의 이면을 연마하는 공정 및 연마가 완료된 웨이퍼로부터 테이프를 제거하는 공정으로 이루어진다. 상기 테이프는, 약 100 ㎛ 내지 150 ㎛의 두께를 갖는 폴리오레핀(polyolefin), 폴리에틸렌스(polyethylense) 또는 염화 폴리비닐(polyvinyl chloride)과 같은 폴리머로 이루어진 베이스 필름 및 약 30 ㎛ 내지 40 ㎛의 두께를 갖는 아크릴 수지와 같은 접착층으로 이루어진다.
테이프는 폴리머계의 재료로 제조되기 때문에, 공정 동안에 표면 상에 많은 정전기(static electricity)가 축적된다. 일반적으로, 이면연마공정을 거친 웨이퍼는 850 ㎛ 에서 180 ㎛ 이하로 두께가 감소된다. 축적된 정전기는 전기력에 의하여 얇아진 웨이퍼를 휘게 할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼의 수이송을 위한 로봇암 메커니즘이 웨이퍼를 핸들링할 수 없으며, 웨이퍼를 캐리어 또는 보트에 수납하는 동안 웨이퍼가 파손될 수 있다. 또한, 다이싱 공정 후에 웨이퍼 칩을 패키징하는 공정에서, 휜 웨이퍼 칩은 충분한 접착면적을 확보할 수 없기 때문에 패키징 불량을 초래할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 이면연마공정 후에 웨이퍼의 휨 정도를 측정하여, 사전에 불량을 초래할 수 있는 웨이퍼를 제거할 필요가 있다.
도 1은 종래 웨이퍼의 휨 정도를 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 운용요원은 눈금자(10)를 이용하여 바닥면으로부터 웨이퍼의 가장 높은 모서리까지의 높이(h)를 측정한다. 또한, 운영요원은 높이(h)를 재는 노력과 병행하여 가장 높은 모서리를 찾는 노력도 수행하여야 한다. 이와 같은 작업은 시간 소모적이며, 부정확한 측정치를 제공하여 웨이퍼의 파손 또는 패키징 불량을 초래할 수 있으므로, 반도체 장치의 생산비용을 증가시킬 수 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 수작업으로 이루어지던 웨이퍼의 휨 정도를 측정하는 고비용의 수동적 업무를 개선하기 위하여, 더욱 신속하고 정확하게 웨이퍼의 휨 정도를 측정할 수 있는 자동화된 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치는, 기준 높이를 갖는 웨이퍼 스테이지; 상기 웨이퍼 스테이지와 평행하게 빔을 조사를 하는 적어도 하나 이상의 빔 발광부; 상기 빔 발광부로부터 조사된 상기 빔을 수용하는 적어도 하나 이상의 빔 수광부; 상기 빔 발광부 및 빔 수광부의 수직이동 변위를 측정할 수 있는 변위 측정기를 포함한다.
바람직하게는, 상기 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치는 상기 빔 발광부 및 상기 빔 수광부가 배치되는 강판(rigid plate)을 더 포함한다. 또한, 바람직하게는, 상기 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치는, 상기 웨이퍼 스테이지에 대하여 상기 빔 발광부 및 빔 수광부를 수직이동시키기 위한 가이더를 더 포함한다. 상기 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치는, 상기 빔 발광부 및 상기 빔 수광부의 높이를 표시하기 위한 표시수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치는, 상기 빔 발광부 및 상기 빔 수광부가 어레이 형태로 배치되어 웨이퍼의 가장 높은 모서리까지의 높이를 더욱 정확하게 측정할 수 있다. 바람직하게는, 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치는 상기 하나의 빔 수광부를 상기 복수개의 빔 발광부로부터 조사된 빔을 모두 수용하도록 배치함으로써 필요한 빔 수광부의 개수를 축소하여, 더욱 경제적으로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치는, 상기 빔 발광부로부터 조사된 빔의 경로를 수정하여 다변화시키는 하나 이상의 반사경을 더 포함하며, 상기 빔 수광부는 상기 반사경으로부터 반사된 빔을 수용하도록 배치됨으로써, 필요한 빔 발광부와 빔 수광부의 개수를 감소시켜 더욱 경제적으로 제조될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에서 영역들의 크기는 설명을 명확하게 하기 위하여 과장된 것이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치(100)는, 기준 높이를 갖는 웨이퍼 스테이지(20); 웨이퍼 스테이지(20)와 평행하게 빔을 조사를 하는 하나 이상의 빔 발광부(30); 빔 발광부(30)로부터 조사된 상기 빔을 수용하는 하나 이상의 빔 수광부(40); 빔 발광부(30) 및 빔 수광부(40)의 수직이동 변위를 측정할 수 있는 측정기를 포함한다. 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치(100)는 빔 발광부(30) 및 빔 수광부(40)가 배치되는 강판(60)을 더 포함할 수 있다. 빔 발광부(30)는 웨이퍼 스테이지로부터 소정의 거리만큼 이격되어 웨이퍼의 상부를 경과하도록 빔을 조사한다. 빔 발광부(30)로부터 조사된 빔이 웨이퍼의 휘어진 모서리와 접촉할 때까지 빔 발광부(30)를 웨이퍼 스테이지 방향으로 높이를 낮추어 빔을 조사한다. 빔 발광부(30)로부터 조사된 빔이 웨이퍼의 휘어진 모서리와 접촉하면 빔이 산란 또는 회절됨으로써, 빔 수광부(40)는 빔을 수용할 수 없다. 변위 측정기(50)는 빔 수광부(40)에 빔이 수용되지 않는 경우에, 빔 발광부(30)로 조사된 빔과 웨이퍼 스테이지 사이의 거리를 측정한다.
빔 발광부(30)는 광원(미도시), 예를 들면, 레이저 소스 또는 브로드 스펙트럼(broad spectrum) 광원으로 이루어질 수 있다. 일반적으로, 광원은 산란 강도, 밝기 및 비용에 따라 선택한다. 레이저 소스를 사용하는 경우에, 레이저 소스는 약 808 nm, 650 nm, 또는 680 nm 의 파장을 갖는 레이저 소스를 사용할 수 있다. 또한, 빔 발광부(30)는 빔을 집광하기 위한 콘덴서 렌즈(미도시)를 포함할 수도 있다.
빔 수광부(40)는 광센서(미도시), 예를 들면, PMT(photo multiplier tube), CCD(charge coupled device), 또는 TDI(time delay integration) 등으로 이루어질 수 있다. 빔 수광부(40)는 광센서(미도시)에 의하여 수용된 빔을 전기적 신호로 바꾸며, 적합한 마이크로 프로세서를 이용하여 전기적 신호로부터 데이터를 생성한다.
바람직하게는, 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치(100)는 웨이퍼 스테이지에 대하여 빔 발광부(30) 및 빔 수광부(40)를 수직이동시키기 위한 가이더(70)를 더 포함할 수 있다. 변위 측정기(50)는 통상적인 높이 측정기와 같이, 빔 발광부(30)와 빔 수광부(40)가 가이더(70) 상에서 이동하는 변위에 따른 저항치의 변화 등을 측정하여 변위를 계산하거나, 적합한 나사선을 갖는 축으로 이루어진 구동수단을 결합하여 그 회전수를 측정함으로써 변위를 계산할 수 있다. 또한, 바람직하게는, 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치(100)는 변위 측정기(50)로부터 얻은 값으로부터 웨이퍼의 휨 정도를 나타내는 표시수단(80)을 더 포함한다.
그 결과, 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치(100)는, 빔에 의하여 자동으로 웨이퍼 의 휨 정도를 측정함으로써, 운영요원이 육안으로 측정하는 고비용의 수동적 업무를 개선할 수 있으며, 더욱 신속하고 정확하게 웨이퍼의 휨 정도를 측정할 수 있도록 한다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 빔 발광부 및 빔 수광부의 배치 구성을 나타내는 도면이다.
도 3a을 참조하면, 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치(100)는 어레이 형태의 빔 발광부(30) 및 어레이 형태의 빔 발광부(30)로부터 빔을 수용하는 빔 수광부(40)를 포함한다. 어레이 형태의 빔 발광부(30)로부터 어레이 형태의 빔이 웨이퍼 스테이지로부터 소정의 거리만큼 이격되어 웨이퍼의 상부를 경과한다. 빔 발광부(30)로부터 조사된 어레이 형태의 빔이 웨이퍼의 휘어진 모서리와 접촉할 때까지 빔 발광부(30)를 웨이퍼 스테이지 방향으로 높이를 낮추어 빔을 조사한다.
빔 발광부(30)로부터 조사된 어레이 형태의 빔 중 어느 하나의 빔이 웨이퍼의 휘어진 모서리와 접촉하면, 어레이 형태의 빔 수광부(40) 중 대응되는 빔 수광부(40)는 빔을 수용할 수 없다. 변위 측정기(50)는 빔 수광부(40)에 빔이 수용되지 않는 경우에, 빔 발광부(30)로 조사된 빔과 웨이퍼 스테이지 사이의 거리를 측정한다.
도 3b를 참조하면, 바람직하게는, 하나의 빔 수광부(40)는 상기 복수개의 빔 발광부(30)로부터 조사된 빔을 모두 수용하도록 배치된다. 빔 발광부(30)로부터 조사된 어레이 형태의 빔 중 어느 하나의 빔이 웨이퍼의 휘어진 모서리와 접촉하면, 빔 수광부(40)에서 검출되는 빔의 강도는 빔 발광부(30)로부터 조사된 빔을 모 두 수용할 때보다 감소된다. 웨이퍼의 휨 측정 장치(100)는 빔 수광부(40)에서 검출되는 빔의 강도가 감소하는 경우에, 변위 측정기(50)는 빔 수광부(40)에 빔이 수용되지 않는 경우에, 빔 발광부(30)로 조사된 빔과 웨이퍼 스테이지(20) 사이의 거리를 측정한다.
본 발명은, 복수의 경로로부터 조사된 빔에 의하여 웨이퍼의 휨 정도를 측정함으로써, 운영요원이 최대 휨 정도를 측정하기 위하여 바닥면으로부터 웨이퍼의 가장 높은 모서리의 높이를 찾는 노력을 제거한다. 운영요원이 측정하고자 하는 웨이퍼를 웨이퍼 스테이지에 임의의 방향으로 배치하여도, 복수의 경로로부터 조사된 빔에 의하여, 웨이퍼의 최대 휨 정도를 정확하게 측정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 빔 발광부 및 빔 수광부의 배치 구성을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치(100)는, 빔 발광부(30)로부터 조사된 빔의 경로를 수정하여 다변화시키는 적어도 하나 이상의 반사경(90)을 더 포함하며, 빔 수광부(40)는 반사경(90)으로부터 반사된 빔을 수용하도록 배치된다.
반사경(90)은 빔 발광부(30)로부터 조사된 빔의 직선 경로를 수정함으로써, 제 2 실시예에서와 같이, 복수의 경로로부터 조사된 빔에 의하여 웨이퍼의 휨 정도를 측정할 수 있다. 따라서, 운영요원이 최대 휨 정도를 측정하기 위하여 바닥면으로부터 웨이퍼의 가장 높은 모서리의 높이를 찾는 노력을 제거한다. 또한, 반사경을 적용함으로써, 적은 수의 빔 발광부와 빔 수광부에 의하여, 경제적으로 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치를 제조할 수 있는 이점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치는, 빔을 조사하는 하나 이상의 빔 발광부, 상기 빔을 수용하는 하나 이상의 빔 수광부 및 상기 빔 발광부와 상기 빔 수광부의 수직이동 변위를 측정할 수 있는 측정기에 의하여 웨이퍼의 휨 정도를 측정함으로써, 수작업으로 이루어지던 고비용의 수동적 업무를 개선할 수 있으며, 더욱 신속하고 정확하게 웨이퍼의 휨 정도를 측정할 수 있는 자동화된 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치를 제공한다.
Claims (9)
- 기준 높이를 갖는 웨이퍼 스테이지;상기 웨이퍼 스테이지와 평행하게 빔을 조사를 하는 적어도 하나 이상의 빔 발광부;상기 빔 발광부로부터 조사된 상기 빔을 수용하는 적어도 하나 이상의 빔 수광부;상기 빔 발광부 및 상기 빔 수광부가 동일 면 상에 배치되는 강판(rigid plate);상기 웨이퍼 스테이지에 대하여 상기 강판을 수직이동시키기 위한 가이더; 및상기 강판의 수직이동 변위를 측정할 수 있는 변위 측정기를 포함하며,상기 빔 발광부 및 상기 빔 수광부는, 상기 하나의 빔 수광부가 상기 복수개의 빔 발광부들로부터 조사된 빔을 모두 수용하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 변위 측정기의 측정치를 표시하기 위한 표시수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 빔 발광부 및 상기 빔 수광부는 어레이 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 빔 발광부로부터 조사된 빔의 경로를 수정하여 다변화시키는 적어도 하나 이상의 반사경을 더 포함하며,상기 빔 수광부는 상기 빔 발광부로부터 조사되어 상기 반사경에 의해 반사된 빔을 수용하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 빔 발광부는 레이저 소스 또는 브로드 스펙트럼(broad spectrum) 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 빔 수광부는 PMT(photo multiplier tube), CCD(charge coupled device) 또는 TDI 중 어느 하나의 광센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 휨 정도 측정장치.
Priority Applications (1)
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| KR1020050079610A KR100674990B1 (ko) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020050079610A KR100674990B1 (ko) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치 |
Publications (1)
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| KR100674990B1 true KR100674990B1 (ko) | 2007-01-29 |
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| KR1020050079610A KR100674990B1 (ko) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | 웨이퍼의 휨 정도 측정 장치 |
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| KR (1) | KR100674990B1 (ko) |
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2005
- 2005-08-29 KR KR1020050079610A patent/KR100674990B1/ko active IP Right Grant
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