KR100748731B1 - 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치 및 인터락 방법 - Google Patents

반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치 및 인터락 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치 및 인터락 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 소자를 제조하기 위한 웨이퍼 인스펙션 장치에서 인스펙션 완료 후 웨이퍼를 언로딩할 때 트랜스퍼 암으로부터 웨이퍼의 이탈 또는 트랜스퍼 암과의 충돌을 방지할 수 있는 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치 및 인터락 방법에 관한 것이다.
본 발명의 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치는 웨이퍼의 디팩트를 검사하기 위해 웨이퍼가 안착되는 스테이지, 상기 스테이지를 구동시키기 위해 상기 스테이지 하부에 설치된 구동부, 상기 웨이퍼를 카세트로부터 상기 스테이지로 로딩 또는 언로딩하기 위해 상기 스테이지의 도어 위치와 상기 카세트 사이에 설치된 트랜스퍼 암, 상기 웨이퍼의 표면을 검사하기 위해 상기 스테이지의 인스펙션 위치의 상부에 설치된 검사 수단으로 이루어진 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치에 있어서, 상기 스테이지는 상기 스테이지에 놓이는 웨이퍼의 가장자리 부분과 접촉하는 면의 일부에 다수의 웨이퍼 감지 센서를 설치하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치의 인터락 방법은 웨이퍼의 디팩트를 검사하기 위해 웨이퍼를 카세트로부터 상기 스테이지로 로딩하는 단계; 상기 스테이지에 설치된 다수의 웨이퍼 감지센서가 웨이퍼의 존재를 감지하는 단계; 상기 웨이퍼 감지센서로부터 전달된 신호를 처리하여 웨이퍼 안착 상태의 정상유무를 확인하는 단계; 웨이퍼가 정상 위치인 경우 검사 단계를 진행하고 웨이퍼 가 비정상 위치인 경우 트랜스퍼 암의 움직임을 제한하는 인터락 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치 및 인터락 방법에 의하면 반도체 소자를 제조하기 위한 웨이퍼 인스펙션 장치에서 웨이퍼의 안착 상태를 확인할 수 있는 감지 수단을 구비함으로써 웨이퍼를 스테이지에 언로딩할 때에 웨이퍼의 이탈 또는 트랜스퍼 암과 충돌을 방지할 수 있는 효과가 있다.
인스펙션 장치, 스테이지, 디펙트

Description

반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치 및 인터락 방법{Wafer inspection system for semiconductor manufacturing and interlock method}
도 1은 종래의 기술에 의한 인스펙션 장치의 구성을 보여주는 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인스펙션 장치의 스테이지 척의 사시도 및 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 스테이지 20 : 구동부
30 : 검사 수단 40 : 팝업 핀
50 : 웨이퍼 감지 센서 60 : 웨이퍼
본 발명은 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치 및 인터락 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 소자를 제조하기 위한 웨이퍼 인스펙션 장치에서 인스펙션 완료 후 웨이퍼를 언로딩할 때 트랜스퍼 암으로부터 웨이퍼의 이탈 또는 트랜스퍼 암과의 충돌을 방지할 수 있는 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치 및 인터락 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 상의 일련의 단위 공정들이 연속적으로 진행됨으로써 완성되며, 상기 단위 공정 사이에는 인스펙션(inspection) 단계를 진행함으로써 선행된 공정의 정상 유무를 확인하고 있다.
상기 인스펙션 단계는 인스펙션 장치(inspection system)를 이용하여 웨이퍼 상에 존재하는 디펙트(defect)의 개수 및 위치를 검출한 후 상기 검출 결과가 입력된 마이크로스코프(microscope), 전자 현미경(SEM) 등을 이용하여 상기 디펙트를 관찰하고, 이러한 불량 발생 원인을 제거함으로써 수율(yield)를 향상시키는 것이다.
도 1은 종래의 기술에 의한 인스펙션 장치의 구성을 보여주는 사시도이다. 첨부된 도 1은 이해의 편의를 위하여 인스펙션 장치의 내부를 도시하였다.
첨부된 도 1에 도시한 바와 같이 종래의 인스펙션 장치에서는 트랜스퍼 암(tansfer arm, 도시되지 않음)에 의하여 다수의 웨이퍼가 수납된 카세트(cassette, 도시되지 않음)로부터 스테이지(stage, 10) 위로 웨이퍼가 놓이면 상기 스테이지(10)가 인스펙션 위치로 이동하고 이후 수평 방향(X,Y방향)으로 움직이면서 웨이퍼 인스펙션 단계가 진행되는 것이다.
레이저 또는 기타 광학적 장치에 의하여 웨이퍼 표면을 검사하는 인스펙션 단계가 완료되면 상기 스테이지는 다시 도어(door) 방향으로 이동하고 웨이퍼가 스테이지의 팝업 핀(pop up pin)에 의해 들려지면 트랜스퍼 암은 상기 웨이퍼를 카세트로 반송하는 것이다.
그러나 종래의 인스팩션 장치에는 상기 스테이지에 웨이퍼의 안착 상태를 확 인하는 장치가 없어서 상기 스테이지에 놓인 웨이퍼가 비정상적인 위치에 있는 경우 언로딩(unloading) 할 때에 트랜스퍼 암으로부터 떨어져서 깨지거나 또는 트랜스퍼 암과 충돌로 인하여 웨이퍼의 손상이 발생되는 문제점이 있다.
이는 웨이퍼가 상기 스테이지에 비정상적인 위치에 있는 경우 상기 팝업 핀이 상승하면서 웨이퍼가 기울어진 상태에서 트랜스퍼 암과 접촉하기 때문이다.
따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 반도체 소자를 제조하기 위한 웨이퍼 인스펙션 장치에서 웨이퍼를 스테이지에 언로딩할 때에 웨이퍼의 이탈 또는 트랜스퍼 암과 충돌을 방지할 수 있는 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치 및 인터락(interlock) 방법를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치는 웨이퍼의 디팩트를 검사하기 위해 웨이퍼가 안착되는 스테이지, 상기 스테이지를 구동시키기 위해 상기 스테이지 하부에 설치된 구동부, 상기 웨이퍼를 카세트로부터 상기 스테이지로 로딩 또는 언로딩하기 위해 상기 스테이지의 도어 위치와 상기 카세트 사이에 설치된 트랜스퍼 암, 상기 웨이퍼의 표면을 검사하기 위해 상기 스테이지의 인스펙션 위치의 상부에 설치된 검사 수단으로 이루어진 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치에 있어서, 상기 스테이지는 상기 스테이지에 놓이는 웨이퍼의 가장자리 부분과 접촉하는 면의 일부에 다수의 웨이퍼 감지 센서를 설치하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웨이퍼 감지 센서는 압전(piezo) 소자를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치의 인터락 방법은 웨이퍼의 디팩트를 검사하기 위해 웨이퍼를 카세트로부터 상기 스테이지로 로딩하는 단계; 상기 스테이지에 설치된 다수의 웨이퍼 감지센서가 웨이퍼의 존재를 감지하는 단계; 상기 웨이퍼 감지센서로부터 전달된 신호를 처리하여 웨이퍼 안착 상태의 정상유무를 확인하는 단계; 웨이퍼가 정상 위치인 경우 검사 단계를 진행하고 웨이퍼가 비정상 위치인 경우 트랜스퍼 암의 움직임을 제한하는 인터락 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인스펙션 장치의 스테이지 척의 사시도 및 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치는 스테이지(10), 구동부(20), 트랜스퍼 암(도시되지 않음), 검사 수단(30), 웨이퍼 감지 센서(40)를 포함하여 이루어져 있으며, 상기 스테이지(10), 구동부(20), 트랜스퍼 암(도시되지 않음), 검사 수단(30)의 구성은 종래의 기술과 동일하므로 설명의 중복을 피하기 위하여 상세한 설명은 생략하고, 새로이 부가되는 구성부재들의 동작을 중심으로 하여 상세히 설명한다.
첨부된 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치는 상기 스테이지(10)의 웨이퍼(60)의 가장자리 부분과 접촉하는 면의 일부에 다수의 웨이퍼 감지 센서(50)를 설치하여 이루어진 것이다.
또한, 상기 웨이퍼 감지 센서는 압전(piezo) 소자를 사용하는 것이 바람직하다.
따라서 웨이퍼(60)가 상기 스테이지(10)에 놓이면 상기 웨이퍼 감지 센서(50)에 의하여 웨이퍼(60)의 정상적인 안착 유무를 감지할 수 있는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치의 인터락 방법은 웨이퍼 로딩단계, 웨이퍼 감지 단계, 정상 위치 확인단계, 인터락 단계로 이루어진 것이다.
상기 웨이퍼 로딩단계는 웨이퍼(60)의 디팩트를 검사하기 위해 웨이퍼를 카세트(도시되지 않음)로부터 상기 스테이지로 로딩하는 단계로서, 트랜스퍼 암(도시되지 않음)이 웨이퍼 카세트에 수납된 웨이퍼를 도어 측에 위치한 상기 스테이지의 상부로 반송시키면 팝업 핀(40)이 상승하면서 웨이퍼(60)를 트랜스퍼 암으로부터 분리시키고 트랜스퍼 암이 스테이지 상부로부터 빠져나가면 상기 팜업 핀(40)이 하강하면서 웨이퍼(60)가 스테이지에 안착되는 것이다.
상기 웨이퍼 감지 단계는 상기 스테이지에 설치된 다수의 웨이퍼 감지센서(50)가 웨이퍼(60)의 존재를 감지하는 단계로서, 상기 감지센서는 웨이퍼(60)의 정상적인 안착 여부를 감지하는 단계이다.
즉 첨부된 도 2의 오른쪽 단면도에서 도시한 바와 같이 웨이퍼(60)가 비정상적인 위치로 안착된 경우 좌측에 존재하는 웨이퍼 감지센서(50a)는 웨이퍼(60)를 감지하지 못하고, 우측에 존재하는 웨이퍼 감지센서(50b)는 웨이퍼(60)를 감지함으로써 웨이퍼(60)의 비정상적인 안착을 감지하는 역할을 한다.
상기 정상 위치 확인단계는 상기 웨이퍼 감지센서(50)로부터 전달된 신호를 처리하여 웨이퍼 안착 상태의 정상 유무를 확인하는 단계로서, 제어부(도시되지 않음)에 의하여 상기 웨이퍼 감지센서(50)로부터 전달된 신호를 처리하여 정상적인 웨이퍼 안착 여부를 판별하는 단계이다.
상기 인터락 단계는 웨이퍼가 비정상 위치인 경우 트랜스퍼 암의 움직임을 제한하는 인터락 단계로서, 만약 웨이퍼(60)가 정상 위치인 경우 스테이지는 검사위치로 이동하여 검사 단계를 진행하게 되고, 비정상적인 위치인 경우 제어부에 의하여 상기 트랜스퍼 암의 움직임을 제한함으로써 웨이퍼(60)의 손상을 방지할 수 있다.
이후 작업자는 상기 비정상적으로 안착된 웨이퍼(60)를 인스펙션 장비로부터 꺼내는 작업을 하게 된다.
본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정/변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치 및 인터락 방법에 의하면 반도체 소자를 제조하기 위한 웨이퍼 인스 펙션장치에서 웨이퍼의 안착 상태를 확인할 수 있는 감지 수단을 구비함으로써 웨이퍼를 스테이지에 언로딩할 때에 웨이퍼의 이탈 또는 트랜스퍼 암과 충돌을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 웨이퍼의 디팩트를 검사하기 위해 웨이퍼가 안착되는 스테이지, 상기 스테이지를 구동시키기 위해 상기 스테이지 하부에 설치된 구동부, 상기 웨이퍼를 카세트로부터 상기 스테이지로 로딩 또는 언로딩하기 위해 상기 스테이지의 도어 위치와 상기 카세트 사이에 설치된 트랜스퍼 암, 상기 웨이퍼의 표면을 검사하기 위해 상기 스테이지의 인스펙션 위치의 상부에 설치된 검사 수단으로 이루어진 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치에 있어서, 상기 스테이지는 상기 스테이지에 놓이는 웨이퍼의 가장자리 부분과 접촉하는 면의 일부에 다수의 압전 소자를 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치.
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  3. 웨이퍼의 디팩트를 검사하기 위해 웨이퍼를 카세트로부터 상기 스테이지로 로딩하는 단계; 상기 스테이지에 설치된 다수의 웨이퍼 감지센서가 웨이퍼의 존재를 감지하는 단계; 상기 웨이퍼 감지센서로부터 전달된 신호를 처리하여 웨이퍼 안착 상태의 정상유무를 확인하는 단계; 웨이퍼가 정상 위치인 경우 검사 단계를 진행하고 웨이퍼가 비정상 위치인 경우 트랜스퍼 암의 움직임을 제한하는 인터락 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 웨이퍼 인스펙션 장치의 인터락 방법.
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