KR100914177B1 - 매핑 장치의 파라미터의 자동 보정 방법 - Google Patents

매핑 장치의 파라미터의 자동 보정 방법 Download PDF

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Abstract

매핑 장치의 파라미터의 자동 보정 방법에 있어서, 적재 공간에 수납된 반도체 기판들의 공정 요소에 관한 파라미터들을 복수 회 측정한 후, 측정된 파라미터의 평균값을 산출한다. 이후, 산출된 평균값을 이용하여 반도체 기판의 파라미터를 결정한다. 따라서, 반도체 기판에 대한 파라미터들이 자동으로 보정된다.

Description

매핑 장치의 파라미터의 자동 보정 방법{METHOD OF AUTOMATICALLY CALIBRATING PARAMETERS OF A MAPPING APPARATUS}
본 발명은 매핑 장치의 파리미터의 자동 보정 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 매핑 장치에서 수납된 반도체 웨이퍼의 파라미터들을 자동적으로 보정하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조 장비는 특정의 반도체 소자나 전자 회로를 얻기 위하여, 고순도의 폴리실리콘(Poly silicon)으로 이루어진 다결정 실리콘으로 형성된 웨이퍼를 가공하고, 상기 가공된 웨이퍼를 선별하는 작업등을 수행한다. 상기와 같은 작업을 수행할 때에는 상기 공정으로 형성된 웨이퍼 대부분을 카세트에 탑재하여 이동하는데, 상기 카세트는 대략 25장의 웨이퍼를 탑재할 수 있는 것을 이용한다. 그리고, 상기 웨이퍼는 청청도를 유지할 수 있도록 포드(POD)에 보관되고, 작업시에는 포드에서 인출되어진다.
종래의 반도체 매핑 장치에 따르면, 웨이퍼가 수납된 카세트가 반도체 장비의 카세트 모듈에 투입되면, 카세트 모듈에서 카세트에 수납된 웨이퍼의 매수, 위치 등을 파악하는 작업을 진행하는데 이를 매핑이라고 하며, 이에 사용되는 장치를 매핑 장치라 한다. 상기 매핑 장치는 웨이퍼의 위치 등을 센싱하는 센서들을 포함한다.
하지만 상기 매핑 장치에는 매핑의 시작점과 끝점이 작업자에 의하여 수동으로 입력되어야 하며 작업자간의 매핑 정보 입력의 오류가 발생할 수 있다. 또한, 사기 센서들의 설치 편차에 따라 매핑 정보의 오류가 발생할 수 있다. 나아가, 웨이퍼의 막질 특성에 따라 웨이퍼 표준 두께를 작업자가 수작업으로 입력하여야 한다. 따라서, 웨이퍼에 대한 매핑을 수행하기 전 매핑 장치에 웨이퍼의 파라미터를 결정하는 단계가 복잡하다. 따라서 매핑 준비 시점까지 여러 단계의 프로세스가 필요함에 따라 반도체 제조 설비의 생산성이 저하되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 매핑 장치의 파라미터의 자동 보정 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 매핑 장치의 파라미터의 자동 보정 방법에 있어서, 적재 공간에 수납된 반도체 기판들의 공정 요소에 관한 파라미터들을 복수 회 측정한 후, 상기 측정된 파라미터의 평균값을 산출한다. 이후, 산출된 상기 평균값을 이용하여 상기 반도체 기판의 파라미터를 결정한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반도체 기판의 상기 파리미터를 복수 회 측정하는 단계는 초기 매핑 바 위치에서부터 최종 매핑 바 위치까지 칼리브레이션 유닛을 이동시키면서 상기 반도체 기판의 파라미터를 측정한 후, 상기 반도체 기판의 파라미터 값들을 저장함으로써 수행될 수 있다.
여기서, 상기 반도체 기판의 파라미터 값들을 저장하는 단계는 매핑 센서의 신호의 온-오프시 인코더에 상기 반도체 기판의 위치를 저장함으로써 수행될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 매핑 장치의 파라미터의 자동 보정 방법에 있어서, 상기 파라미터의 편차를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 파라미터는 매핑 초기 위치, 매핑 최종 위치, 상기 반도체 기판의 평균 두께 및 인정 두께를 포함할 수 있다.
이러한 에 따르면, 작업자가 매핑 장치의 기준 파라미터를 수작업으로 입력하여 오차 발생을 억제할 수 있다. 또한, 매핑 시작점과 종료점을 작업자 별도의 티칭(teaching)하는 단계를 생략할 수 있다. 한편, 매핑 센서가 누락되어 매핑 정보의 오류가 발생할 경우 상기 오류를 자동적으로 감지할 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 매핑 장치에 관한 파라미터의 자동 보정 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 일반적인 매핑 장치의 파라미터를 결정하는 칼리브레이션 유닛을 이용하여 칼리브레이션하는 과정을 설명하기 위한 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 매핑 장치의 파라미터의 자동 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도1을 참조하면, 상기 칼리브레이션 유닛(100)은 카세트, 전방 개방 통합형 포드와 같은 기판 수용 부재(C)에 수용된 반도체 기판을 향하여 광을 조사하여 특정 박막이 형성된 반도체 기판의 두께, 매핑 시작점과 매핑 종료점 등과 같은 파라미터의 값을 검출하는 검출부(120), 상기 파라미터 값들을 저장하는 저장부(140), 상기 파라미터 값들을 이용하여 반도체 기판의 평균 두께, 매핑 시작점과 매핑 종료점을 산정하는 처리부(130) 및 상기 검출부(120), 저장부(140) 및 처리부(130)의 동작을 제어하기 위한 제어부(150)를 포함한다.
검출부(120)는 기판 수용 부재(C)에 수용된 반도체 기판을 향하여 광을 조사하여 상기 반도체 기판의 측면으로부터 차단된 차단광을 검출하여 웨이퍼의 이미지 또는 스펙트럼을 생성한다. 상기 이미지는 웨이프의 정렬을 위한 정렬 마크의 이미지 및 측정 위치의 이미지를 포함한다.
검출부(120)는 예를 들면 광을 생성하는 광원 및 상기 광원으로부터 발생한 광을 슬링광을 생성하기 위한 빔 스플리터를 포함한다. 상기 광원은 적외선 LED 광원, 반도체 레이저 광원이며, 매우 작은 조사(照射) 범위를 가진다.
검출부(120)는 촬상소자 센서(charge coupled sensor, CCD 센서)를 더 포함한다. 상기 CCD 센서는 검출되는 광량에 따른 자유 전하량의 변화를 전기적 신호로 변환하여, 상기 차단광을 검출하여 전기적 신호로 변환한다. 상기 차단광의 세기나 주파수 등과 같은 광학적 특성은 상기 웨이퍼(W) 상에 형성된 막의 물리적 특성에 따라 변화한다. 즉, 상기 막의 밀도나 두께 등에 따라 상기 차단광의 광학적 특성은 변화한다. 상기 CCD 센서에 의해 출력되는 전기적 신호는 상기 차단광의 광량에 비례하므로 상기 CCD 센서는 상기 차단광의 세기를 일의적으로 나타낸다. 따라서, 상기 검사용 광신호 데이터는 상기 CCD 센서에 의해 측정 가능한 차단광의 세기일 수 있다.
상기 저장부(140)는 검출부(140)에서 획득된 파라미터 값을 저장한다. 상기 파라미터의 예로는 반도체 기판의 두께, 매핑 초기값 및 매핑 최종값 등을 들 수 있다.
처리부(130)는 검출부(120)에서 획득된 반도체 기판에 대한 파라미터들의 값을 평균값을 산정하여 반도체 기판의 평균 두께 등을 측정할 수 있다.
상기 제어부(170)는 구동부(120), 상기 광원부(130), 저장부(160) 및 처리 부(150) 등을 제어하여 서로 유기적으로 기능하게 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 매핑 장치의 파라미터의 자동 보정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 매핑 장치의 파라미터의 자동 보정 방법에 따르면, 먼저 반도체 기판을 수납하는 웨이퍼 캐리어를 준비한다. 웨이퍼 캐리어는, 예를 들면, 반도체 기판을 개별적으로 적재할 수 있는 슬롯들이 구비된 카세트를 포함할 수 있다. 이와 다르게 웨이퍼 캐리어는 전방 개구 통합형 포드(front opening unified pod; FOUP)일 수 있다. 복수개의 반도체 기판들은 상기 캐리어에 순차적으로 적재될 수 있다. 예를 들면, 복수개의 반도체 기판들은 제1 기판 내지 N번째 기판을 포함할 수 있다.
이어서, 칼리브레이션 유닛(100)을 매핑 바의 최초 위치에서 매핑 바의 최종 위치로 이동시킨다(S110). 상기 매핑 바의 최초 위치와 상기 매핑 바의 최종 위치는 제어부(150)에 설정된 값이다. 따라서 제어부(150)는 상기 매핑 바의 최초 위치에서부터 상기 매핑 바의 최종 위치로 검출부(120)를 이동시키는 이동 신호를 전송한다. 상기 전송된 이동 신호에 따라 검출부(120)는 상기 매핑 바의 최초 위치에서부터 상기 매핑 바의 최종 위치로 이동한다.
이때, 검출부(120)는 웨이퍼 캐리어에 수납된 기판들에 광을 주사하여 수납된 기판들의 파라미터들을 복수 회 측정한다. 상기 파라미터들은 매핑 초기 위치, 매핑 최종 위치, 반도체 기판의 두께 등을 포함한다. 보다 상세하게 설명하면, 검출부(120)는 상기 매핑 바의 최초 위치에서부터 상기 매핑 바의 최종 위치로 이동면서 검출부는 수납된 기판들에 광을 주사하고 기판들이 존재하는 위치와 비어 있는 위치에 따라 매핑 센서 신호가 변화하게 된다. 이에 따라 매핑 센서 신호가 기판의 존재 여부 및 기판의 두께 등에 따라 온 오프하게 된다. 온 오프된 매핑 센서 신호가 인코더(encoder)에 저장된다(S120). 상기 매핑 바의 최초 위치에서 최종 위치로 이동하면서 상기 인코더에 온-오프된 매핑 신호를 저장하는 단계를 수차례 수행하여 기판에 대한 파라미터들을 복수회 측정한다. 예를 들면, 검출부(120)는 기판에 대한 파라미터들을 측정하고 측정된 파라미터들을 저장부(140)가 저장한다.
이어서 복수 회에 측정된 파라미터들을 이용하여 파라미터의 평균값을 산출한다(S130). 예를 들면 저장부(140)에 저장된 파라미터들을 이용하여 제어부(150)는 저장된 파라미터들의 평균값을 계산하여 파라미터의 평균값을 산출한다. 파라미터는 캐리어에 수납된 웨이퍼의 최초 위치, 최종 위치 및 웨이퍼의 평균 두께를 포함할 수 있다.
계속하여 산출된 파라미터의 평균값을 이용하여 웨이퍼의 기준 파라미터를 결정한다(S140). 상기 기준 파라미터로 적용하여 웨이퍼 매핑 장치는 상기 기준 파라미터에 따라 웨이퍼 매핑을 수행한다. 예를 들면, 제어부(150)는 파라미터의 평균값을 이용하여 기준 파라미터를 결정한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 산출된 파라미터의 평균값에 오차가 있는 경우 평균값의 오차를 보정이 요구된다. 따라서 웨이퍼 캐리어 별로 추가적인 오차 보정을 수행할 수 있다.
이로써 작업자가 매핑 장치의 기준 파라미터를 수작업으로 입력하여 오차 발 생을 억제할 수 있다. 또한, 매핑 시작점과 종료점을 작업자 별도의 티칭(teaching)하는 단계를 생략할 수 있다. 한편, 매핑 센서가 누락되어 매핑 정보의 오류가 발생할 경우 상기 오류를 자동적으로 감지할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이와 같은 본 발명의 매핑 장치에서 파라미터의 자동 보정 방법에 따르면, 기준 파라미터를 결정하기 위하여 작업자가 매핑 시작점 및 종료점과 산출된 반도체 기판의 평균 두께를 수작업으로 입력함으로써 발생될 수 있는 오류가 억제될 수 있다. 또한 반도체 기판에 대한 기준 파라미터들이 자동으로 보정됨으로 기준 파라미터의 결정을 위한 공정 시간이 단축될 수 있다. 본 발명은 반도체 기판의 처리하기 위한 반도체 소자의 제조 공정뿐만 아니라 평면 디스플레이 장치의 평면 표시 패널의 제조 공정에도 역시 적용될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 매핑 장치의 파라미터를 결정하는 칼리브레이션 유닛을 이용하여 칼리브레이션하는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 매핑 장치의 파라미터의 자동 보정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 칼리브레이션 유닛 120 : 검출부
130 : 처리부 140 : 저장부
150 : 제어부

Claims (5)

  1. 적재 공간에 수납된 반도체 기판들의 공정 요소에 관한 파라미터들을 복수 회 측정하는 단계;
    상기 측정된 파라미터의 평균값을 산출하는 단계; 및
    산출된 상기 평균값을 이용하여 상기 반도체 기판의 파라미터를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 파리미터를 복수 회 측정하는 단계는,
    초기 매핑 바 위치에서부터 최종 매핑 바 위치까지 칼리브레이션 유닛을 이동시키면서 상기 반도체 기판의 파라미터를 측정하는 단계; 및
    상기 반도체 기판의 파라미터 값들을 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 반도체 기판의 파라미터 값들을 저장하는 단계는 매핑 센서의 신호의 온-오프시 인코더에 상기 반도체 기판의 위치를 저장함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 매핑 장치의 파라미터의 자동 보정 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 파라미터의 편차를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매핑 장치의 파라미터의 자동 보정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 파라미터는 매핑 초기 위치, 매핑 최종 위치, 상기 반도체 기판의 평균 두께 및 인정 두께를 포함하는 것을 특징으로 하는 매핑 장치의 파라미터의 자동 보정 방법.
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