KR100914971B1 - Method for inspecting fail on edge of semiconductor wafer - Google Patents
Method for inspecting fail on edge of semiconductor waferInfo
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Abstract
본 발명은 반도체웨이퍼 가장자리지역의 불량검사방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 반도체웨이퍼 가장자리지역의 불량 검사방법은, 반도체 웨이퍼의 중앙점을 반도체웨이퍼의 편평한 지역 및 최대 가로방향(지름)을 이용하여 찾는 단계; 중앙점을 기준으로 공정진행시의 가장자리폭만큼과 일정부분을 제외한 짧은 반지름을 기준으로 반도체웨이퍼의 가장자리 방향부분을 비교검사하는 단계; 상기 반도체웨이퍼의 일정부분은 반도체웨이퍼의 가장자리지역의 허용오차값을 고려하여 부여하는 단계; 및 반도체웨이퍼중앙점과 바닥부분의 편평한 지역의 중앙부분을 기준점으로 하여 이미지 비교방식으로 불량부분을 검출하는 단계;를 포함하여 구성된다. The present invention relates to a defect inspection method of the semiconductor wafer edge region, the defect inspection method of the semiconductor wafer edge region according to the present invention, by using the center point of the semiconductor wafer using the flat region and the maximum horizontal direction (diameter) of the semiconductor wafer Finding; Comparing the edge direction portions of the semiconductor wafer with respect to the edge width at the time of the process progress and the short radius excluding a predetermined portion from the center point; Giving a predetermined portion of the semiconductor wafer in consideration of a tolerance value of an edge region of the semiconductor wafer; And detecting a defective portion by an image comparison method based on the center portion of the semiconductor wafer center point and the flat area of the bottom portion as a reference point.
Description
본 발명은 반도체웨이퍼 가장자리부의 불량검사방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패터닝된 웨이퍼 및 패터닝되지 않은 웨이퍼의 가장자리지역에 대한 불량을 검사하는 장비에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect inspection method of a semiconductor wafer edge, and more particularly, to an apparatus for inspecting defects on edge regions of a patterned wafer and an unpatterned wafer.
종래 웨이퍼 검사장비들은 단지 웨이퍼의 앞면(주로 패턴형성면)중 주요 다이(main die)가 있는 지역에 대해서만 조사를 진행할 수 있게 되어 있었다.Conventional wafer inspection equipment was only able to conduct an investigation on the area where the main die is located on the front side of the wafer (mainly pattern forming surface).
그래서, 특정공정후 불량 원인 제공 가능성이 높은 웨이퍼 가장자리(WEE/EBR) 부분에 대한 검사는 범위를 이용한 매뉴얼 보기(manual view)로 검사하여야 했다.Thus, inspection of the wafer edge (WEE / EBR) portion, which is likely to provide a cause of failure after a specific process, had to be inspected in a manual view using range.
이러한 범위를 이용한 매뉴얼 검사는 많은 시간이 요구됨은 물론, 검사후 데이터의 정확성 및 정량화 등에 대한 문제점을 안고 있어, 반도체웨이퍼의 가장자리(WEE/EBR)지역에 대한 관리가 어려웠다. Manual inspection using this range is not only time-consuming, but also has problems with accuracy and quantification of post-inspection data, making it difficult to manage the edge (WEE / EBR) region of semiconductor wafers.
또한, 공정이 진행됨에 따라 웨이퍼 가장자리(WEE/EBR) 부분의 변화 양상 및 정도를 파악함에 있어 최초 매뉴얼 보기(manual view)와 동일한 검사, 데이터 정확성, 정량화 및 관리의 어려움 등이 있었다.In addition, as the process progressed, there were problems such as inspection, data accuracy, quantification, and management similar to those of the initial manual view in identifying the change pattern and extent of the wafer edge (WEE / EBR).
이에 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 반도체웨이퍼의 가장자리부분에 대한 검사에 이미지 비교방식을 도입해 검사의 진행시 오염 또는 이상 발생부분에 대해 웨이퍼 가장자리부분에서의 일정 좌표값을 부여하게 하여 진행된 검사결과에 대한 확인 및 좌표값을 이용한 추가적인 분석을 용이하게 할 수 있는 반도체웨이퍼 가장자리부의 불량검사 장비를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, by introducing an image comparison method to the inspection of the edge portion of the semiconductor wafer, the constant at the wafer edge portion for contamination or abnormality during the inspection process It is an object of the present invention to provide a defect inspection equipment for the edge portion of a semiconductor wafer that can facilitate the confirmation of the inspection result and the additional analysis using the coordinate value by assigning the coordinate value.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체웨이퍼 가장자리부의 불량검사방법은, 반도체웨이퍼에 센서를 통해 광원소스를 조사하는 단계; 센싱 데이터를 축적하는 단계; 상기 데이터를 디지털 전송하는 단계; 및 디지탈전송된 데이터를 데이터 베이스화 및 분석하여 반도체웨이퍼의 가장자리부의 불량을 검출 하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로한다.The defect inspection method of the edge portion of the semiconductor wafer according to the present invention for achieving the above object, the step of irradiating the light source source through the sensor to the semiconductor wafer; Accumulating sensing data; Digitally transmitting the data; And detecting the defect of the edge portion of the semiconductor wafer by database and analyzing the digitally transmitted data.
또한, 본 발명에 따른 반도체웨이퍼 가장자리지역의 불량 검사방법은, 반도체 웨이퍼의 중앙점을 반도체웨이퍼의 편평한 지역 및 최대 가로방향(지름)을 이용하여 찾는 단계; 중앙점을 기준으로 공정진행시의 가장자리폭만큼과 일정부분을 제외한 짧은 반지름을 기준으로 반도체웨이퍼의 가장자리 방향부분을 비교검사하는 단계; 상기 반도체웨이퍼의 일정부분은 반도체웨이퍼의 가장자리지역의 허용오차값을 고려하여 부여하는 단계; 및 반도체웨이퍼중앙점과 바닥부분의 편평한 지역의 중앙부분을 기준점으로 하여 이미지 비교방식으로 불량부분을 검출하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로한다.In addition, the defect inspection method of the edge region of the semiconductor wafer according to the present invention comprises the steps of finding the center point of the semiconductor wafer using the flat region and the maximum horizontal direction (diameter) of the semiconductor wafer; Comparing the edge direction portions of the semiconductor wafer with respect to the edge width at the time of the process progress and the short radius excluding a predetermined portion from the center point; Giving a predetermined portion of the semiconductor wafer in consideration of a tolerance value of an edge region of the semiconductor wafer; And detecting a defective portion by an image comparison method based on the center portion of the semiconductor wafer center point and the flat area of the bottom portion as a reference point.
(실시예)(Example)
이하, 본 발명에 따른 반도체웨이퍼 가장자리부의 불량검사 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a defect inspection method of the edge portion of the semiconductor wafer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 반도체웨이퍼 가장자리부의 불량검사는, 이미지 비교방식을 이용하여 반도체웨이퍼의 가장자리부분에 검사를 진행하는 방식을 이용하는데, 도 1에 도시된 바와같이, 광원소스를 센서를 통해 웨이퍼에 조사한다. 이렇게 조사한후 센싱데이타를 축적한 다음 데이터를 디지털전송하고 이어 데이터베이스화 및 분석기를 통해 분석한다.The defect inspection of the edge portion of the semiconductor wafer according to the present invention uses a method of inspecting the edge portion of the semiconductor wafer using an image comparison method, as shown in FIG. 1, irradiating a wafer with a light source source through a sensor. do. After this investigation, the sensing data is accumulated, the data is transmitted digitally, and then analyzed through a database and an analyzer.
이를 좀더 구체적으로 설명하면, 먼저 도 2의 (a)에 도시된 바와같이, 반도체웨이퍼(10)의 중앙점(10a)을 웨이퍼의 편평한 지역(wafer flat zone)(10b) 및 최대 가로방향(지름)을 이용하여 찾는다. 또한, 도 2의 (b)에서와 같이, 반도체웨이퍼(10)의 중앙점(10a)을 반도체웨이퍼(10)의 편평한 지역(10b)의 중심에 수직한 선과 편평한 지역(10b)과 평행한 최대지름의 교차점을 중앙점으로 이용하여 찾는다.More specifically, first, as shown in FIG. 2A, the center point 10a of the semiconductor wafer 10 is placed in a wafer flat zone 10b and a maximum horizontal direction (diameter). Search using). In addition, as shown in FIG. 2B, a line perpendicular to the center of the flat region 10b of the semiconductor wafer 10 and the maximum parallel to the flat region 10b are arranged. Find the intersection of the diameters using the center point.
그다음, 도 3에 도시된 바와같이, 중앙점(10a)을 기준으로 공정진행시의 웨이퍼 가장자리부(WEE 또는 EBR)의 폭(W)만큼과 일정부분의 폭(W1)을 제외한 짧은 반지름(R1)을 기준으로 하여 정해지는 반도체웨이퍼(10) 가장자리 방향부분을 검사하여 이미지 데이터를 획득한다. 즉, 반도체웨이퍼(10) 가장자리 방향부분에 광을 조사하고 센서를 통해 반도체웨이퍼(10) 가장자리 방향부분의 이미지 데이터를 센싱한다. 상기 짧은 반지름(R1)길이는 전체 반지름길이(R)에서 웨이퍼가장지리부의 폭(W)과 일정부분의 폭(W1)을 제외한 부분이다.Next, as shown in FIG. 3, the short radius R1 excluding the width W1 and the width W1 of the wafer edge portion WEE or EBR during the process, based on the center point 10a. Image data is obtained by inspecting the edge direction of the semiconductor wafer 10 determined based on the " That is, light is irradiated to the edge direction of the semiconductor wafer 10 and the image data of the edge direction of the semiconductor wafer 10 is sensed through the sensor. The short radius R1 is a portion of the entire radius length R excluding the width W of the edge of the wafer and the width W1 of a predetermined portion.
이때, 상기 일정부분(W)은 웨이퍼 가장자리부의 허용오차(tolerance)값을 고려하여 부여한다. 이미지 데이터에 좌표값을 부여하고 처리하는 방법에 대해 설명하면, 반도체웨이퍼(10)의 편평한 지역(10b)의 중심에 수직한 선으로부터 시계방향으로의 각도 및 중앙점(10a)을 기준으로 하여 벗어난 길이를 좌표값(몇도, 중앙점과의 길이)으로 한후, 전/후 공정에서의 반도체웨이퍼(10) 가장자리 방향부분 검사를 통해 획득한 이미지 데이터에 좌표값을 부여하여 비교 및 분석이 가능하다(도 4의 (a),(b)를 참조).At this time, the predetermined portion W is given in consideration of the tolerance value of the wafer edge portion. The method of assigning and processing coordinate values to the image data will be explained by deviating from the line perpendicular to the center of the flat area 10b of the semiconductor wafer 10 with respect to the clockwise angle and the center point 10a. After the length is set as the coordinate value (a few degrees, the length with the center point), the coordinate value is assigned to the image data obtained through the inspection of the edge direction of the semiconductor wafer 10 in the pre / post process to compare and analyze. (See Figs. 4A and 4B).
그다음, 5의 (a),(b)에 도시된 바와같이, 반도체웨이퍼(10)의 중앙점(10a)과 편평한 지역(10b)의 중심에 수직한 선을 기준으로 하여 이미지 비교방식으로 불량부분(100)을 검출한다. 반도체웨이퍼(10)의 가장자리 방향부분의 불량검출 진행시에, 기준각도를 지정하여 기준각도에 따라 분할된 이미지 데이터들을 비교하는 방법을 이용한다. 즉, A부분과 B부분의 이미지 데이터를 비교한다. 이때, 비교 방식으로 기존 그레이 레벨(level) 또는 R/G/B 비교 등을 이용가능하다.Next, as shown in (a) and (b) of FIG. 5, the defective portion by the image comparison method based on the line perpendicular to the center of the center point 10a of the semiconductor wafer 10 and the flat area 10b. Detects 100. When the defect detection of the edge portion of the semiconductor wafer 10 proceeds, a reference angle is designated to compare image data divided according to the reference angle. That is, the image data of the A part and the B part are compared. In this case, a conventional gray level or R / G / B comparison may be used as a comparison method.
한편, 도 6에서와 같이, 반도체웨이퍼 한 장이 아닌 여러개의 반도체웨이퍼를 동시에 검사가능하다. 즉, 다수개의 반도체웨이퍼(101) (102) (103) 등을 준비한후 이들 각각의 상측에 제1, 제2, 제3 센서를 설치한 상태에서 광원소스를 통해 각각의 웨이퍼에 광을 조사한다.On the other hand, as shown in Figure 6, it is possible to inspect a plurality of semiconductor wafers at the same time instead of a single semiconductor wafer. That is, after preparing a plurality of semiconductor wafers 101, 102, 103, etc., each wafer is irradiated with light through a light source source in a state in which first, second, and third sensors are installed above each of them. .
이렇게 광조사후 각 웨이퍼의 센싱데이타를 축적한다음 데이터를 디지털 전송하여 데이터베이스화 및 분석기를 통해 분석한다. After the light irradiation, the sensing data of each wafer is accumulated, and then the data is digitally transmitted and analyzed through a database and an analyzer.
상기에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 반도체웨이퍼 가장자리부의 불량검사 장비에 의하면, 반도체웨이퍼의 앞면 및 뒷면 검사를 동시에 진행가능하고, 개별 검사시에 중복시간을 감소시킬 수 있다.As described above, according to the defect inspection equipment of the edge portion of the semiconductor wafer according to the present invention, it is possible to perform the front and back inspection of the semiconductor wafer at the same time, it is possible to reduce the overlap time during the individual inspection.
또한, 기존에 작업자의 눈을 통해 검사가 진행되었지만 본 발명을 통해 기존 패터닝되지 않은 검사장비의 감도(sensitivity)수준을 대략 1000배 정도까지 향상시키는 효과가 있다.In addition, although the inspection has been previously carried out through the eyes of the operator through the present invention has the effect of improving the sensitivity (sensitivity) level of the non-patterned inspection equipment to about 1000 times.
그리고, 진행결과에 대한 정량화, 표준화 및 데이터베이스화가 용이한 잇점이 있다.In addition, there is an advantage that it is easy to quantify, standardize and database the progress result.
한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the invention claimed in the claims. will be.
도 1a은 본 발명에 따른 반도체웨이퍼 가장자리지역의 불량검사방법을 설명하기 위한 기본적인 광원이 센서를 통해 웨이퍼에 조사되는 것을 도시한 개략도이고, 도 1b는 센싱데이타축적 및 디지털 전송 그리고 데이터베이스 및 분석과정을 설명하기 위한 블럭도.Figure 1a is a schematic diagram showing a basic light source irradiated to the wafer through the sensor for explaining the defect inspection method of the edge region of the semiconductor wafer according to the present invention, Figure 1b is a sensing data accumulation and digital transmission and database and analysis process Block diagram for illustration.
도 2의 (a) 및 (b)는 반도체웨이퍼의 평면도로서, 웨이퍼의 편평한 지역 및 최대 가로 방향(지름)을 이용하여 찾은 중앙지점을 표시한 도면.2 (a) and 2 (b) are plan views of a semiconductor wafer, showing the flat area of the wafer and the center point found using the maximum transverse direction (diameter).
도 3은 반도체웨이퍼 가장자리 지역의 검사영역을 나타낸 도면.3 is a view showing an inspection area of a semiconductor wafer edge region.
도 4의 (a) 및 (b)는 반도체웨이퍼의 중앙점과 편평한 지역의 중앙선을 이용하여 데이터 부여방법을 설명하기 위한 도면.4A and 4B are diagrams for explaining a data providing method using a center line of a semiconductor wafer and a center line of a flat area;
도 5의 (a)는 반도체웨이퍼의 가장자리 지역의 불량 검출진행방법을 설명 하기 위한 도면이고, (b)는 (a)의 불량부분에 대해 설명하기 위한 도면.FIG. 5A is a view for explaining a failure detection progress method of an edge region of a semiconductor wafer, and FIG. 5B is a view for explaining a defective portion of (a).
도 6은 본 발명의 일실시예로서, (a)는 본 발명에 따른 다수개의 반도체 웨이퍼 가장자리지역의 불량검사방법을 설명하기 위한 기본적인 광원이 다수개의 센서를 통해 각각의 웨이퍼에 조사되는 것을 도시한 개략도이고, (b)는 센싱 데이타 축적 및 디지털 전송 그리고 데이터베이스 및 분석과정을 설명하기 위한 블럭도. FIG. 6 is an embodiment of the present invention, in which (a) shows a basic light source for irradiating a defect inspection method of a plurality of semiconductor wafer edge regions according to the present invention to each wafer through a plurality of sensors. (B) is a block diagram for explaining sensing data accumulation and digital transmission, and database and analysis process.
[도면부호의설명][Description of Drawing Reference]
10 : 반도체웨이퍼 10a : 반도체웨이퍼의 중앙지점10: semiconductor wafer 10a: center point of semiconductor wafer
10b : 편평한 지역 10c : 웨이퍼의 가장자리 경계라인10b: flat area 10c: wafer edge boundary line
W : 가장자리경계라인 W1 : 일정부분W: Edge boundary line W1: Partial
R, R1 : 웨이퍼 반지름 R, R1: Wafer Radius
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |