KR101230203B1 - Detection device of surface defect of wafer polishing head - Google Patents

Detection device of surface defect of wafer polishing head Download PDF

Info

Publication number
KR101230203B1
KR101230203B1 KR1020100136895A KR20100136895A KR101230203B1 KR 101230203 B1 KR101230203 B1 KR 101230203B1 KR 1020100136895 A KR1020100136895 A KR 1020100136895A KR 20100136895 A KR20100136895 A KR 20100136895A KR 101230203 B1 KR101230203 B1 KR 101230203B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polishing head
wafer polishing
image
defect
surface defect
Prior art date
Application number
KR1020100136895A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120074908A (en
Inventor
이충기
Original Assignee
유진인스텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유진인스텍 주식회사 filed Critical 유진인스텍 주식회사
Priority to KR1020100136895A priority Critical patent/KR101230203B1/en
Publication of KR20120074908A publication Critical patent/KR20120074908A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101230203B1 publication Critical patent/KR101230203B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8854—Grading and classifying of flaws
    • G01N2021/8861—Determining coordinates of flaws

Abstract

본 발명은 회전하는 웨이퍼 연마헤드의 하부에 위치하되 상방으로 경사를 주어 헤드내측 하단 가장자리 검사영역을 원주 전체에 대하여 반복적으로 촬영하며, 방수케이스내에 조명이 장착된 일체형 렌즈 및 상기 렌즈와 결합된 스캐닝 카메라가 탑재된 촬영부; 상기 스캐닝 카메라에 의해 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 영상처리보드; 및 상기 영상처리보드로부터 얻은 디지털 신호로부터 결함 부위의 영상을 추출하고, 결함 부위의 위치를 결정하되, 상기 결함 부위가 주기적으로 나타나는지 여부를 판단하고, 주기적인 경우에는 웨이퍼 연마패드의 표면 결함으로 판단하는 이미지프로세서를 포함하는 웨이퍼 연마헤드의 표면결함 검출장치를 제공한다.The present invention is located in the lower portion of the rotating wafer polishing head but inclined upward to repeatedly photograph the lower edge inspection area inside the head, and the integrated lens and the scanning coupled with the lens in the waterproof case. A photographing unit equipped with a camera; An image processing board converting an image photographed by the scanning camera into a digital signal; And extracting an image of the defect portion from the digital signal obtained from the image processing board, determining a position of the defect portion, and determining whether the defect portion appears periodically, in which case it is determined as a surface defect of the wafer polishing pad. It provides a surface defect detection apparatus of a wafer polishing head comprising an image processor.

Description

웨이퍼 연마헤드의 표면결함 검출장치{DETECTION DEVICE OF SURFACE DEFECT OF WAFER POLISHING HEAD}DETECTION DEVICE OF SURFACE DEFECT OF WAFER POLISHING HEAD

본 발명은 웨이퍼 연마헤드의 표면결함 검출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 연마장치를 이용한 웨이퍼의 연마과정에서 연마헤드의 내측 가장자리 영역에 주로 발생하는 미세한 스크래치성 결함에 대하여 일시적으로 묻어 있는 이물질 등과 구별하여 정확하고 신속하게 자동으로 검출할 수 있는 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for detecting a surface defect of a wafer polishing head, and more particularly, to a foreign matter temporarily buried in a minute scratch defect mainly occurring in the inner edge region of the polishing head during a wafer polishing process using the wafer polishing apparatus. The present invention relates to a device capable of automatically and accurately detecting the data accurately and quickly.

도 1은 본 발명에 관련되는 웨이퍼 연마장치의 일례를 나타낸 개략도이다. 도시되는 연마장치(1)는 4본의 회전가능한 회전홀더(2)에 각각 설치된 웨이퍼 연마헤드(10)와 한개의 회전정반(미도시)을 구비하고, 일반적으로 회전정반상에는 연마패드가 고착되어 있다. 일반적으로 웨이퍼 연마패드(10)에는 웨이퍼 지지면에 수직인 복수의 관통공(도시하지 않음)이 설치되어 있어, 이들 관통공은 회전홀더(2) 내의 진공라인(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 연마되는 반도체 웨이퍼는 관통공 및 진공라인을 통해 웨이퍼 지지면에 진공흡착되어 연마헤드(10)에 지지된다. .1 is a schematic view showing an example of a wafer polishing apparatus according to the present invention. The illustrated polishing apparatus 1 has a wafer polishing head 10 and one rotating table (not shown) respectively provided in four rotatable rotating holders 2, and generally, a polishing pad is fixed on the rotating table. have. Generally, the wafer polishing pad 10 is provided with a plurality of through holes (not shown) perpendicular to the wafer support surface, and these through holes are connected to a vacuum line (not shown) in the rotary holder 2. . The semiconductor wafer to be polished is vacuum-absorbed to the wafer support surface through the through-hole and the vacuum line and is supported by the polishing head 10. .

상기와 같은 종래의 일반적인 연마장치는 웨이퍼의 연마과정에서 연마패드의 내측 하단 가장자리 영역에서 웨이퍼의 충돌에 의한 스크래치 등이 발생하게 된다. 이와 같은 스크래치 들은 웨이퍼의 연마공정을 방해하여 불량품을 양산하게 되는 등 많은 문제를 야기시킨다. In the conventional general polishing apparatus as described above, scratches due to the collision of the wafer are generated in the inner lower edge area of the polishing pad during the polishing of the wafer. Such scratches cause many problems such as interrupting the wafer polishing process to produce defective products.

종래에는 이와 같은 스크래치의 검출을 위해서 일일이 작업자에 의한 육안을 통해 작업이 이루어져 왔지만, 이러한 과정을 통해서는 미세한 스크래치라든지, 일시적인 결함 등에 대하여 명확하게 진단하는 것이 사실한 불가능하다. 이러한 상황에도 아직까지 이러한 결함들을 명확하게 분석할 수 있으면서 자동으로 신속하게 검출할 수 있는 장치 및 방법에 대하여 알려진 바가 없다.
Conventionally, the work has been done by the naked eye by the operator for the detection of such scratches, but it is impossible to clearly diagnose the minute scratches or temporary defects through this process. Even in this situation, there is no known device and method capable of detecting these defects clearly and automatically and quickly.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 웨이퍼 연마장치를 이용한 웨이퍼의 연마과정에서 연마헤드의 내측 가장자리 영역에 주로 발생하는 미세한 스크래치성 결함에 대하여 일시적으로 묻어 있는 이물질 등과 구별하여 정확하고 신속하게 자동으로 검출할 수 있는 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and its purpose is to provide a temporary solution to fine scratchability defects that occur mainly in the inner edge region of the polishing head during the polishing of a wafer using a wafer polishing apparatus. It is to provide a device that can be detected accurately and quickly and automatically distinguished from foreign matter buried in.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.The technical problem of the present invention as described above is achieved by the following means.

(1) 회전하는 웨이퍼 연마헤드의 하부에 위치하되 상방으로 경사를 주어 헤드내측 하단 가장자리 검사영역을 원주 전체에 대하여 반복적으로 촬영하며, 방수케이스내에 조명이 장착된 일체형 렌즈 및 상기 렌즈와 결합된 스캐닝 카메라가 탑재된 촬영부; 상기 스캐닝 카메라에 의해 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 영상처리보드; 및 상기 영상처리보드로부터 얻은 디지털 신호로부터 결함 부위의 영상을 추출하고, 결함 부위의 위치를 결정하되, 상기 결함 부위가 주기적으로 나타나는지 여부를 판단하고, 주기적인 경우에는 웨이퍼 연마패드의 표면 결함으로 판단하는 이미지프로세서를 포함하는 웨이퍼 연마헤드의 표면결함 검출장치.
(1) Located in the lower part of the rotating wafer polishing head, and tilted upward, repeatedly photographing the lower edge inspection area inside the head over the entire circumference, and the integrated lens and the scanning coupled with the lens in the waterproof case. A photographing unit equipped with a camera; An image processing board converting an image photographed by the scanning camera into a digital signal; And extracting an image of the defect portion from the digital signal obtained from the image processing board, determining a position of the defect portion, and determining whether the defect portion appears periodically, in which case it is determined as a surface defect of the wafer polishing pad. Surface defect detection apparatus of the wafer polishing head comprising an image processor.

(2) 제1항에 있어서, 스캐닝 카메라는 라인스캔 혹은 면적스캔 카메라인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마헤드의 표면결함 검출장치.(2) The apparatus for detecting surface defects of a wafer polishing head according to claim 1, wherein the scanning camera is a line scan or an area scan camera.

상기 본 발명에 의하면, 웨이퍼 연마장치를 이용한 웨이퍼의 연마과정에서 연마헤드의 내측 가장자리 영역에 주로 발생하는 미세한 스크래치성 결함에 대하여 일시적으로 묻어 있는 이물질 등과 구별하여 정확하고 신속하게 자동으로 검출할 수 있다. According to the present invention, it is possible to detect accurately and quickly and automatically by distinguishing from the foreign matter temporarily buried in the minute scratch defect mainly occurring in the inner edge region of the polishing head during the wafer polishing process using the wafer polishing apparatus. .

도 1은 종래 일반적인 웨이퍼 연마장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 연마헤드의 표면결함을 검출하기 위한 장치의 배치도.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 연마헤드의 표면결함을 검출하기 위한 장치의 세부 배치도.
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 연마헤드의 표면결함을 검출하기 위한 장치의 구성도.
도 5는 본 발명에 따라 얻어진 캡쳐 데이터의 예시결과.
도 6 본 발명에 따른 웨이퍼 연마헤드의 결함검출장치를 이용하여 연마헤드의 내측 가장자리를 반복하여 측정한 실제사진.
도 7은 수분으로 덮여져 있는 상태의 웨이퍼 연마헤드 가장자리를 측정한 사진의 일부.
도 8은 본 발명에 따른 웨이퍼 연마헤드의 표면결함을 검출하기 위한 절차 플로우.1 is a block diagram of a conventional general wafer polishing apparatus.
2 is a layout view of an apparatus for detecting a surface defect of a wafer polishing head according to the present invention.
3 is a detailed layout view of an apparatus for detecting a surface defect of a wafer polishing head according to the present invention.
4 is a block diagram of an apparatus for detecting a surface defect of a wafer polishing head according to the present invention.
5 is an exemplary result of capture data obtained according to the present invention.
6 is an actual photograph measured by repeatedly measuring the inner edge of the polishing head using a defect detection device of the wafer polishing head according to the present invention.
Fig. 7 is a part of photographs obtained by measuring edges of wafer polishing heads covered with moisture;
8 is a procedure flow for detecting surface defects of a wafer polishing head in accordance with the present invention.

본 발명은 회전하는 웨이퍼 연마헤드의 하부에 위치하되 상방으로 경사를 주어 헤드내측 하단 가장자리 검사영역을 원주 전체에 대하여 반복적으로 촬영하며, 방수케이스내에 조명이 장착된 일체형 렌즈 및 상기 렌즈와 결합된 스캐닝 카메라가 탑재된 촬영부; 상기 스캐닝 카메라에 의해 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 영상처리보드; 및 상기 영상처리보드로부터 얻은 디지털 신호로부터 결함 부위의 영상을 추출하고, 결함 부위의 위치를 결정하되, 상기 결함 부위가 주기적으로 나타나는지 여부를 판단하고, 주기적인 경우에는 웨이퍼 연마패드의 표면 결함으로 판단하는 이미지프로세서를 포함하는 웨이퍼 연마헤드의 표면결함 검출장치를 제공한다.
The present invention is located in the lower portion of the rotating wafer polishing head but inclined upward to repeatedly photograph the lower edge inspection area inside the head, and the integrated lens and the scanning coupled with the lens in the waterproof case. A photographing unit equipped with a camera; An image processing board converting an image photographed by the scanning camera into a digital signal; And extracting an image of the defect portion from the digital signal obtained from the image processing board, determining a position of the defect portion, and determining whether the defect portion appears periodically, in which case it is determined as a surface defect of the wafer polishing pad. It provides a surface defect detection apparatus of a wafer polishing head comprising an image processor.

이하 본 발명의 내용을 실시예를 도시한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 사용되는 웨이퍼 연마헤드의 내측 검사영역을 촬영하기 위해 사용되는 촬영부의 실시예를 도시하고 있다. Fig. 2 shows an embodiment of a photographing section used for photographing the inner inspection area of the wafer polishing head used in the present invention.

상기 본 발명에 사용되는 촬영부(30)는 바람직하게는 연마공정에서 발생하는 다량의 수분 등으로부터 렌즈와 스캐닝 카메라를 보호하기 위한 방수케이스(33)내에 조명이 장착된 일체형 렌즈(31) 및 상기 렌즈와 결합된 스캐닝 카메라(32)가 탑재되어 있다.
The photographing unit 30 used in the present invention preferably has an integrated lens 31 having an illumination mounted in the waterproof case 33 for protecting the lens and the scanning camera from a large amount of water generated during the polishing process. The scanning camera 32 coupled with the lens is mounted.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 촬영부(30)는 웨이퍼 연마헤드(10)의 하부에 배치되어 연마헤드의 내측 가장자리를 포함하는 일정영역을 스캐닝 카메라(32)를 이용하여 연속하여 촬영할 수 있도록 한다. 상기 본 발명에 사용될 수 있는 스캐닝 카메라(32)는 라인스캔 카메라 혹은 면적스캔카메라의 양자가 모두 사용되어질 수 있다.
As shown in FIG. 2, the photographing unit 30 is disposed under the wafer polishing head 10 to continuously photograph a predetermined area including the inner edge of the polishing head using the scanning camera 32. . As the scanning camera 32 that can be used in the present invention, both a line scan camera or an area scan camera can be used.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 스캐닝 카메라(32)는 회전하는 연마헤드(10)의 하부에 위치하여 상방으로 경사를 주어 헤드내부 가장자리 영역(S), 즉 연마패드(10)에 흡착되어지는 웨이퍼(20) 가장자리의 인근 영역을 연속적으로 반복하여 촬영함으로써 얻어지는 이미지를 제공한다. 미설명부호 11은 러버패드(rubber pad)를 나타낸다. As shown in FIG. 3, the scanning camera 32 is positioned below the rotating polishing head 10 to be inclined upward to be adsorbed onto the inner edge region S of the head, that is, the polishing pad 10. (20) Provides an image obtained by photographing successively repeatedly the area around the edge. Reference numeral 11 denotes a rubber pad.

상기와 같이 얻어지는 이미지는 만일 일시적인 이물질 부착으로 인한 결함과 스크래치의 발생으로 인한 표면결함을 판단할 수 있는 정보를 제공한다. 즉, 일시적으로 연마헤드의 내측 가장자리 영역에 이물질이 붙어 있는 경우에는 연마공정 중 연마헤드로부터 이탈되어지는 경우가 많고, 이 경우에는 표면결함으로 판단하여서는 아니된다. 반면에 웨이퍼의 연마과정에서 발생한 연마헤드 내측의 스크래치의 경우 이는 영구적인 표면결함으로 남아 연속적인 반복촬영을 통해 이미지상에 반복적인 패턴으로 나타내게 된다. The image obtained as described above provides information for judging if defects due to temporary foreign matter adhesion and surface defects due to the occurrence of scratches. In other words, when foreign matter temporarily adheres to the inner edge region of the polishing head, it is often separated from the polishing head during the polishing process, and in this case, the surface defect should not be determined. On the other hand, in the case of scratches inside the polishing head generated during the polishing of the wafer, this remains as a permanent surface defect and is represented as a repetitive pattern on the image through continuous repetitive shooting.

이와 같이 본 발명에서의 검출방법은 일시적으로 존재하는 결함의 경우 연속적으로 촬영하여 얻은 이미지상에 동일한 위치에서 반복적으로 결함패턴이 나타나지 않게 되지만, 스크래치에 의한 표면결함시에는 이미지상에서 반복적인 결함패턴으로 나타나게 되어 이를 소정의 영상처리과정을 통해 결함이 있는지 여부를 최종적으로 판단할 수 있게 한다.
As described above, in the present invention, the defect pattern does not repeatedly appear at the same position on the image obtained by photographing continuously in the case of a defect that is temporarily present. This makes it possible to finally determine whether there is a defect through a predetermined image processing process.

도 4는 상기와 같은 연마헤드에서의 결함검출 과정을 수행하기 위한 장치구성 및 신호처리과정을 보여주고 있다. Figure 4 shows the device configuration and signal processing for performing the defect detection process in the polishing head as described above.

회전하는 연마헤드(10)의 내측 가장자리에 대하여 촬영부(30)는 연속적으로 반복하여 촬영하고, 이때 촬영된 이미지는 영상처리보드(Grabber Board)(40)로 전송되어 디지털 신호로 변환된다. 영상처리보드(Grabber Board)는 현재 시판되거나, 일부 특정 용도를 위해 사용자에 의해 수정된 형태의 영상처리보드 타입 중 어떠한 제품도 사용되어질 수 있다. 영상처리보드는 변환된 이미지 디지털 신호를 PCI 버스 등을 매개하여 이미지 프로세서(50)로 전송한다. The photographing unit 30 repeatedly photographs the inner edge of the rotating polishing head 10, and the photographed image is transmitted to an image processing board 40 and converted into a digital signal. Image processing boards (Grabber Board) are currently available or any type of image processing board type modified by the user for some specific applications can be used. The image processing board transmits the converted image digital signal to the image processor 50 through a PCI bus or the like.

이미지 프로세서(50)는 표면 결함여부를 탐지하여 영상 데이터를 처리하여 결과값을 산출하고, 사용자가 보기 편리한 그래픽 유저 인터페이스를 통해 상기 탐지 결과를 모니터(60)을 통해 검사자에게 디스플레이할 수도 있다.
The image processor 50 may detect the presence of surface defects, process image data, calculate a result value, and display the detection result to the inspector through the monitor 60 through a graphic user interface that is easy for the user to see.

도 5는 연마헤드를 3회전시키면서 하부에서 카메라(32)를 이용하여 연마헤드 내측 가장자리를 포함한 검사영역을 연속하여 촬영하여 얻어질 수 있는 가상의 실험결과를 보여준다.5 shows an imaginary experimental result that can be obtained by continuously photographing an inspection area including the inner edge of the polishing head using the camera 32 at the bottom while rotating the polishing head three times.

이를 참조하여 설명하면, 먼저 1회전 동안의 촬영결과 캡쳐한 데이터로부터 회전각도 90도와 180도 위치에서 결함으로 추정되는 특정한 패턴이 관찰되고, 2회전 동안 촬영결과 캡쳐한 데이터에서는 90도 위치에서의 패턴은 사라지고 다시 0도, 180도 270도에서 특정한 패턴이 관찰되고 있음을 알 수 있다. 3회전 째의 촬영결과에서는 0도와 270도에서의 패턴이 사라진 점을 통해 0도, 90도, 및 270도에서 나타난 특정 패턴은 이물질의 일시적인 부착이라든지 일시적인 빛의 간섭현상으로 인해 얻어진 것으로 이들 위치는 결함이 없는 것으로 판단한다. 반면 180도 위치에서 관찰되는 패턴은 주기적으로 반복하여 나타나는 것으로 영구적인 스크래치 등에 의해 표면결함으로 볼 수 있다.
Referring to this, first, a specific pattern that is assumed to be a defect is observed at a rotation angle of 90 degrees and a 180 degree position from the data captured during the first rotation, and a pattern at the 90 degree position in the captured data during the second rotation. Is disappeared and again a specific pattern is observed at 0 degrees, 180 degrees and 270 degrees. In the third rotation, the pattern disappeared at 0 degrees, 270 degrees, and the specific patterns shown at 0 degrees, 90 degrees, and 270 degrees were obtained due to temporary attachment of foreign matter or temporary light interference. It is judged that there is no defect. On the other hand, the pattern observed at the 180-degree position appears periodically and can be seen as a surface defect due to permanent scratches.

도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 연마헤드의 결함검출장치를 이용하여 연마헤드의 내측 가장자리를 반복하여 측정한 실제사진으로, 3개의 결함위치가 선명하게 얻어지는 것을 확인할 수 있으며, 비록 연마장치의 특성상 수분이 검사영역에 존재하여도 수분으로 인해 이미지를 분석하는 것에는 아무런 영향도 없음을 확인할 수 있다.
6 is an actual photograph measured by repeatedly measuring the inner edge of the polishing head using the defect detection apparatus of the wafer polishing head according to the present invention, and it can be seen that three defect positions are clearly obtained. It can be seen that even in this inspection area, there is no effect on analyzing the image due to moisture.

또한 도 7은 수분으로 덮여져 있는 상태의 웨이퍼 연마헤드 가장자리를 측정한 사진의 일부로서 웨이퍼 가장자리 등에 의해 찍혀서 생긴 스크래치와 연마과정 중 발생한 타 물질의 영구흡착에 의해 얻어진 마크 등을 그 크기와 형상등의 분석을 통해 명확하게 구별할 수 있음을 확인할 수 있다.
7 is a part of a photograph of the edges of the wafer polishing head covered with moisture, and marks and marks obtained by the permanent adsorption of other substances generated during the polishing process and scratches caused by the wafer edges and the like. The analysis shows that it can be clearly distinguished.

도 8은 본 발명에 따른 웨이퍼 연마헤드의 결함검출과정의 전체 플로우를 상세하게 나타내고 있다.8 shows in detail the entire flow of the defect detection process of the wafer polishing head according to the present invention.

단계 901에서 연마헤드(10)가 카메라(32)가 하부에 배치된 검사위치에 인입되어지면, 연마헤드(10)가 검사를 위한 정위치에 위치해 있는지 여부를 체크한다(단계 902). 이 과정은 별도의 콘트롤러(70)에 의해 수행되어질 수 있다.If in step 901 the polishing head 10 is drawn into the inspection position where the camera 32 is disposed below, it is checked whether the polishing head 10 is in the correct position for inspection (step 902). This process may be performed by a separate controller 70.

연마헤드(10)가 검사를 위한 정확한 위치에 고정된 경우 연마헤드를 정속을 회전시키면서(단계 903), 카메라(32)는 연속하여 반복적으로 연마헤드의 내측 가장자리 영역을 촬영하여 이미지를 캡쳐한다(단계 904). 상기 단계를 거쳐 얻어진 캡쳐된 이미지는 영상처리보드(40)를 거쳐 이미지 프로세서(50)를 통해 처리되어진다(단계 905). 상기 과정을 통해 얻어진 데이터로부터 결함으로 추정되는 마크나 무늬 등을 측정하고(단계 906), 만일 주기적으로 반복하여 나타나는 마크나 무늬가 측정되어지면 이를 표면결함으로 판정하고, 이와는 달리 특정 주기에서 마크나 무늬가 측정되었지만 다음 주기에서 사라진 경우에는 이를 표면결함이 아닌 것으로 판정한다(단계 907). 상기 판정결과에 따라 연마패드(10)에 흠결이 있다고 판정된 경우 그 결과를 데이터로 저장하면서 검사자 모니터 화면에 디스플레이 하고(단계 908), 연마헤드는 교체나 수리를 위한 대기모드로 전환되어진다(단계 909). 반면에 정상적인 경우로 판정된 경우에는 이러한 결과를 데이터로 저장한다(단계 910).
When the polishing head 10 is fixed in the correct position for inspection, while rotating the polishing head at a constant speed (step 903), the camera 32 continuously captures an image by repeatedly photographing the inner edge region of the polishing head ( Step 904). The captured image obtained through the above steps is processed by the image processor 50 via the image processing board 40 (step 905). From the data obtained through the above process, a mark or pattern estimated as a defect is measured (step 906). If a mark or pattern that appears periodically and repeatedly is measured, it is determined as a surface defect, and otherwise, the mark or pattern is determined at a specific period. If the pattern is measured but disappears in the next cycle, it is determined that it is not a surface defect (step 907). If it is determined that the polishing pad 10 is defective according to the determination result, the result is stored as data and displayed on the inspector monitor screen (step 908), and the polishing head is switched to the standby mode for replacement or repair ( Step 909). On the other hand, if it is determined that the normal case, the result is stored as data (step 910).

상기한 바와 같은 과정에 의하면, 웨이퍼 연마패드의 내측 가장자리에 발생한 표면결함에 대하여 일시적인 경우와 영구적인 경우를 자동으로 명확하게 비교 판단할 수 있어 다대한 노동력을 들이지 않고 손쉽고 경제적으로 양질의 웨이퍼를 생산할 수 있게 한다.
According to the above process, the surface defects occurring at the inner edge of the wafer polishing pad can be automatically and clearly judged between the temporary case and the permanent case, so that a high quality wafer can be produced easily and economically without a large labor force. To be able.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that

10: 연마헤드
20: 웨이퍼
30: 촬영부
31: 렌즈
32: 스캐닝카메라
33: 방수케이스
40: 영상처리보드
50: 이미지프로세서
60: 모니터
70: 콘트롤러10: polishing head
20: wafer
30: filming unit
31: Lens
32: scanning camera
33: waterproof case
40: image processing board
50: image processor
60: monitor
70: controller

Claims (2)

회전하는 웨이퍼 연마헤드의 하부에 위치하되 상방으로 경사를 주어 헤드내측 하단 가장자리 검사영역을 원주 전체에 대하여 반복적으로 촬영하며, 방수케이스내에 조명이 장착된 일체형 렌즈 및 상기 렌즈와 결합된 스캐닝 카메라가 탑재된 촬영부; 상기 스캐닝 카메라에 의해 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 영상처리보드; 및 상기 영상처리보드로부터 얻은 디지털 신호로부터 결함 부위의 영상을 추출하고, 결함 부위의 위치를 결정하되, 상기 결함 부위가 주기적으로 나타나는지 여부를 판단하고, 주기적인 경우에는 웨이퍼 연마패드의 표면 결함으로 판단하는 이미지프로세서를 포함하는 웨이퍼 연마헤드의 표면결함 검출장치.Located in the lower part of the rotating wafer polishing head and tilted upward, the lower edge inspection area inside the head is repeatedly photographed for the entire circumference. An integrated lens equipped with a light in the waterproof case and a scanning camera combined with the lens are mounted. Photographing unit; An image processing board converting an image photographed by the scanning camera into a digital signal; And extracting an image of the defect portion from the digital signal obtained from the image processing board, determining a position of the defect portion, and determining whether the defect portion appears periodically, in which case it is determined as a surface defect of the wafer polishing pad. Surface defect detection apparatus of the wafer polishing head comprising an image processor. 제1항에 있어서, 스캐닝 카메라는 라인스캔 혹은 면적스캔 카메라인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마헤드의 표면결함 검출장치.The surface defect detection apparatus of claim 1, wherein the scanning camera is a line scan or an area scan camera.
KR1020100136895A 2010-12-28 2010-12-28 Detection device of surface defect of wafer polishing head KR101230203B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100136895A KR101230203B1 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Detection device of surface defect of wafer polishing head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100136895A KR101230203B1 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Detection device of surface defect of wafer polishing head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120074908A KR20120074908A (en) 2012-07-06
KR101230203B1 true KR101230203B1 (en) 2013-03-18

Family

ID=46708969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100136895A KR101230203B1 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Detection device of surface defect of wafer polishing head

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101230203B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0713598B2 (en) * 1985-05-09 1995-02-15 大日本印刷株式会社 Defect inspection method for periodic patterns
KR20030018273A (en) * 2001-08-27 2003-03-06 나노메트릭스코리아 주식회사 Method and apparatus for inspecting defects on polishing pad to be used with chemical mechanical polishing apparatus
KR20030034149A (en) * 2000-09-05 2003-05-01 고마쯔 덴시 긴조꾸 가부시끼가이샤 Apparatus for inspecting wafer surface, method for inspecting wafer surface, apparatus for judging defective wafer, method for judging defective wafer, and apparatus for processing information on wafer surface
KR20100108840A (en) * 2009-03-30 2010-10-08 주식회사 포스코 Detection method of surface defect on strip

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0713598B2 (en) * 1985-05-09 1995-02-15 大日本印刷株式会社 Defect inspection method for periodic patterns
KR20030034149A (en) * 2000-09-05 2003-05-01 고마쯔 덴시 긴조꾸 가부시끼가이샤 Apparatus for inspecting wafer surface, method for inspecting wafer surface, apparatus for judging defective wafer, method for judging defective wafer, and apparatus for processing information on wafer surface
KR20030018273A (en) * 2001-08-27 2003-03-06 나노메트릭스코리아 주식회사 Method and apparatus for inspecting defects on polishing pad to be used with chemical mechanical polishing apparatus
KR20100108840A (en) * 2009-03-30 2010-10-08 주식회사 포스코 Detection method of surface defect on strip

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120074908A (en) 2012-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4878907B2 (en) Image inspection apparatus and image inspection method using the image inspection apparatus
JP2007303853A (en) End inspection device
JP5294427B2 (en) Glass bottle inspection equipment
JP2007333491A (en) Visual insepction device of sheet member
JP2007303854A (en) End inspection device
JP2006208259A (en) Method and device for inspecting defect
JPH08181178A (en) Wafer external appearance inspecting equipment and wafer external appearance inspecting method
KR101230203B1 (en) Detection device of surface defect of wafer polishing head
JP2009103494A (en) Surface inspection apparatus
JP2016014661A (en) System and method for detecting pin holes in fiberglass and composite parts
JP2008304231A (en) Inspection method for mounting state of shrink label
JP4680659B2 (en) Product tire appearance inspection method and product tire appearance inspection auxiliary device
JP2011158421A (en) Printed matter inspection device
JP5622338B2 (en) Method for discriminating and checking foreign matter and scratch marks in semiconductor device manufacturing process
JP2003172709A (en) Inspection device
JP2011196897A (en) Inspection device
KR100833904B1 (en) A method of detecting defection on the wafer and The device
JPH08128968A (en) Defect inspection method for transparent sheet formed body
JPH09304294A (en) Method and apparatus for inspecting surface of object to be inspected
JPH11118728A (en) Method and apparatus for visual inspection for work
WO2023119882A1 (en) Wafer external appearance inspecting device
JPH07103740A (en) Apparatus and method for detecting cylindrical object
JP3682249B2 (en) Glass bottle thread inspection device
JPH043820B2 (en)
JP2002071576A (en) Visual inspection apparatus and visual inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160113

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180108

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190123

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 8