KR102584275B1 - 이온 분석 장치 및 분석 방법 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼 표면의 이온을 분석하는 능력 및 신뢰성이 향상된 이온 분석 장치가 제공된다. 이온 분석 장치는 웨이퍼를 스캔하고, 웨이퍼 상에 스캔 용액을 제공하고, 스캔 용액이 웨이퍼와 접촉하여 형성된 제1 검사 용액을 회수하는 웨이퍼 스캔 장치, 및 제1 검사 용액을 제공받는 검사 용액 분석 장치를 포함하고, 제1 검사 용액은 웨이퍼 상에 존재하는 이온을 포함하고, 검사 용액 분석 장치는 보관 장치 및 분석 장치를 포함하고, 보관 장치는 제1 검사 용액을 보관하고, 분석 장치는 제1 검사 용액에 포함된 이온을 정성 및 정량 분석하여 제1 분석 데이터를 생성하고, 제1 검사 용액에 포함된 이온이 정성 및 정량이 불가능한 고농도일 경우, 보관 장치에 보관된 제1 검사 용액을 희석한 제2 검사 용액을 생성하고, 제2 검사 용액에 포함된 이온을 정성 및 정량 분석하여 제2 분석 데이터를 생성한다.

Description

이온 분석 장치 및 분석 방법{Apparatus and method for ion analysis}
본 발명은 웨이퍼 상의 이온을 분석하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 공정은 초 미세공정으로, 각 공정 진행 과정에서 발생하는 각종 오염물질에 취약하고, 이는 제품 수율, 품질 및 신뢰성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 철저한 관리가 필요하다. 이에 따라 오염 기인성 불량이 발생하는 경우, 어떤 형태의 오염인지 분석을 통해 검증이 필요하고, 불량 유발 인자를 제거 및 관리하는 것이 필요하다.
기존의 이온 분석 방법은 검증 대상인 웨이퍼를 FAB에서 분석 설비가 위치한 분석실로 이동시킨 후, 분석 설비를 통해 웨이퍼 표면의 잔류 이온을 회수하고, 회수된 이온을 HPIC(High Performance Ion Chromatography) 분석 방법으로 정성 및 정량 분석한다. 기존의 이온 분석 방법은 웨이퍼를 직접 이동시키기 때문에 분석 설비의 용량(capacity)을 충분히 활용할 수 없고, 이온의 정량 분석에도 영향을 미칠 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 웨이퍼 표면의 이온을 분석하는 능력 및 신뢰성이 향상된 이온 분석 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 웨이퍼 표면의 이온을 분석하는 능력 및 신뢰성이 향상된 이온 분석 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이온 분석 장치는 웨이퍼를 스캔하고, 웨이퍼 상에 스캔 용액을 제공하고, 스캔 용액이 웨이퍼와 접촉하여 형성된 제1 검사 용액을 회수하는 웨이퍼 스캔 장치, 및 제1 검사 용액을 제공받는 검사 용액 분석 장치를 포함하고, 제1 검사 용액은 웨이퍼 상에 존재하는 이온을 포함하고, 검사 용액 분석 장치는 보관 장치 및 분석 장치를 포함하고, 보관 장치는 제1 검사 용액을 보관하고, 분석 장치는 제1 검사 용액에 포함된 이온을 정성 및 정량 분석하여 제1 분석 데이터를 생성하고, 제1 검사 용액에 포함된 이온이 정성 및 정량이 불가능한 고농도일 경우, 보관 장치에 보관된 제1 검사 용액을 희석한 제2 검사 용액을 생성하고, 제2 검사 용액에 포함된 이온을 정성 및 정량 분석하여 제2 분석 데이터를 생성한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이온 분석 방법은 웨이퍼 스캔 장치를 이용하여 웨이퍼를 스캔하고, 웨이퍼 상에 스캔 용액을 제공하고, 스캔 용액이 웨이퍼와 접촉하여 형성되고 웨이퍼 상에 존재하는 이온을 포함하는 제1 검사 용액을 회수하고, 제1 검사 용액을 보관하고, 회수된 제1 검사 용액에 포함된 이온을 정성 및 정량 분석하여 제1 분석 데이터를 생성하고, 제1 검사 용액에 포함된 이온이 정성 및 정량이 불가능한 고농도일 경우 보관된 제1 검사 용액을 희석한 제2 검사 용액을 생성하고, 제2 검사 용액에 포함된 이온을 정성 및 정량 분석하여 제2 분석 데이터를 생성하는 것을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 몇몇 실시예에 따른 이온 분석 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 몇몇 실시예에 따른 이온 분석 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 스캔 장치의 사시도이다.
도 4는 도 2의 A-A'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5a 내지 5d는 도 4의 B-B'선 내지 E-E'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6는 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 스캔 방법의 흐름도이다.
도 7a 및 7b는 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼의 친수성 및 소수성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 몇몇 실시예에 따른 검사 용액 분석 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 9a 및 9b는 몇몇 실시예에 따른 검사 용액에 포함된 이온의 검출 시간과 전도도를 나타낸 그래프이다.
도 10은 몇몇 실시예에 따른 검사 용액 분석 방법의 흐름도이다.
도 11은 몇몇 실시예에 따른 후처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 몇몇 실시예에 따른 이온 분석 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 몇몇 실시예에 따른 이온 분석 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 웨이퍼 이동 제어 장치(101)는 이온 분석 장치(100)를 제어할 수 있다.
몇몇 실시예에 따른 이온 분석 장치(100)는 웨이퍼 스캔 장치(200), 검사 용액 이동 통로(201), 검사 용액 분석 장치(300), 후처리 장치(400) 및 웨이퍼 이동 장치(500)를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 웨이퍼 이동 제어 장치(101)는 웨이퍼 이동 장치(500)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 웨이퍼 이동 제어 장치(101)는 웨이퍼 이동 장치(500)를 이용하여 웨이퍼(601, 602 및 603)를 이동시킬 수 있다. 웨이퍼 이동 제어 장치(101)는 웨이퍼 공정 라인(110)에 위치한 웨이퍼(601)를 웨이퍼 스캔 장치(200)로 이동시킬 수 있다. 웨이퍼 이동 제어 장치(101)는 웨이퍼 스캔 장치(200)에 위치한 웨이퍼(602)를 후처리 장치(400)로 이동시킬 수 있다. 웨이퍼 이동 제어 장치(101)는 후처리 장치(400)에 위치한 웨이퍼(603)를 웨이퍼 공정 라인(110)으로 이동시킬 수 있다.
웨이퍼(601, 602 및 603)를 웨이퍼 스캔 장치(200)로 자동적으로 이동시킴에 따라서, 웨이퍼(601, 602 및 603)를 수동으로 이동시키는 경우보다 이동 시간이 감소될 수 있다. 또한, 웨이퍼(601, 602 및 603)가 이동되는 동안에, 웨이퍼(601, 602 및 603)가 다른 물질에 의하여 오염되는 것이 방지될 수 있다.
웨이퍼 이동 장치(500)는 컨베이어 벨트의 형태로 도시되었으나, 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예는 이에 제한되지 않고 다른 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼 이동 장치(500)는 EFEM(Equipment Front End Module)을 포함할 수 있다. EFEM은 반도체 공정장비와 연결되어 웨이퍼를 반송하여 주는 장치이다.
웨이퍼 공정 라인(110)은 웨이퍼(601)가 위치한 공간일 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼 공정 라인(110)은 FAB일 수 있다. 웨이퍼 이동 장치(500)를 통해 웨이퍼(603)는 후처리 장치(400)에서 웨이퍼 공정 라인(110)으로 이동할 수 있다.
웨이퍼 스캔 장치(200)는 웨이퍼(602)의 표면을 스캔하여, 웨이퍼(602)의 표면에 존재하는 이온을 회수할 수 있다. 웨이퍼 이동 장치(500)를 통해 웨이퍼(601)는 웨이퍼 공정 라인(110)에서 웨이퍼 스캔 장치(200)로 이동할 수 있다. 웨이퍼 스캔 장치(200)는 검사 용액 이동 통로(201)를 통하여 검사 용액을 검사 용액 분석 장치(300)에 제공할 수 있다.
검사 용액 분석 장치(300)는 제공받은 검사 용액을 분석할 수 있다. 즉, 검사 용액 분석 장치(300)는 웨이퍼 표면에 존재하는 이온을 정량 및 정성 분석할 수 있다.
후처리 장치(400)는 웨이퍼(602)의 스캔 작업이 종료된 후에 웨이퍼 이동 장치(500)를 통해 웨이퍼(602)를 제공받을 수 있다. 후처리 장치(400)는 스캔 작업이 종료된 웨이퍼(602)를 세정 및 건조한 웨이퍼(603)를 웨이퍼 이동 장치(500)를 통해 웨이퍼 공정 라인(110)에 제공할 수 있다. 즉, 웨이퍼(603)를 재사용할 수 있다.
웨이퍼(601, 602 및 603)는 각각 웨이퍼 공정 라인(110), 웨이퍼 스캔 장치(200) 및 후처리 장치(400) 내에 존재할 수 있다. 도면에서는 웨이퍼(601, 602 및 603)이 모두 도시되었으나, 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예는 이에 제한되지 않고, 웨이퍼(601, 602 및 603)가 동시에 존재하지 않을 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 7b를 참조하여 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 스캔 장치(200)를 설명한다.
도 3은 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 스캔 장치의 사시도이다. 도 4는 도 2의 A-A'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 5a 내지 5d는 도 4의 B-B'선 내지 E-E'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 6는 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 스캔 방법의 흐름도이다. 도 7a 및 7b는 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼의 친수성 및 소수성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 웨이퍼 스캔 장치(200)는 노즐(210), 노즐 홀더(250), 노즐 이동 장치(260), 스캔 스테이지(270) 및 카메라(280)를 포함할 수 있다.
웨이퍼(600)는 웨이퍼 이동 장치(500)에 의하여 웨이퍼 스캔 장치(200)로 이동될 수 있다. 웨이퍼(600)는 스캔 스테이지(270) 상에 위치할 수 있다. 웨이퍼(600)는 노즐(210) 아래에 위치할 수 있다. 웨이퍼(600)는 노즐(210)의 하단부와 접촉하지 않을 수 있다. 웨이퍼(600)는 노즐(210)과 스캔 스테이지(270) 사이에 위치할 수 있다.
노즐(210)은 제1 방향(Z)으로 연장된 원통의 형상일 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예는 이에 제한되지 않는다.
노즐(210)은 노즐 이동 장치(260)에 의하여 웨이퍼(600) 상에서 이동될 수 있다. 노즐(210)은 노즐 홀더(250)와 연결될 수 있다.
노즐 이동 장치(260)는 노즐(210)의 노즐 관(220)과 연결될 수 있다. 노즐 이동 장치(260)는 검사 용액 이동 통로(201)와 연결되어, 검사 용액을 검사 용액 이동 통로(201)에 제공할 수 있다. 노즐 이동 장치(260)는 제2 방향(X) 및 제3 방향(Y)이 교차하는 평면을 이동할 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예는 이에 제한되지 않고 제1 방향(Z)으로도 이동할 수 있다.
도 4를 참조하면, 노즐 홀더(250)는 가스 통로(252)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 노즐 홀더(250)는 가스 통로(252)를 통해 노즐(210)에 가스를 제공할 수 있다. 가스 통로(252)는 예를 들어 두 개의 가스 통로(252)를 포함할 수 있다.
노즐(210)은 제1 주입구(212), 제2 주입구(214), 제1 가스 통로(216), 제2 가스 통로(218) 및 노즐 관(220)을 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5a를 참조하면, 제1 주입구(212)는 노즐 홀더(250)의 가스 통로(252)로부터 가스를 제공받을 수 있다. 제1 주입구(212)는 상부에서 바라보았을 때 원형의 통로 형태를 가지며, 가스 통로(252)로부터 제공받은 가스를 확산시킬 수 있다.
도 4 및 도 5b를 참조하면, 제2 주입구(214)는 제1 주입구(212)로부터 가스를 제공받을 수 있다. 제2 주입구(214)는 상부에서 바라보았을 때 원형의 통로 형태를 가지며, 제1 주입구(212)로부터 제공받은 가스를 확산시킬 수 있다. 제2 주입구(214)의 하부의 단면은 상부의 단면보다 크게 형성되어, 노즐(210)은 하부로 갈수록 넓어지는 빗면의 형상이 될 수 있다. 제2 주입구(214)는 제1 주입구(212)로부터 제공받은 가스를 분산시킬 수 있다.
도 4 및 도 5c를 참조하면, 제1 가스 통로(216)는 제2 주입구(214)로부터 가스를 제공받을 수 있다. 제1 가스 통로(216)는 상부에서 바라보았을 때 중앙으로 모이는 여러 개의 가스 통로 형태를 가진다. 제2 가스 통로(218)는 제1 가스 통로(216)로부터 가스를 제공받을 수 있다. 제2 가스 통로(218)는 상부에서 바라보았을 때 원형의 통로 형태를 가지며, 제1 가스 통로(216)로부터 제공된 가스를 분산시킬 수 있다.
도 4 및 도 5d를 참조하면, 제2 가스 통로(218)는 노즐 관(220)을 둘러싸면서 노즐(210)의 상부에서 하부로(즉, 제1 방향(Z)으로) 형성될 수 있다. 제2 가스 통로(218)를 통해 제공되는 가스는 노즐 관(220)을 통해 배출되는 스캔 용액의 주위를 둘러쌀 수 있다. 즉, 제2 가스 통로(218)를 통해 제공되는 가스는 가스 커튼을 형성할 수 있다. 예를 들어, 가스는 질소(N2)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 실시예는 이에 제한되지 않고 다른 가스를 포함할 수 있다. 가스 커튼은 노즐(210)이 노즐 이동 장치(260)에 의하여 이동하는 동안에 웨이퍼(600) 상에 제공되는 스캔 용액이 웨이퍼(600) 표면에 잔류하는 문제를 방지할 수 있다.
노즐(210)의 제2 가스 통로(218)의 내부에 위치한 부분과 웨이퍼(600) 사이의 간격은, 노즐(210)의 제2 가스 통로(218)의 외부에 위치한 부분과 웨이퍼(600) 사이의 간격보다 폭(W1)만큼 작을 수 있다. 제2 가스 통로(218)를 통해 제공되는 가스는 노즐 관(220) 내부로 유입되지 않고 외부로 배출될 수 있다.
노즐 관(220)은 노즐(210)의 내부에 원통형으로 형성될 수 있으나, 본 발명의 실시예는 이에 제한되지 않고 다른 형상으로 형성될 수 있다. 노즐 관(220)은 노즐 이동 장치(260) 및 검사 용액 이동 통로(201)와 연결될 수 있다.
웨이퍼 스캔 장치(200)는 노즐 관(220)을 통해 웨이퍼(600) 상에 스캔 용액을 제공할 수 있다. 스캔 용액은 DIW(DeIonized Water)를 포함할 수 있으며, DIW는 이온이 제거된 상태의 물을 의미한다.
스캔 용액은 웨이퍼(600)와 접촉될 수 있다. 스캔 용액과 웨이퍼(600)가 접촉되어, 웨이퍼(600) 상에 존재하는 이온을 포함하는 제1 검사 용액이 형성될 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(600) 상에 존재하는 이온은 플루오르 이온(F-), 브롬 이온(Br-), 리튬 이온(Li+), 나트륨 이온(Na+), 암모늄 이온(NH4+) 및 칼륨 이온(K+)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예는 이에 제한되지 않는다.
제1 검사 용액은 노즐 관(220)을 통해 회수될 수 있다. 제1 검사 용액은 검사 용액 이동 통로(201)를 통해, 노즐 관(220)에서 검사 용액 분석 장치(300)로 제공될 수 있다.
도 6을 참조하면, 웨이퍼(600)는 웨이퍼 이동 장치(500)에 의하여 웨이퍼 스캔 장치(200)로 이동될 수 있다(S290). 웨이퍼(600)는 스캔 스테이지(270) 상에 위치할 수 있다.
웨이퍼(600)가 스캔 스테이지(270) 상에 배치된 후에, 가스 커튼이 형성될 수 있다. 가스 커튼은 제2 가스 통로(218)를 통하여 배출된 가스에 의해 형성되며, 노즐 관(220)의 배출구를 둘러쌀 수 있다. 가스 커튼이 형성된 후에, 소량의 스캔 용액(예를 들어, DIW)이 웨이퍼(600) 상에 주입될 수 있다(S291). 예를 들어, 한 방울의 스캔 용액이 웨이퍼(600) 상에 위치할 수 있다.
카메라(280)는 웨이퍼(600) 상에 위치한 한 방울의 스캔 용액을 촬영할 수 있다. 카메라(280)에 의해 촬영된 스캔 용액은 이미지화될 수 있다. 이미지화된 스캔 용액을 이용하여, 웨이퍼(600)가 친수성인지 소수성인지 판단될 수 있다(S292).
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 도 7a는 웨이퍼(600)가 소수성인 경우의 웨이퍼(600) 상의 스캔 용액의 이미지이고, 도 7b는 웨이퍼(600)가 친수성인 경우의 웨이퍼(600) 상의 스캔 용액의 이미지이다. 웨이퍼(600)가 소수성인 경우, 도 7a의 스캔 용액과 웨이퍼(600) 사이의 각도는 60도 이상일 수 있고, 웨이퍼(600)가 친수성인 경우, 도 7b의 스캔 용액과 웨이퍼(600) 사이의 각도는 45도 이하일 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예는 이에 제한되지 않고 다른 각도를 가질 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 카메라(280)로 스캔 용액을 관찰한 결과 웨이퍼(600)가 친수성인 경우(S292-YES), 노즐(210)에 의해 형성된 가스 커튼의 가스의 양은 증가하고, 노즐(210)의 웨이퍼(600) 상에서의 이동 속도는 감소할 수 있다. 이에 따라서, 노즐 관(220)을 통하여 배출된 스캔 용액이 다시 회수되는 동안 노즐(210)이 이동하여도 스캔 용액이 웨이퍼(600) 상에 잔류하지 않을 수 있다.
웨이퍼(600)가 친수성인 경우(S292-YES)에 가스 커튼의 가스의 양은 증가하고, 노즐(210)의 웨이퍼(600) 상에서의 이동 속도는 감소하게 된 후, 또는 웨이퍼(600)가 소수성인 경우(S292-NO)에 노즐(210)을 통하여 웨이퍼(600)의 스캔이 시작될 수 있다(S294).
웨이퍼(600) 표면의 스캔이 완료된 후에, 스캔 용액이 웨이퍼(600) 표면과 접촉되어 형성된 제1 검사 용액이 형성되고, 형성된 제1 검사 용액은 검사 용액 분석 장치(300)에 제공될 수 있다(S295).
스캔이 종료된 후에, 웨이퍼(600)는 웨이퍼 이동 장치(500)에 의하여 스캔 스테이지(270)로부터 후처리 장치(400)로 이동될 수 있다(S296).
이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여 몇몇 실시예에 따른 검사 용액 분석 장치(300)를 설명한다.
도 8은 몇몇 실시예에 따른 검사 용액 분석 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 9a 및 9b는 몇몇 실시예에 따른 검사 용액에 포함된 이온의 검출 시간과 전도도를 나타낸 그래프이다. 도 10은 몇몇 실시예에 따른 검사 용액 분석 방법의 흐름도이다.
검사 용액 분석 장치(300)는 보관 장치(310), 분석 장치(320) 및 데이터 저장 장치(330)를 포함할 수 있다.
보관 장치(310)는 웨이퍼 스캔 장치(200)로부터 제1 검사 용액을 제공받을 수 있다. 보관 장치(310)는 검사 용액 이동 통로(201)를 통하여 제1 검사 용액을 제공받을 수 있다. 제공받은 제1 검사 용액은 보관 장치(310) 내에 저장될 수 있다. 보관 장치(310)는 보관된 제1 검사 용액을 분석 장치(320)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 보관된 제1 검사 용액 중 일부가 분석 장치(320)에 제공될 수 있다.
분석 장치(320)는 제공받은 제1 검사 용액을 정량 및 정성 분석할 수 있다. 예를 들어, 분석 장치(320)는 제1 검사 용액에 포함된 이온이 어떤 종류인지 판단할 수 있고, 제1 검사 용액에 포함된 이온의 양을 측정할 수 있다. 제1 검사 용액에 포함된 이온을 정량 및 정성 분석하는 것은, 예를 들어 HPIC(High Performance Ion Chromatography) 방법 또는 IC(Ion Chromatography) 방법에 의하여 실행될 수 있다. HPIC 방법 또는 IC 방법은 혼합되어 있는 이온이 컬럼 간의 친화도에 의하여 분리되는 기술이고, 설비의 컨디션이 일정하다면, 샘플이 주입된 후 특정 시간에 특정 이온이 검출되는 구조이다. 즉, 해당 이온 검출 시간(Retention time)에 따라서, 정량 및 정성 분석을 할 수 있다.
도 9a는 고농도의 검사 용액에 포함된 이온의 검출 시간과 전도도를 나타낸 그래프이다. 도 9b는 저농도의 검사 용액에 포함된 이온의 검출 시간과 전도도를 나타낸 그래프이다.
도 9a를 참조하면, 제1 검사 용액에 포함된 이온이 고농도인 경우 이온 성분들의 검출 시간이 서로 침범되어 이온들의 정량 분석을 할 수 없게 된다. 도 9b를 참조하면, 제1 검사 용액에 포함된 이온이 저농도인 경우 이온 성분들의 검출 시간은 서로 침범되지 않아 이온들의 정량 분석이 가능하게 된다. 따라서, 고농도의 이온이 포함된 제1 검사 용액의 경우, 제1 검사 용액을 스캔 용액으로 희석하여 저농도의 이온이 포함된 제2 검사 용액으로 만드는 과정이 필요하다.
다시 도 8을 참조하면, 제1 검사 용액에 포함된 이온이 고농도인 경우 이온 성분들의 검출 시간이 서로 침범되어 이온들의 정량 분석을 할 수 없게 되면, 보관 장치(310)에 보관된 제1 검사 용액과 스캔 용액(예를 들어, DIW)을 혼합하여 희석된 제2 검사 용액이 생성될 수 있다. 분석 장치(320)는 제공받은 제2 검사 용액을 정량 및 정성 분석할 수 있다.
분석 장치(320)는 제1 검사 용액을 IC 방법에 의해 분석한 제1 분석 데이터를 데이터 저장 장치(330)에 제공할 수 있다. 또한, 분석 장치(320)는 제2 검사 용액을 IC 방법에 의해 분석한 제2 분석 데이터를 데이터 저장 장치(330)에 제공할 수 있다. 데이터 저장 장치(330)는 제1 분석 데이터 및 제2 분석 데이터를 저장할 수 있다.
도 10을 참조하면, 제1 검사 용액은 보관 장치(310)로부터 분석 장치(320)로 제공될 수 있다(S340). 분석 장치(320)에 의해 IC 방법으로 이온의 정량 및 정성 분석이 시작될 수 있다(S341). IC 방법에 의한 이온의 분석이 종료된 후에, 이온의 정량 및 정성 분석에 대한 제1 분석 데이터가 생성될 수 있다(S342). 제1 분석 데이터는 데이터 저장 장치(330)에 제공될 수 있다.
제1 검사 용액에 대한 제1 분석 데이터에서, 적어도 하나의 이온 종류(예를 들어, 나트륨 이온 또는 칼륨 이온)의 분석 결과의 검출 시간이 다른 이온 종류의 분석 결과의 검출 시간을 침범하는지가 판단될 수 있다(S343). 적어도 하나의 이온 종류의 분석 결과의 검출 시간이 다른 이온 종류의 분석 결과의 검출 시간을 침범한다면(S343-YES), 보관 장치(310)에 보관된 제1 검사 용액에 스캔 용액(예를 들어, DIW)을 혼합하여 희석된 제2 검사 용액이 생성될 수 있다(S344). 그리고 생성된 제2 검사 용액은 분석 장치(320)로 제공될 수 있다(S340).
제1 검사 용액의 분석과 마찬가지로, 제2 검사 용액의 이온의 정량 및 정성 분석에 대한 제2 분석 데이터가 생성될 수 있다(S342). 제2 검사 용액에 대한 IC 방법에 의한 이온의 분석이 진행되고, 제2 검사 용액에 대한 제2 분석 데이터에서, 적어도 하나의 이온 종류(예를 들어, 나트륨 이온 또는 칼륨 이온)의 분석 결과의 검출 시간이 다른 이온 종류의 분석 결과의 검출 시간을 침범하는지가 판단될 수 있다(S343).
제1 검사 용액에 대한 제1 분석 데이터 또는 제2 검사 용액에 대한 제2 분석 데이터에서, 적어도 하나의 이온 종류의 분석 결과의 검출 시간이 다른 이온 종류의 분석 결과의 검출 시간을 침범하지 않는다면(S343-NO), 저장된 제1 및 제2 분석 데이터의 처리가 이루어질 수 있다(S345).
제2 분석 데이터는 제2 검사 용액에 포함된 이온의 정량 분석 결과와 희석비를 계산하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 제2 검사 용액은 스캔 용액을 첨가하여 제1 검사 용액보다 농도가 낮으므로, 제2 분석 데이터는 정량 분석 결과에 희석비를 곱한 정량 분석 결과일 수 있다.
또한, 제1 분석 데이터는 제1 검사 용액에 포함된 이온 중, 정성 및 정량이 불가능한 고농도의 이온과 다른 종류의 이온에 대한 데이터를 포함할 수 있고, 제2 분석 데이터는 제1 검사 용액에 포함된 이온 중, 정성 및 정량이 불가능한 고농도의 이온과 동일한 종류의 이온에 대한 데이터를 포함할 수 있다. 즉, 분석은 제1 및 제2 분석 데이터를 모두 이용하여 이루어질 수 있다.
이하, 도 2 및 도 11을 참조하여 몇몇 실시예에 따른 후처리 장치(400)를 설명한다.
도 11은 몇몇 실시예에 따른 후처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 스캔이 종료된 후에, 웨이퍼(600 또는 602)는 웨이퍼 이동 장치(500)에 의하여 웨이퍼 스캔 장치(200)로부터 후처리 장치(400)로 이동될 수 있다.
도 11을 참조하면, 후처리 장치(400)는 후처리 스테이지(410) 및 스피너(420)를 포함할 수 있다. 웨이퍼(600)는 웨이퍼 스캔 장치(200)로부터 후처리 스테이지(410) 상으로 이동될 수 있다. 후처리 장치(400)에 의하여, 웨이퍼(600)의 표면에 화학 물질이 도포될 수 있다. 예를 들어, 화학 물질은 SC1 및 DIW를 포함할 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예는 이에 제한되지 않는다. 화학 물질이 도포된 후에, 웨이퍼(600)는 스피너(420)에 의하여 후처리 스테이지(410)가 회전되어 웨이퍼(600)의 표면이 건조될 수 있다. 또한, 화학 물질이 도포된 후에, 웨이퍼(600)의 표면은 가스 배출에 의하여 건조될 수 있다. 배출되는 가스는 예를 들어 질소 가스일 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 웨이퍼(600 또는 603)의 세정 및 건조가 종료된 후에, 웨이퍼(600 또는 603)는 웨이퍼 이동 장치(500)에 의하여 후처리 장치(400)로부터 웨이퍼 공정 라인(110)으로 이동될 수 있다. 이온 분석에 이용된 웨이퍼(600)를 세정 및 건조하여 공정에 재투입함으로써, 웨이퍼(600)의 원가 절감 및 생산성 향상의 장점이 있을 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110: 웨이퍼 공정 라인 200: 웨이퍼 스캔 장치
300: 검사 용액 분석 장치 400: 후처리 장치
500: 웨이퍼 이동 장치

Claims (10)

  1. 웨이퍼를 스캔하고, 상기 웨이퍼 상에 스캔 용액을 제공하고, 상기 스캔 용액이 상기 웨이퍼와 접촉하여 형성된 제1 검사 용액을 회수하는 웨이퍼 스캔 장치; 및
    상기 제1 검사 용액을 제공받는 검사 용액 분석 장치를 포함하고,
    상기 제1 검사 용액은 상기 웨이퍼 상에 존재하는 이온을 포함하고,
    상기 검사 용액 분석 장치는 보관 장치 및 분석 장치를 포함하고,
    상기 보관 장치는 상기 제1 검사 용액을 보관하고,
    상기 분석 장치는 상기 제1 검사 용액에 포함된 상기 이온을 정성 및 정량 분석하여 제1 분석 데이터를 생성하고,
    상기 제1 검사 용액에 포함된 상기 이온이 정성 및 정량이 불가능한 고농도일 경우, 상기 보관 장치에 보관된 제1 검사 용액을 희석한 제2 검사 용액을 생성하고, 상기 제2 검사 용액에 포함된 상기 이온을 정성 및 정량 분석하여 제2 분석 데이터를 생성하고,
    상기 웨이퍼 스캔 장치는 노즐을 포함하고,
    상기 노즐은,
    제1 방향으로 연장하는 노즐 관과,
    상기 노즐 관을 둘러싸고, 외부로부터 가스를 제공받는 제1 주입구와,
    상기 제1 주입구와 연결되고, 상기 노즐 관을 둘러싸고, 상기 제1 방향으로 연장하는 제2 주입구와,
    상기 제2 주입구와 연결되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장하는 제1 가스 통로와,
    상기 제1 가스 통로와 연결되고, 상기 노즐 관을 둘러싸고, 상기 제1 방향으로 연장하는 제2 가스 통로를 포함하고,
    상기 제1 가스 통로는, 상기 노즐 관을 기준으로 방사형으로 연장하는 복수의 가스 통로를 포함하는 이온 분석 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    후처리 장치를 더 포함하고,
    상기 후처리 장치는 상기 제1 검사 용액이 생성된 후에 상기 웨이퍼를 제공받고, 상기 웨이퍼에 화학 용액을 도포하고, 스핀 또는 가스의 분사에 의해 상기 웨이퍼에 도포된 화학 용액을 건조하고, 상기 건조된 웨이퍼를 공정 라인에 제공하는 이온 분석 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 분석 장치는 이온 크로마토그래피(Ion Chromatography) 방법을 이용하여 상기 제1 및 제2 검사 용액에 포함된 상기 이온을 분석하는 이온 분석 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 분석 데이터는, 상기 제2 검사 용액에 포함된 상기 이온의 정량 분석 결과와 희석비를 계산하여 생성되는 이온 분석 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 분석 데이터는, 상기 제1 검사 용액에 포함된 상기 이온 중 정성 및 정량이 불가능한 고농도의 상기 이온과 다른 종류의 이온에 대한 데이터를 포함하고,
    상기 제2 분석 데이터는, 상기 제1 검사 용액에 포함된 상기 이온 중 정성 및 정량이 불가능한 고농도의 상기 이온과 동일한 종류의 이온에 대한 데이터를 포함하는 이온 분석 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 스캔 장치는 카메라를 더 포함하고,
    상기 웨이퍼 스캔 장치는 상기 노즐 관을 통해 상기 스캔 용액을 배출하여, 상기 스캔 용액이 상기 웨이퍼와 접촉하여 형성된 상기 제1 검사 용액을 회수하고,
    상기 스캔 용액은 DIW(DeIonized Water)를 포함하고,
    상기 웨이퍼 스캔 장치는 상기 제2 가스 통로를 통해 가스를 배출하여 가스 커튼을 형성하는 이온 분석 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 웨이퍼 스캔 장치는 상기 노즐 관을 통하여, 상기 웨이퍼 상에 상기 스캔 용액을 배출하고,
    상기 카메라는 배출된 상기 스캔 용액을 촬영하고,
    상기 웨이퍼 스캔 장치는 상기 카메라에 의해 촬영된 상기 스캔 용액을 이미지화하여 상기 웨이퍼가 친수성인지 판단하고,
    상기 웨이퍼가 친수성인 경우, 상기 웨이퍼 스캔 장치는 기준 가스 양보다 많은 가스 양을 갖는 가스를 배출하는 이온 분석 장치.
  8. 노즐을 포함하는 웨이퍼 스캔 장치를 이용하여 웨이퍼를 스캔하고, 상기 노즐을 통해 상기 웨이퍼 상에 스캔 용액을 제공하고, 상기 스캔 용액이 상기 웨이퍼와 접촉하여 형성되고 상기 웨이퍼 상에 존재하는 이온을 포함하는 제1 검사 용액을 상기 노즐을 통해 회수하고,
    상기 제1 검사 용액을 보관하고,
    상기 회수된 제1 검사 용액에 포함된 이온을 정성 및 정량 분석하여 제1 분석 데이터를 생성하고,
    상기 제1 검사 용액에 포함된 상기 이온이 정성 및 정량이 불가능한 고농도일 경우 상기 보관된 제1 검사 용액을 희석한 제2 검사 용액을 생성하고,
    상기 제2 검사 용액에 포함된 상기 이온을 정성 및 정량 분석하여 제2 분석 데이터를 생성하는 것을 포함하고,
    상기 노즐은,
    제1 방향으로 연장하는 노즐 관과,
    상기 노즐 관을 둘러싸고, 외부로부터 가스를 제공받는 제1 주입구와,
    상기 제1 주입구와 연결되고, 상기 노즐 관을 둘러싸고, 상기 제1 방향으로 연장하는 제2 주입구와,
    상기 제2 주입구와 연결되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장하는 제1 가스 통로와,
    상기 제1 가스 통로와 연결되고, 상기 노즐 관을 둘러싸고, 상기 제1 방향으로 연장하는 제2 가스 통로를 포함하고,
    상기 제1 가스 통로는, 상기 노즐 관을 기준으로 방사형으로 연장하는 복수의 가스 통로를 포함하는 이온 분석 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 검사 용액이 생성된 후에 상기 웨이퍼에 화학 용액을 도포하고, 상기 웨이퍼에 도포된 화학 용액을 건조하고, 상기 건조된 웨이퍼를 공정 라인에 제공하는 것을 더 포함하는 이온 분석 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제2 분석 데이터는, 상기 제2 검사 용액에 포함된 상기 이온의 정량 분석 결과와 희석비를 계산하여 생성되는 이온 분석 방법.
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