KR20040013257A - 반도체 소자의 레이저 리페어 장비 - Google Patents

반도체 소자의 레이저 리페어 장비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 웨이퍼(Wafer) 상의 반도체 소자에서 전기적 손실이 발생한 셀(Cell)을 예비셀(Redundancy Cell)로 대체하는 반도체 후 공정의 반도체 소자 레이저 리페어(Laser Repair) 공정에 있어서, 웨이퍼를 척(Chuck)에 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)하는 레이저 리페어 장비의 척핀(Chuck Pin)은 척핀 몸체; 및 척핀 몸체를 구성하는 물질보다 마찰 계수가 큰 물질로 이루어지고 상기 척핀 상부에 위치하여 상기 웨이퍼를 지지하는 척핀 캡(Cap)을 포함하는 반도체 소자의 레이저 리페어 장비를 제공하여, 웨이퍼 로딩 중에 발생할 수 있는 웨이퍼가 미끄러지는 웨이퍼 슬립(Slip) 현상을 방지하여 공정 시간을 단축하고 웨이퍼의 브로큰(Broken)을 사전에 방지할 수 있다.

Description

반도체 소자의 레이저 리페어 장비 {SEMICONDUCTOR DEVICE LASER REPAIR EQUIPMENT}
본 발명은 반도체 소자의 레이저 리페어(Laser Repair) 장비에 관한 것으로, 특히 웨이퍼상의 반도체 소자를 리페어하기 위하여 척에 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)할 때 웨이퍼의 미끌어짐을 방지하는 척핀(Chuck Pin)에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자를 형성하기 위하여 반도체의 기판 상에 임의의 특정한 막 - 예를 들면 산화막 또는 금속막-을 성장 또는 증착한 후에 포토(Photo) 공정에서 원하는 전기적 패턴(Pattern)을 패터닝(Patterning)하고 식각(Etch) 공정을 통하여 상기 패턴을 형상화하는 공정을 반복하여 수행한다. 이렇게 반도체 기판인 웨이퍼 상에 형성된 전기적 패턴을 포함한 각각의 반도체 소자를 형성하는 공정 전체를 반도체 소자 형성의 전처리 공정(Fabrication Process)라 칭한다.
상기 전처리 공정 후에 반도체 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자에 대하여 원하는 전기적 특성을 갖추고 있는지를 검사하기 위하여 갖가지 테스트가 수행되고, 상기 테스트를 통과한 반도체 소자에 대하여 소잉(Sawing) 작업 및 패키지(Package) 작업을 거쳐 반도체 소자를 출하한다. 상기와 같은 공정 전체를 후처리 공정, 또는 테스트 공정이라 칭한다.
상기 후처리 공정 중에 반도체 소자에 대한 전기적 특성을 검사하여 일부분의 셀(Cell)에 손실이 있는 경우에는 상기 반도체 소자 형성 시에 예비로 마련된 셀들을 사용하기 위하여 상기 손실이 발생한 셀을 예비 셀(Redundancy Cell)로 대체하기 위한 공정을 진행한다. 상기 손실이 발생한 셀로의 전기적 연결을 단절하고예비 셀로 전기적으로 연결하기 위하여 레이저(Laser)를 사용하므로 레이저 리페어(Laser Repair) 공정이라 하고, 이때 사용되는 장비를 레이저 리페어 장비라고 한다.
상기 레이저 리페어 장비의 일부 단면이 도 1에 나타나 있다. 도 1을 참조하면, 상기 리페어 공정을 수행하기 위하여 웨이퍼(100)를 척(110)에 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)하는 패들(Paddle, 132) 및 상기 패들을 움직이는 로봇(Robot, 130)이 나타나 있다. 또한, 웨이퍼의 로딩 및 언로딩 동작을 수행할 경우 웨이퍼를 상기 척(Chuck)에 안착하기 위한 척핀(Chuck Pin, 120)이 상기 척의 상부에 구현되어 있다.
웨이퍼(100)를 로딩하기 위하여 상기 패들(132)은 상기 웨이퍼(100)를 패들의 상부에 안착한 상태에서 상기 척의 상부로 전진 이동한다. 이때, 상기 척핀(120)은 척의 상부로 돌출되어 패들 상부의 웨이퍼(100)를 지지하게 되고, 이때 상기 패들은 다시 후진하여 상기 웨이퍼(100)가 척핀(120)에 의하여 완전히 지지되도록 한다. 로봇(130)에 의하여 상기 패들(132)이 후진한 후, 상기 척핀(120)은 척의 상부의 돌출된 상태에서 척의 내부로 가라 앉게 되어 상기 웨이퍼(100)가 상기 척(Chuck)상에 위치하게 된다.
따라서, 상기 웨이퍼(100)가 상기 척(Chuck)의 상부에 위치하면 레이저 리페어 공정이 진행되고, 공정이 진행된 후에는 상기 언급한 웨이퍼의 로딩 방법의 역으로 상기 웨이퍼(100)는 언로딩된다.
이때, 웨이퍼의 로딩 및 언로딩 시, 상기 웨이퍼를 지지하기 위하여척핀(120)이 상부로 돌출될 경우, 특히 웨이퍼의 로딩 중에, 상기 척핀이 주로 스테인레스 스틸(Stainless Steel)과 같은 금속 물질로 이루어져 있어 상기 웨이퍼(100)가 미끄러지는 웨이퍼 슬립(Slip) 현상이 자주 발생된다. 이는 도 2에 나타나 있다. 이는 상기 금속 물질의 마찰 계수가 작기 때문에 일어나는 현상이다.
이러한 웨이퍼 슬립 현상으로 인하여, 상기 웨이퍼(100)가 척(Chuck)의 상부에 정확히 위치하지 않아 레이저 리페어 공정이 원활히 진행이 되지 않거나, 심지어는 웨이퍼가 손상(Broken)된다.
따라서, 이러한 슬립 현상을 방지하기 위한 대책이 필요하다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 척핀에서의 웨이퍼의 슬립 현상을 방지하기 위하여 마찰 계수가 큰 물질로 이루어진 척핀을 제공한다.
도 1은 반도체 레이저 리페어(Laser Repair) 장비에서의 척(Chuck) 부분을 나타낸 개략도이다.
도 2는 종래의 반도체 레이저 리페어 장비에서의 척 핀(Pin)을 나타낸 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 레이저 리페어 장비에서의 척핀을 나타낸 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체 레이저 리페어 장비에서의 척핀을 나타낸 단면도이다.
도 3c는 도 3b의 척핀 캡에 대한 확대 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 척(Chuck)120 척 핀(Pin)222 핀 상부 캡(Cap)
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 웨이퍼(Wafer) 상의 반도체 소자에서 전기적 손실이 발생한 셀(Cell)을 예비셀(Redundancy Cell)로 대체하는 반도체 후 공정의 반도체 소자 레이저 리페어(Laser Repair) 공정에 있어서, 웨이퍼를 척(Chuck)에 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)하는 레이저 리페어 장비의 척핀(Chuck Pin)은 척핀 몸체; 및 척핀 몸체를 구성하는 물질보다 마찰 계수가 큰 물질로 이루어지고 상기 척핀 상부에 위치하여 상기 웨이퍼를 지지하는 척핀캡(Cap)을 포함하는 반도체 소자의 레이저 리페어 장비를 제공한다.
또한, 상기 척핀 몸체는 스테인레스 스틸(Stainless Steel)로 이루어지고 상기 척핀 캡은 실리콘 화합물(Silicon Compound)로 이루어진다.
또한, 상기 척핀 몸체는 척핀 몸체의 내부에 형성된 몸체 공동을 더욱 포함한다.
또한, 상기 척핀 캡은 상기 몸체 공동에 삽입되는 캡 하부; 및 상기 웨이퍼를 지지하는 캡 상부로 이루어진다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로서, 웨이퍼(Wafer) 상의 반도체 소자에서 전기적 손실이 발생한 셀(Cell)을 예비셀(Redundancy Cell)로 대체하는 반도체 후 공정의 반도체 소자 레이저 리페어(Laser Repair) 공정에 있어서, 웨이퍼를 척(Chuck)에 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)하는 레이저 리페어 장비의 척핀(Chuck Pin)은 실리콘 화합물로 이루어진 반도체 소자의 레이저 리페어 장비를 제공한다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 레이저 리페어 장비에서의 척핀을 나타낸 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 척핀(220)은 척핀 몸체(222)와 척핀 캡(224)로 이루어져 있다. 상기 척핀 캡(224)는 마찰 계수가 큰 물질로 이루어져 있으며, 상기 척핀 몸체는 종래의 스테인레스 스틸과 같은 마찰 계수가 작은 물질로 이루어져 있으나,상기 척핀 캡(224)와 동일한 물질로 이루어져 있어도 무방하다.
상기 척핀 캡(224)를 구성하는 마찰 계수가 큰 물질로서 합성 고무(Rubber)등이 사용될 수 있으나, 상기 합성 고무의 경우 파티클(Particle)의 문제를 야기할 수 있으므로 실리콘 화합물(Silicon Compound)과 같은 재질이 적절하다.
상기 실리콘 화합물의 경우, 마찰계수가 큰 물질이면서 강성을 유지할 수 있으므로, 상기 척핀 몸체(222)의 구성 물질로도 사용될 수 있다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체 레이저 리페어 장비에서의 척핀을 나타낸 단면도이고, 도 3c는 도 3b의 척핀 캡에 대한 확대 단면도이다.
도 3b를 참조하면, 상기 척핀 몸체(222)는 상기 척핀 캡(224)과의 결합력을 증가시키기 위하여 내부에 몸체 공동(226)을 형성하고, 상기 척핀 캡은 도 3c에 보여지는 바와 같이 마개 모양으로 형성되어 상기 몸체 공동(226)에 삽입되는 캡 하부(225)와 상기 웨이퍼(100)를 지지하고 웨이퍼 슬립 현상을 방지하는 캡 상부(226)로 이루어져 있다.
상기와 같이 이루어진 척핀(220)은 도 2에 나타난 척핀보다 척핀 몸체(222)와 척핀 캡(224)의 결합력이 강화되어 보다 견고한 척핀을 제공한다. 이때 상기 척핀 몸체는 마찰 계수가 작은 물질, 예를 들면 스테인레스 스틸과 같은 재질로 이루어져도 무방함은 상기한 바와 같다.
상기한 바와 같이, 척핀 몸체와 마찰 계수가 큰 척핀 캡으로 이루어진 척핀은 상기한 레이저 리페어 장비에서 웨이퍼를 상기 척으로 로딩 및 언로딩할 경우, 웨이퍼 슬립 현상을 방지하여 웨이퍼의 브로큰을 사전에 제거하고 공정 시간을 단축할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 레이저 리페어 장비에서의 척핀 몸체와 마찰 계수가 큰 척핀 캡으로 이루어진 척핀은 웨이퍼를 상기 척으로 로딩 및 언로딩할 경우, 웨이퍼 슬립 현상을 방지하여 웨이퍼의 브로큰을 제거하고 공정 시간을 단축하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 웨이퍼(Wafer) 상의 반도체 소자에서 전기적 손실이 발생한 셀(Cell)을 예비셀(Redundancy Cell)로 대체하는 반도체 후 공정의 반도체 소자 레이저 리페어(Laser Repair) 공정에 있어서, 웨이퍼를 척(Chuck)에 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)하는 레이저 리페어 장비의 척핀(Chuck Pin)은
    척핀 몸체; 및
    척핀 몸체를 구성하는 물질보다 마찰 계수가 큰 물질로 이루어지고 상기 척핀 상부에 위치하여 상기 웨이퍼를 지지하는 척핀 캡(Cap)을 포함하는 반도체 소자의 레이저 리페어 장비.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 척핀 몸체는 스테인레스 스틸(Stainless Steel)로 이루어지고 상기 척핀 캡은 실리콘 화합물(Silicon Compound)로 이루어진 반도체 소자의 레이저 리페어 장비.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 척핀 몸체는 척핀 몸체의 내부에 형성된 몸체 공동을 더욱 포함하는 반도체 소자의 레이저 리페어 장비.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 척핀 캡은
    상기 몸체 공동에 삽입되는 캡 하부; 및
    상기 웨이퍼를 지지하는 캡 상부로 이루어진 반도체 소자의 레이저 리페어 장비.
  5. 웨이퍼(Wafer) 상의 반도체 소자에서 전기적 손실이 발생한 셀(Cell)을 예비셀(Redundancy Cell)로 대체하는 반도체 후 공정의 반도체 소자 레이저 리페어(Laser Repair) 공정에 있어서, 웨이퍼를 척(Chuck)에 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)하는 레이저 리페어 장비의 척핀(Chuck Pin)은 실리콘 화합물로 이루어진 반도체 소자의 레이저 리페어 장비.
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