KR20040046086A - 웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 소자 제조공장에서 웨이퍼 테두리의 결함을 검사하는 장치에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼 테두리의 결함을 검사하는 장치에 관한 것이다. 본 발명의 카세트에 담겨진 웨이퍼들의 가장자리 결함을 검사하는 장치는 각각의 웨이퍼 가장자리에 빛을 조사하는 발광소자들, 발광소자들과 대응되게 설치되는 수광소자들을 포함하고, 상기 발광소자들과 수광소자들은 웨이퍼 가장자리에 크랙이 있는 경우에만 상기 발광소자에서 조사된 빛이 상기 수광소자에 수광되도록 배치된다.

Description

웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치{APPARATUS FOR DEFECT INSPECTION OF WAFER EDGE}

본 발명은 반도체 소자 제조공장에서 웨이퍼 테두리(또는 가장자리)의 결함을 검사하는 장치에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼 테두리의 결함을 검사하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자 제조 등에 널리 쓰이는 웨이퍼는 다수의 공정들을 거치는 동안 열적 또는 물리적 스트레스를 받게 된다. 이때 웨이퍼 테두리에 크랙 등의 결함이 있으면 심각한 웨이퍼 손실이 발생할 가능성이 높다. 즉, 테두리에 아주 조그마한 크랙이라도 있는 경우에는 공정 중에 열적 또는 물리적 스트레스 등으로 인하여 새로운 크랙이 발생하거나 크랙이 웨이퍼의 다른 부분에까지 전파될 수 있다. 심한 경우 열처리 공정에서 웨이퍼가 깨지는 경우도 발생한다.

일반적으로 청정실 내에서는 여러 개(가령 50개정도)의 웨이퍼들을 캐리어 등의 웨이퍼 담는 용기에 장착한 상태에서 공정을 진행한다. 따라서 하나의 웨이퍼가 깨지면, 깨진 웨이퍼에서 발생된 파티클의 오염 때문에, 함께 장착된 다른 웨이퍼들 또는 동일 청정실 내의 다른 웨이퍼들을 모두 오염됨으로 인하여 매우 심각한 경제적, 시간적 손실을 끼칠 가능성이 높다.

그럼에도 불구하고 웨이퍼 테두리의 결함을 미리 검사할 수 있는 장치나 마땅한 검사방법은 아직까지 제시되고 있지 않다. 육안으로 검사하는 것으로는 미크론 단위의 작은 결함들을 찾을 수 없다. 또한 테두리 검사방법은 웨이퍼의 형상에 맞게 자동화가 이루어지는 것이 요구된다. 반도체 공장(Fab)의 다른 공정과도 적절히 조화를 이룰 필요가 있기 때문이다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 웨이퍼 테두리의 결함을 검사할 수 있는 새로운 형태의 웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 웨이퍼 가장자리의 결함을 검사함과 동시에 웨이퍼의 플랫존을 정렬할 수 있는 새로운 형태의 웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치의 평면도;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치의 측면도;

도 3은 스테이지에 카세트가 놓여진 상태를 보여주는 도면;

도 4a 및 도 4b는 가장자리에 결함이 있는 웨이퍼를 검사하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 감지부

111 : 바

112 : 발광소자

114 : 수광소자

116 : 처리부

118 : 출력부

120 : 정렬부

200 : 카세트

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 카세트에 담겨진 웨이퍼들의 가장자리 결함을 검사하는 장치에 있어서: 각각의 웨이퍼 가장자리에 빛을 조사하는 발광소자들; 상기 발광소자들과 대응되게 설치되는 수광소자들을 포함하되; 상기 발광소자들과 수광소자들은 웨이퍼 가장자리에 크랙이 있는 경우에만 상기 발광소자에서 조사된 빛이 상기 수광소자에 수광되도록 배치된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 장치는 상기 수광소자의 신호에 따라 상기 웨이퍼 가장자리의 크랙을 판별하는 처리부 및; 상기 처리부의 결과를 사용자가 확인할 수 있도록 출력하는 출력부를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 카세트에 담겨진 웨이퍼들을 회전시켜 웨이퍼의 플랫존을 정렬하는 정렬 장치를 더 포함한다. 상기 정렬 장치는 상기 카세트의 하부에 설치되고, 상기 웨이퍼들의 측면과 면접하여 웨이퍼들을 회전시키는롤러; 상기 롤러를 회전 구동시키기 위한 구동부를 갖는다.

예컨대, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 4b에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치의 평면도 및 측면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치(100)는 카세트(200)에 적재되어 있는 웨이퍼(w)들의 플랫존을 정렬함과 동시에 그 웨이퍼의 가장자리에 결함(깨짐(break)이나 갈라짐(crack))이 있는지를 검사하는 장치이다.

본 발명의 웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치(100)는 웨이퍼 가장자리의 결함을 검사하는 감지부(110)와 웨이퍼들을 회전시켜 플랫존을 정렬하는 정렬부(120)로 크게 나누어 지며, 이들은 카세트가 놓여지는 스테이지(190)의 아래에 설치된다.

상기 감지부(110)는 발광소자(112)들과 수광소자(114), 처리부(116) 그리고 출력부(모니터;118)를 갖는다.

상기 발광소자(112)들은 카세트(200)로부터 노출된 웨이퍼(w) 가장자리에 빛을 조사하고, 수광소자(114)들은 상기 발광소자(112)들과 마주보게 설치된다. 도 4a 및 도4b에서 보여주는 바와 같이, 여기서 중요한 것은 웨이퍼 가장자리에 결함이 있는 경우에만, 상기 발광소자(112)에서 조사된 빛이 상기 수광소자(114)에 수광될 수 있도록 상기 발광소자(112)들과 수광소자(114)들을 배치되는 것이 중요하다.

이들 수관소자(114)들과 발광소자(112)들은 복수의 바(111)에 설치된다. 상기 바(111)들은 웨이퍼(w)들과의 간섭이 발생되지 않도록 일정 간격으로 이격되어 배치된다. 이들 바(111)들 사이에는 웨이퍼의 가장자리가 위치된다.

상기 정렬부(120)는 상기 카세트(200)에 적재된 상기 웨이퍼(w)들의 테두리면과 면접하여 이루어지는 회전 구동에 의해 상기 웨이퍼 플랫존을 정렬하기 위한 롤러(122)와, 이 롤러(122)를 회전시키기 위한 구동부(124)를 갖는다.

도 3 및 도 4a를 참조하면, 웨이퍼(w)들은 반도체 제조 설비에 로딩하기 전에 카세트(200)에서 웨이퍼를 정렬하는 작업과, 웨이퍼 가장자리의 결함을 판별하는 작업을 실시하게 된다. 우선 웨이퍼들이 적재된 카세트(200)를 스테이지(190)에 올려놓으면, 상기 정렬부(120)는 1롯(lot)(25매)의 웨이퍼(w)들을 동시에 회전시켜 웨이퍼들의 플랫존을 정렬시킨다. 이렇게 웨이퍼들의 플랫존이 정렬된 상태에서 웨이퍼 가장자리의 결함 유무를 조사하기 위해 상기 정렬부(120)는 웨이퍼들을 360도 회전시킨다. 이때, 감지부(110)는 발광소자(112)들은 웨이퍼(w) 가장자리에 빛을 조사한다. 웨이퍼의 가장자리에 결함이 없는 경우에는 발광소자(112)로부터조사된 빛이 수광소자(114)에 도달하지 않는다. 그리나 도 4a에 도시된 것처럼, 가장자리에 결함이 있는 웨이퍼의 경우에는 발광소자(112)로부터 조사된 빛이 수광소자(114)에 도달하게 된다. 처리부(116)는 상기 수광소자(114)들에 빛이 수광되었는가를 체크하고, 그 처리부(116)에서 체크된 결과는 모니터(118)를 통해 디스플레이된다.

이처럼, 본 발명에 의하면, 웨이퍼의 플랫존을 정렬함과 동시에 웨이퍼 가장자리의 결함 여부를 확인할 수 있는 것이다.

이상에서, 본 발명에 따른 웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 공정을 진행하기 전에 웨이퍼의 플랫존을 정렬함과 동시에 웨이퍼 가장자리의 결함을 검사함으로써, 공정 진행시 결함이 있는 웨이퍼로 인한 문제를 예방할 수 있다.

Claims (5)

1. 카세트에 담겨진 웨이퍼들의 가장자리 결함을 검사하는 장치에 있어서:

   각각의 웨이퍼 가장자리에 빛을 조사하는 발광소자들;

   상기 발광소자들과 대응되게 설치되는 수광소자들을 포함하되;

   상기 발광소자들과 수광소자들은 웨이퍼 가장자리에 크랙이 있는 경우에만 상기 발광소자에서 조사된 빛이 상기 수광소자에 수광되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수광소자의 신호에 따라 상기 웨이퍼 가장자리의 크랙을 판별하는 처리부 및;

   상기 처리부의 결과를 사용자가 확인할 수 있도록 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 카세트에 담겨진 웨이퍼들을 회전시켜 웨이퍼의 플랫존을 정렬하는 정렬 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 정렬 장치는

   상기 카세트의 하부에 설치되고, 상기 웨이퍼들의 측면과 면접하여 웨이퍼들을 회전시키는 롤러;

   상기 롤러를 회전 구동시키기 위한 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 발광소자와 수광소자 사이에는 웨이퍼의 가장자리가 위치되는 공간을 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가장자리 결함 검사 장치.