KR20050011334A - 반도체 웨이퍼 에지부 검사장치 - Google Patents

Abstract

반도체 웨이퍼 에지부 검사장치는 그 상면에 웨이퍼를 고정하여 소정의 방향으로 회전하는 웨이퍼척과; 회전하는 웨이퍼의 측면측을 검사하는 에지검사유닛을 포함한다. 에지검사검사유닛은 웨이퍼척에 의해 회전하는 웨이퍼의 에지면측으로 조사광을 조사하는 에지부검사발광부 및; 그 조사광을 수광하는 에지부검사수광부를 포함한다.

Description

반도체 웨이퍼 에지부 검사장치{INSPECTION APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR WAFER EDGE}

본 발명은 웨이퍼 에지부위의 파손상태를 검출하는 반도체 웨이퍼 에지부 검사장치에 관한 것이다.

반도체 장치의 제조과정에서 웨이퍼에 필요한 패턴을 형성하는 포토리소그래피 공정에서는 광 화학적 반응 물질인 포토레지스트를 사용하게 된다. 포토레지스트에는 빛을 받으면 화학결합을 일으켜 거대분자를 이루는 음성 포토레지스트와, 빛을 받으면 화학결합이 깨어져 단위분자로 분리되는 양성 포토레지스트가 있다.

포토리소그래피 공정을 수행하기 위해서 포토레지스트가 도포된 웨이퍼는 주변부를 척이나 튀져로 잡혀 운반되거나 가동될 수 있다. 이러한 경우, 웨이퍼에서 척이나 클램프, 튀져로 접촉되는 위치에는 포토레지스트 파티클이 발생하여 이후 공정에 불량요인이 되는 경우가 많다.

한편, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼를 포토마스크에 의해 노광시킬 대, 노광은 웨이퍼의 칩 영역에서 이루어지므로 양성포토레지스트를 사용하는 경우 칩 영역이 아닌 가장자리부분은 노광이 이루어지지 않고, 따라서 현상 후에도 포토레지스트가 그대로 남게 된다. 이 부분은 특히 튀져 등의 접촉이 많은 곳이므로 별도로 이 부분의 포토레지스트를 제거하지 않으면 이후 공정의 파티클 불량이 많아지게 된다. 이런 이유로 포토레지스트의 도포 시 가장자리를 세척하는 사이드린스를 하기도 하나 불량을 예방하기에 완전하지 못했다.

따라서, 이런 문제를 없애기 위해 별도로 가장자리를 노광시켜 이 부분의 포토레지스트를 제거하는 공정을 두고 있다. 그리고 이런 공정을 수행하기 위해 반도체 웨이퍼 가장자리 노광설비(EEW ; Edge Exposure Wafer)가 마련된다.

상기 가장자리 노광설비는 빛을 발생시키는 램프와, 플랙시블 파이프에 내재되며, 램프에서 발생한 빛을 유도하여 웨이퍼 가장자리로 인도하는 광파이버 그리고 웨이퍼의 가장자리에 광 상태로 조사하도록 상기 광파이버의 끝단에 설치되는 렌즈부를 갖는 노광장치를 갖는다.

상기와 같은 노광설비를 이용하여 웨이퍼 에지부를 노광시킴에 있어 웨이퍼의 에지부위에 크랙 내지는 파손되는 문제점이 발생하게 된다. 그와 같이 웨이퍼 에지부가 파손될 경우 다른 공정 예컨대, 고온설비나 진공흡착이 되는 공정설비에 적용될 경우 웨이퍼 전체가 브로큰 되어 공정에러를 유발하는 문제점이 있다. 그 공정 에러의 일 예로 상기 웨이퍼가 파손되면서 발생된 파티클이 일련의 수순에 의해 반입되는 다른 웨이퍼에 영향을 미치는 것이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로서, 본 발명 목적은 웨이퍼 에지부 노광공정을 실시함에 있어서, 웨이퍼의 에지부 파손상태를 미리 파악할 수 있도록 하는 반도체 웨이퍼 에지부 검사장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 반도체 웨이퍼 에지부 검사장치가 반도체 웨이퍼 에지부 노광설비에 적용된 예를 도시한 도면,

도 2는 상기 도 1의 Ⅰ-Ⅰ′를 따른 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 반도체 웨이퍼 에지부 노광설비

112 : 램프 114 : 웨이퍼척

W : 웨이퍼 116 : 광파이버

118 : 렌즈 119 : 제어기

120 : 감지기본체 121 : 플랫존감지유닛

121a : 플랫존감지용발광부 121b : 플랫존감지용수광부

125 : 에지부감지유닛 125a : 에지부감지용발광부

125b : 에지부감지용수광부

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 밞명은 그 상면에 웨이퍼를 고정하여 소정의 방향으로 회전하는 웨이퍼척과; 상기 회전하는 웨이퍼의 측면측을 검사하는 에지검사유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사장치를 제공한다.

상기 에지검사유닛은 상기 웨이퍼척에 의해 회전하는 웨이퍼의 에지면측으로 조사광을 조사하는 에지부검사발광부 및; 그 조사광을 수광하는 에지부검사수광부로 함이 바람직하다.

상기 에지검사유닛은 상기 에지부검사발광부로부터 조사되는 광이 상기 웨이퍼의 에지면에 부딪혀 반사되는 광을 상기 에지부검사수광부가 인식하는 반사형감지기로 함이 바람직하다.

상기 에지부검사발광부와 에지부검사수광부는 감지기본체를 통하여 회전하는 웨이퍼의 에지부측에 설치되되, 상기 감지기본체에 상하로 배치됨이 바람직하다.

다음, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 의한 반도체 웨이퍼 에지부 검사유닛이 구성된 반도체 웨이퍼 에지부 노광설비의 구성에 대해서 좀더 세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 반도체 웨이퍼 에지부 노광설비(100)는 빛을 발생시키는 램프(112)와, 플랙시블파이프에 내재되며, 램프(112)에 의해 발생한 빛을 유도하여 웨이퍼척(114)에 놓여진 웨이퍼 가장자리로 인도하는 광파이버(116)와, 그리고 웨이퍼(W)의 가장자리에 광 상태로 조사하도록 상기 광파이버(116)의 끝단에 설치되는 렌즈부(118)와, 제어기(119)로 구성된다.

상기 회전하는 웨이퍼(W)의 에지부측에는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 웨이퍼(W)의 플랫존 영역(F) 및 상기 에지부의 브로큰(B)부를 감지하는 감지기본체(120)가 설치된다. 상기 감지기본체(120)는 대략 “ㄷ”자 형태로 구성되어 웨이퍼(W)의 에지부 일부가 감지기본체(120)의 내부로 삽입되는 형태를 구성한다.

상기 감지기본체(120)의 상·하부에는 상기 웨이퍼(W) 안착면으로부터 수직된 방향으로 조사광을 조사하여 광투과 여부를 확인하는 방식에 의해 플랫존영역(F)을 감지하도록 플랫존감지유닛(121)이 구성된다. 상기 플랫존감지유닛(121)은 상기 감지기본체(120)의 상측에서 소정의 광을 조사하는 플랫존감지용발광부(121a) 및 플랫존감지용수광부(121b)가 구성된다. 한편 상기 감지기본체(120)의 중앙부측으로 하여 상기 웨이퍼(W)의 에지면측으로 광을 조사하여 웨이퍼(W)의 에지부 파손상태 여부를 감지하는 에지부감지유닛(125)이 구성된다.

상기 에지부감지유닛(125)은 상기 웨이퍼(W)의 에지면측으로 소정의 조사광을 조사하는 발광부(125a)와, 상기 발광부(125a)를 통해 조사된 광의 상태를 수광하는 수광부(125b)로 구성된다. 여기서, 상기 에지부감지유닛(125)은 상기 발광부(125a)로부터 조사된 광이 상기 웨이퍼(W)의 에지면측에 부딪혀 반사되고 그 반사된 광을 상기 수광부(125b)가 인식하여 웨이퍼(W) 에지부의 파손여부를 검출하는 반사형감지기 형태로 함이 바람직하다.

다음은 상술한 바와 같이 구성된 반도에 웨이퍼 에지부 검사장치의 동작원리에 대해서 설명한다.

먼저, 웨이퍼 이송로봇(미도시)이 반도체 웨이퍼 에지부 노광설비(100)의 웨이퍼척(114)에 적재한다. 그후 상기 웨이퍼척(114)을 소정의 방향으로 회전시킨다. 그와 같이 웨이퍼(W)가 회전되는 상태에서 상기 플랫존감지기(121)의 플랫존감지발광부(121a)로부터 소정의 조사광을 출사하면 상기 플랫존감지수광부(121b)는 조사광의 수광 상태를 제어기(119)로 보낸다. 제어기(119)에서는 기준위치로부터 상기 플랫존감지수광부(121b)를 통해 감지된 광 수광 상태에 대한 신호를 기억하여 플랫존(F)영역을 감지한다. 이와 동시에 웨이퍼에지감지발광부(121b)로부터 상기 웨이퍼(W)의 에지면(E)으로 소정의 광을 조사하고, 이때, 상기 에지면(E)에 부딪혀 반사되는 광은 상기 웨이퍼에지수광부(12b)를 통하여 지속적으로 수광된다. 이때, 상기 웨이퍼(W)의 에지면(E)이 브로큰 된 부분(C표시부)에서는 그 반사되는 광의 각도가 달라져 웨이퍼 에지부 수광부(125b)에서 인식되는 광 감지상태가 정상상태의 에지면(E)과 비교하여 다르게 나타날 것이다. 이러한 영역을 제어기(119)는 감지하여 웨이퍼(W) 에지면(E)의 파손여부를 검출한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 웨이퍼의 에지면의 파손상태를 쉽게 검출할 수 있게 되어 공정에러 발생률을 줄인다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (4)

1. 그 상면에 웨이퍼를 고정하여 소정의 방향으로 회전하는 웨이퍼척;

   상기 회전하는 웨이퍼의 측면측을 검사하는 에지검사유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 에지부 검사장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 에지검사유닛은 상기 웨이퍼척에 의해 회전하는 웨이퍼의 에지면측으로 조사광을 조사하는 에지부검사발광부 및;

   그 조사광을 수광하는 에지부검사수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 에지부 검사장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 에지검사유닛은 상기 에지부검사발광부로부터 조사되는 광이 상기 웨이퍼의 에지면에 부딪혀 반사되는 광을 상기 에지부검사수광부가 인식하는 반사형감지기인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 에지부 검사장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 에지부검사발광부와 에지부검사수광부는 감지기본체를 통하여 회전하는 웨이퍼의 에지부측에 설치되되, 상기 감지기본체에 상하로 배치된 것을 특징으로하는 반도체 웨이퍼 에지부 검사장치.