KR20050032188A - 반도체 웨이퍼의 수평도 검사장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼의 휘어짐에 대한 유무를 확인하기 위하여 사용되는 얼라이너 척에 웨이퍼의 여러부위를 확인할 수 있도록 다수개의 진공홀을 구비시키고, 이와는 별도로 상기 진공홀에 의하여 웨이퍼 휘어짐의 유무를 확인하기가 불가능한 부분에 대한 휘어짐 유무를 초정밀 센서가 검출하여 상기 웨이퍼의 휘어짐에 대한 유무의 신뢰성을 보다 높일 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 반도체 웨이퍼의 수평도 검사장치는, 고정축에 의하여 고정되어지는 얼라이너 척에 중앙의 진공홀로부터 소정거리 만큼 이격되어 웨이퍼 여러부위의 진공흡착 상태에 따라 상기 웨이퍼 휘어짐의 유무를 확인하기 위한 하나 이상의 진공홀이 형성되는 반도체 웨이퍼의 수평도 검사장치가 제공된다.

또한, 상기 웨이퍼의 상면으로부터 소정높이를 스캔하여 웨이퍼의 휘어짐 유무를 확인하도록 광전센서가 설치되는 반도체 웨이퍼의 수평도 검사장치가 제공된다.

본 발명의 반도체 웨이퍼의 수평도 검사방법은, 얼라이너 척의 상면에 웨이퍼를 얹어놓는 단계와; 상기 단계 이후 웨이퍼의 진공흡착 상태를 확인하여 웨이퍼의 휘어짐을 1차 판단하는 단계와; 상기 단계 이후 광전센서를 이용하여 웨이퍼의 휘어짐을 2차 판단하는 단계;로 이루어지는 반도체 웨이퍼의 수평도 검사방법이 제공된다.

본 발명의 반도체 웨이퍼의 수평도 검사장치 및 방법을 사용하게 되면, 얼라이너 척에 얹어지는 웨이퍼의 여러부위에 대하여 진공흡착 상태를 판단함으로써, 웨이퍼의 휘어짐에 대한 유무의 정확성을 높일 수 있다.

또한, 상기 진공홀을 벗어나는 웨이퍼의 부위가 휘어졌을 경우에도 레이저를 이용한 광전센서에 의하여 2차 확인됨으로써, 웨이퍼의 휘어짐 유무에 대한 정확성을 보다 높일 수 있다.

Description

반도체 웨이퍼의 수평도 검사장치 및 방법{Apparatus and Method for Aligning The Wafer on Horizontal}

본 발명은 반도체 웨이퍼의 수평도 검사장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼의 휘어짐을 확인하기 위하여 사용되는 얼라이너 척의 구조적인 개선과, 이와는 별도로 레이저를 사용하여 상기 웨이퍼의 휘어짐 유무를 확임함으로써, 웨이퍼 휘어짐에 대한 유무확인의 정확도를 높일 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 반도체용 웨이퍼의 휘어짐을 확인하는 소터장치는, 웨이퍼를 얹어 놓을 수 있는 얼라이너 척과, 이 얼라이너 척에 웨이퍼를 자동적으로 얹어 놓을 수 있도록 하는 로보트 암과, 상기 얼라이너 척을 소터장치에 고정하는 고정축으로 구성된다.

첨부된 예시도면 도 1 및 도 2는 얼라이너 척에 웨이퍼가 얹어진 상태를 도시한 것으로, 상기 얼라이너 척(10)의 상면에는 소정의 깊이와 간격을 갖는 다수개의 요홈(14)이 원주를 따라 형성되어 있으며, 이 요홈(14)간에는 공기의 소통을 가능하게 하고자 얼라이너 척(10)을 수직과 수평으로 가로지르는 통로(15,16)가 각각 형성되어 있다.

또한, 상기 얼라이너 척(10)의 상면 중앙에는 진공홀(18)이 형성되어 있고, 상기 얼라이너 척(10)의 저면에는 얼라이너 척(10)의 위치를 견고히 고정하기 위하여 수직으로 소정길이를 갖는 고정축(20)이 일체로 고정되어 있다.

이와 같이 구성된 얼라이너 척(10)이 상면에 웨이퍼(12)를 얹어 넣고 휘어짐에 대한 유무를 확인하기 위하여, 우선 도면에는 도시되어 있지 아니한 소터장치의 로보트 암이 구동되어 하나의 웨이퍼(12)를 얼라이너 척(10)의 상면에 얹어 놓게 된다.

그리고, 상기와 같이 얼라이너 척(10)의 상면에 웨이퍼(12)가 얹어지면, 얼라이너 척(10)의 진공홀(18)과 연결되는 진공펌프(도시되지 않음)가 구동하게 되면서, 상기 진공홀(18)을 통하여 얼라이너 척(10)의 상면과 웨이퍼(12) 사이에 존재하는 공기를 흡입하여 웨이퍼(12)의 저면이 얼라이너 척(10)에 흡착되어 고정된다. 이때 상기 웨이퍼(12)가 흡착되는 진공압과 흡착 상태에 따라서 훼이퍼의 휘어짐 유무를 확인하게 된다.

만약, 상기 웨이퍼(12)의 중앙부분이 휘어져 있다면, 얼라이너 척(10)의 상면과 웨이퍼(12)간에 간격이 발생되고, 이러한 간격에 의하여 웨이퍼(12)가 흡착 고정되지 않고 흔들림이 발생된다. 이와 동시에 설정치 이하의 진공압이 형성되어 진공에러가 발생된다.

이에 따라 작업자는 웨이퍼(12)의 유동과 소터장치에 표시되는 진공압 에러표시에 의해 웨이퍼(12)가 휘어졌음을 확인하게 된다.

그러나, 상기 진공홀(18)이 얼라이너 척(10)의 중앙에 위치하고 있어서, 첨부된 예시도면에 도 3에 도시된 바와 같이 웨이퍼(12)가 진공홀(18) 또는 얼라이너 척(10)을 벗어나는 부분이 휘어진 경우에는 웨이퍼(12)의 정확한 흡착고정과 진공압에 아무런 영향이 미치지 않게 되어 웨이퍼(12)의 휘어짐 유무를 정확히 판단하기에는 한계가 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로, 웨이퍼의 휘어짐에 대한 유무를 확인하기 위하여 사용되는 얼라이너 척에 웨이퍼의 여러부위를 확인할 수 있도록 다수개의 진공홀을 구비시키고, 이와는 별도로 상기 진공홀에 의하여 웨이퍼 휘어짐의 유무를 확인하기가 불가능한 부분의 휘어짐 유무를 초정밀 센서가 검출하여 상기 웨이퍼의 휘어짐에 대한 유무의 신뢰성을 보다 높일 수 있도록 하는 점에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고정축에 의하여 고정되어지는 얼라이너 척에는 중앙의 진공홀로부터 소정거리 만큼 이격되어 웨이퍼 여러부위의 진공흡착 상태에 따라 상기 웨이퍼 휘어짐의 유무를 확인하기 위한 하나 이상의 진공홀이 형성되는 반도체 웨이퍼의 수평도 검사장치에 기술적 특징이 있다.

또한, 상기 고정축에는 지지대의 일측이 고정되고 그 타측에는 웨이퍼의 상면으로부터 소정의 높이를 레이저로 스캔하는 광전센서가 설치되는 구조이다.

또한, 얼라이너척의 상면에 웨이퍼를 얹어놓는 단계와; 상기 단계 이후 웨이퍼의 진공흡착 상태를 확인하여 웨이퍼의 휘어짐을 1차 판단하는 단계와; 상기 단계 이후 광전센서를 이용하여 웨이퍼의 휘어짐을 2차 판단하는 단계;로 이루어진 반도체 웨이퍼의 수평도 검사방법에 기술적 특징이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 예시도면 도 4 및 도 5(a,b)는 본 발명의 얼라이너 척을 도시한 것으로, 첨부된 예시도면 도 1 내지 도 3과 동일한 참조번호는 동일한 구성이다.

도 5를 참조하면, 고정축(20)에 의하여 고정되는 본 발명의 얼라이너 척(10)은, 상면 중앙에 진공홀(18)이 형성되어 있고, 이 진공홀(18)을 중심으로하여 소정거리 이격되는 위치에는 또 다른 진공홀(30)이 복수개 형성되어 있으며, 이러한 각각의 진공홀(18,30)은 얼라이너 척(10)의 내부에서 연결홀(31)을 통해 하나로 연결되어 진공펌프와 연결되어 있다.

상기 진공홀(30)의 바람직한 위치는 얼라이너 척(10)의 진공홀(18)을 중심으로 수직 및 수평방향으로 직교하는 양편에 위치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 고정축(20)의 일측에는 수평의 소정부위에서 상부로 굴곡된 지지대(32)의 일끝이 고정되어 있고, 이 지지대(32)의 타측에는 레이저를 이용한 초정밀 광전센서(34)가 설치되는데, 이 광전센서(34)는 약 200M 떨어진 곳에서도 반경 400㎛ 이하의 작은 물체를 확인할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 수평도 검사방법에 관한 것으로, 얼라이너 척의 상면에 웨이퍼를 얹어놓는 단계와; 상기 단계 이후 웨이퍼의 진공흡착 상태를 확인하여 웨이퍼의 휘어짐을 1차 판단하는 단계와; 상기 단계 이후 레이저를 이용하여 웨이퍼의 휘어짐을 2차 판단하는 단계;로 이루어진다.

따라서, 상기 웨이퍼(12)의 휘어짐 유무를 확인하기 위하여 얼라이너 척(10)의 상면에 웨이퍼(12)가 얹어지면, 상기 얼라이너 척(10)에 형성된 각각의 진공홀(18,30)을 통하여 얼라이너 척(10)과 웨이퍼(12) 사이에 존재하는 공기를 빨아들여 웨이퍼(12)가 얼라이너 척(10)에 흡착되는데, 이때 각각의 진공홀(18,30)이 웨이퍼(12)의 대응부위를 흡착시켜 휘어짐 유무를 1차적으로 확인한다.

이때, 이러한 진공홀(18,30)은 얼라이너 척(10)의 중앙에 형성되는 진공홀(18)과, 이 진공홀(18)을 중심으로 수직과 수평방향으로 진공홀(30)이 복수개 위치하고 있어서 웨이퍼(12)의 휘어짐에 대한 전체적인 확인이 가능하게 된다.

또한, 상기 얼라이너 척(10)을 지지하는 고정축(20)에는 지지대(32)에 의하여 설치된 광전센서(34)로부터 레이저가 조사되는데, 이때 상기 레이저는 웨이퍼(12)의 상면으로부터 소정높이(L)를 스캔하고 있어 웨이퍼(12)의 휘어짐 유무를 2차 확인하게 된다. 아울러, 본 고안에서는 광전센서(34)가 하나만 설치되어 있으나, 이에 국한되지 않고 상기 광전센서(34)를 동일구조로 여러개 설치할 수 있다.

만약, 상기 얼라이너 척(10)에 얹어지는 웨이퍼(12)가 각각의 진공홀(18,30)을 벗어나는 부분이 휘어진 경우에는 1차 검사시에 휘어짐이 없다는 검출결과가 나오게 된다. 그러나 상기 초정밀 광전센서(34)의 레이저가 웨이퍼(12)에 부딪히면서 반사되어 광전센서(34)로 되돌아오고, 설정된 시간에 의해 웨이퍼(12)가 휘어졌음을 확인하게 된다.

따라서, 본 발명은 얼라이너 척(10)의 상면에 위치하는 다수개의 진공홀(18,30)을 통하여 웨이퍼(12) 여러부위의 흡착 상태에 따라 1차 확인되고, 상기 진공홀(18,30) 또는 얼라이너 척(10)을 벗어나는 웨이퍼(12)의 부위가 휘어져 1차 확인시에 휘어짐에 대한 이상이 없더라도 상기 광전센서(34)에 의해 2차 확임됨으로써, 웨이퍼(12)의 휘어짐에 대한 유무의 정확성을 보다 높일 수 있게 된다.

위와 같이 본 발명의 웨이퍼의 휘어짐을 확인하기 위하여 개선된 얼라이너 척에 의해 여러부위의 흡착 상태를 1차 판단하여 웨이퍼의 휘어짐의 유무 확인에 대한 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.

이와는 별도로 사용되는 광전센서에 의하여 상기 1차 확인시, 휘어짐에 대한 이상이 없더라도 광전센서에 의해 2차 확임됨으로써, 웨이퍼의 휘어짐에 대한 유무의 정확성을 보다 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 얼라이너 척에 웨이퍼가 얹어진 상태를 도시한 평면도

도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도

도 3은 얼라이너 척에 휘어진 웨이퍼가 얹어진 상태를 도시한 단면도

도 4는 본 발명의 얼라이너 척에 웨이퍼가 얹어진 상태를 도시한 평면도

도 5(a)는 도 4의 B-B선에 따른 단면도 (b)는 본 발명의 얼라이너 척에 휘어진 웨이퍼가 얹어진 상태를 도시한 단면도

도 6은 본 발명의 반도체 웨이퍼의 수평도 검사방법을 도시한 공정도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 얼라이너 척 12 : 웨이퍼

14 : 요홈 15,16 : 통로

18,30 : 진공홀 20 : 고정축

32 : 지지대 34 : 광전센서

Claims (4)

1. 수직으로 설치되는 고정축에 고정되어 웨이퍼의 휘어짐을 검사하는 얼라이너 척에 있어서,

   상기 고정축에 의하여 고정되어지는 얼라이너 척에는 중앙의 진공홀로부터 소정거리 만큼 이격되어 웨이퍼의 진공흡착 상태에 따라 상기 웨이퍼의 휘어짐 유무를 확인하기 위한 하나 이상의 진공홀이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 수평도 검사장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정축의 일측에는 지지대의 일측이 고정되고, 그 타측에는 웨이퍼의 상면으로부터 소정의 높이를 레이저로 스캔하는 광전센서가 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 수평도 검사장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 광전센서는 400㎛ 이하의 물체를 확인하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 수평도 검사장치.
4. 얼라이너 척의 상면에 웨이퍼를 얹어놓는 단계와;

   상기 단계 이후 웨이퍼의 진공흡착 상태를 확인하여 웨이퍼의 휘어짐을 1차 판단하는 단계와;

   상기 단계 이후 광전센서를 이용하여 웨이퍼의 휘어짐을 2차 판단하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 수평도 검사방법.