KR20050056059A - A producing method and a producing system for quality-monitering respective to a piece of wafer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 낱장별로 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법과 생산시스템에 대한 것이다. 본 발명은, 단결정 잉곳을 슬라이싱하고 가공하여 웨이퍼를 생산하는 생산방법으로, 중앙통제부와의 교신을 통해 작업대상 웨이퍼에 대한 정보를 추출하는 단계와; 상기 중앙통제부에 의해 상기 작업대상 웨이퍼에 부여된 작업공정을 수행하는 작업단계와; 상기 중앙통제부와의 교신을 통해 상기 작업공정에 대한 기록을 낱장 웨이퍼 별로 중앙통제부의 기억장치에 기록하는 기록단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a wafer production method and a production system in which wafer quality control is performed on a sheet basis. The present invention is a production method for producing a wafer by slicing and processing a single crystal ingot, the method comprising the steps of extracting information on the target wafer through communication with the central control unit; A work step of performing a work process applied to the work target wafer by the central control unit; And a recording step of recording a record of the work process through the communication with the central control unit in a storage device of the central control unit for each wafer.
Description
본 발명은 자동화된 웨이퍼의 생산방법 및 생산 시스템에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 낱장별로 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법 및 생산시스템에 대한 것이다.The present invention relates to an automated wafer production method and production system, and more particularly, to a wafer production method and a production system in which wafer quality control is performed on a sheet basis.
폴리실리콘으로부터 반도체의 소자로 가공되는 웨이퍼를 만들기 위해서는 여러 단계에 걸쳐 가공공정, 세정공정, 품질검사 공정 등을 거쳐야 한다. In order to make a wafer processed from polysilicon to a semiconductor device, a process, a cleaning process, and a quality inspection process have to be performed in several steps.
전통적으로는 상술한 작업의 각 단계가 작업자에 의해 통제되었으나, 최근에는 생산시스템이 자동화되면서, 중앙통제부에 의해 전체 생산공정에 대한 중앙제어가 가능하게 되었다.Traditionally, each step of the work described above has been controlled by the operator, but recently the production system has been automated, allowing central control of the entire production process by the central control unit.
그런데, 종래의 자동화된 웨이퍼 생산시스템에서는 하나의 실리콘 단결정 잉곳(1)으로부터 가공하여 형성된 다수장의 웨이퍼에 대해 배치(batch)단위로 작업공정이 수행된다(1a). However, in the conventional automated wafer production system, a work process is performed in batch units for a plurality of wafers formed by processing from one silicon single crystal ingot 1 (1a).
그리고 웨이퍼 생산공정은 단결정 잉곳(1)을 슬라이싱하여 웨이퍼(w)를 형성하는 공정에 의해 시작된다(1b). 이와 같이 형성된 웨이퍼(w)는 다단계에 걸친 가공공정과 검사공정을 거치게 된다.The wafer production process is started by a process of slicing the single crystal ingot 1 to form the wafer w (1b). The wafer w thus formed is subjected to a multi-step machining process and an inspection process.
구체적으로 슬라이싱에 의해 형성된 웨이퍼(w)는 그라인딩, 랩핑, 폴리싱, 에칭, 세정의 각 단계를 거쳐서 반도체 기판으로 제조될 수 있는 경면웨이퍼로 제작되어진다(1c, 1d, 1e, 1f).Specifically, the wafer w formed by slicing is made of a mirror wafer which can be manufactured into a semiconductor substrate through each step of grinding, lapping, polishing, etching, and cleaning (1c, 1d, 1e, 1f).
종래의 자동 생산 시스템에는, 하나의 잉곳(1)으로부터 슬라이싱되어 형성된 일군의 웨이퍼(w)를 배치단위로 관리하며, 상기 각 가공단계의 작업수행을 위한 중앙통제부와의 통신에 있어서도 배치단위의 정보만 교환되며 잉곳성장과정이나 슬라이싱과정에 있어서 오류가 있는 웨이퍼들은 배치단위로 양/불량의 상태가 결정된다.In a conventional automatic production system, a group of wafers w sliced from one ingot 1 is managed in a batch unit, and the batch unit is also used in communication with the central control unit for performing work in each processing step. Only the information is exchanged, and the wafers with errors in the ingot growth process or the slicing process are determined in a batch-wise manner.
이와 같이 배치단위로 생산공정이 종료되면, 배치를 이루는 웨이퍼 낱장에 대한 고유번호의 마킹공정이 수행된 후 세정단계를 거치며, 최종적으로 청정도의 검사가 이루어지게 된다.As such, when the production process is completed in batch units, the marking process of the unique number for the wafer sheets forming the batch is performed, followed by a cleaning step, and finally, the cleanliness is inspected.
종래의 마킹공정은 중앙통제부가 웨이퍼(w) 낱장별의 정보를 보유하고 있지 않기 때문에, 고유번호의 채택과 각인공정은 작업자에 의해 제어되게 된다.In the conventional marking process, since the central control unit does not hold information for each wafer (w), the adoption and stamping process of the unique number is controlled by the operator.
또한, 각 공정에 대한 이력이나 검사데이터 등도 배치단위로 중앙통제부에 기록하여, 웨이퍼의 작업이력과 품질수준을 추적하여 모니터링 할 수 있게 된다.In addition, the history and inspection data for each process are also recorded in the central control unit in batch units, and the wafer operation history and quality level can be tracked and monitored.
그러나, 종래의 자동화된 웨이퍼 생산시스템에는 다음과 같은 문제점이 있어 왔다.However, the conventional automated wafer production system has the following problems.
종래의 자동화된 웨이퍼 생산시스템에 의하는 경우는, 웨이퍼를 배치 단위로 추적하여 작업이력이나 품질수준을 모니터링 하는 것은 가능하지만, 웨이퍼 낱장에 대한 작업이력과 품질수준의 파악은 중앙통제시스템에 의해 추적될 수 없는 문제가 있어 왔다.In the conventional automated wafer production system, it is possible to monitor the work history and quality level by tracking wafers in batches, but the work history and quality level of wafer sheets can be tracked by the central control system. There has been a problem that cannot be.
또한, 종래의 자동화된 웨이퍼 생산시스템에 의하는 경우는, 웨이퍼의 고유번호의 부여가 작업자에 의해 수행되었는데, 고유번호의 부여와 식각의 과정에서 누락과 오류가 발생하는 문제가 있었다.In addition, in the case of the conventional automated wafer production system, the assignment of the unique number of the wafer was performed by the operator, but there was a problem that omission and error occurred in the process of assigning and etching the unique number.
더 나아가 종래의 자동화된 생산 시스템에서는 웨이퍼의 상태에 대한 품질검사가 다단계에 걸쳐 수행되는 경우, 각 단계마다 배치별로 분리되어 서로 다른 스테이지로 로딩되는데, 이는 작업의 각 단계를 복잡하게 하는 요인으로 작용한다. Furthermore, in the conventional automated production system, when quality inspection of the state of the wafer is performed in multiple stages, each stage is separated into batches and loaded into different stages, which complicates each stage of the work. do.
본 발명의 목적은, 웨이퍼를 낱장 단위로 추적하여 작업이력이나 품질수준을 모티터링 하는 것이 가능한 낱장별로 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 자동 생산시스템과 생산방법을 구현하는 것이다.It is an object of the present invention to implement an automatic wafer production system and a production method in which wafer quality control is performed on a sheet-by-sheet basis by which wafers can be tracked on a sheet basis to monitor work history or quality level.
본 발명의 다른 목적은, 웨이퍼 생산공정에서 수작업에 의해 발생하는 누락과 오류를 방지하는 낱장별로 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 자동 생산 시스템과 생산방법을 구현하는 것이다.Another object of the present invention is to implement an automatic wafer production system and production method in which wafer quality control is performed on a sheet-by-sheet basis to prevent omissions and errors caused by manual work in the wafer production process.
본 발명의 또 다른 목적은, 품질관리공정을 단순화하고 자동화하여 웨이퍼의 생산의 시간과 비용을 절감하는 낱장별 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 자동 생산 시스템을 구현하는 것이다.It is still another object of the present invention to implement an automatic wafer production system in which quality control of sheet wafers is performed, which simplifies and automates the quality control process, thereby reducing the time and cost of wafer production.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 낱장별로 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법은, 단결정 잉곳을 슬라이싱하고 가공하여 웨이퍼를 형성하고 낱장별로 웨이퍼의 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법으로, 중앙통제부와 작업장비의 교신을 통해 작업대상 웨이퍼에 대한 정보를 취출하여 특정 작업내용을 부여하는 단계와; 상기 작업장비가 상기 작업대상 웨이퍼에 부여된 작업공정을 수행하는 작업단계와; 상기 중앙통제부와 상기 작업장비와의 교신을 통해 상기 작업단계에서 수행된 작업공정에 대한 기록을 낱장 웨이퍼 별로 중앙통제부의 기억장치에 기록하는 기록단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Wafer production method for performing wafer quality control by sheet according to the present invention for achieving the above object is a wafer production method in which a wafer is formed by slicing and processing a single crystal ingot and wafer quality control is performed for each sheet. Retrieving information on a work target wafer through communication between the department and the work equipment to give a specific work content; A work step of the work equipment performing a work process assigned to the work target wafer; And a recording step of recording a record of the work process performed in the working step through the communication between the central control unit and the work equipment in a storage device of the central control unit for each wafer.
상기 작업단계에서 수행되는 작업공정은, 상기 작업대상 웨이퍼 표면을 가공처리하는 가공단계와; 상기 가공단계들의 사이에 상기 특정 가공단계가 종료된 웨이퍼의 품질상태를 검사하는 검사단계와; 상기 가공단계와 검사단계를 거친 웨이퍼를 소정의 품질기준에 따라 포장용기에 분리포장하는 포장단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The work process performed in the work step includes a machining step of processing the wafer surface to be worked; An inspection step of inspecting a quality state of the wafer in which the specific processing step is completed between the processing steps; It characterized in that it comprises a packaging step of separating and packaging the wafer subjected to the processing step and the inspection step in a packaging container according to a predetermined quality standard.
상기 슬라이싱에 의해 형성된 웨이퍼에는 상기 중앙통제부에 의해 낱장별로 웨이퍼ID가 부여되며, 상기 각 작업장비의 사이에 웨이퍼의 이동을 수행하는 캐리어에는 캐리어ID가 부여되어, 상기 웨이퍼ID 및 캐리어 ID 의해 작업대상 웨이퍼가 식별되며, 해당 작업공정이 상기 중앙통제부 기억장치에 저장되는 것을 특징으로 한다.The wafer ID formed by the slicing is given a wafer ID for each sheet by the central control unit, and a carrier ID is assigned to a carrier for moving the wafer between the respective work equipments, and the wafer ID and the carrier ID are operated. The target wafer is identified and the work process is stored in the central control unit memory.
상기 가공단계는 슬라이싱에 의해 형성된 웨이퍼에 대해 행해지는 그라인딩, 랩핑, 폴리싱, 에칭 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The processing step is characterized in that it comprises grinding, lapping, polishing and etching steps performed on the wafer formed by slicing.
상기 검사단계는, 실리콘 단결정 잉곳의 성장과정에 형성된 상기 웨이퍼의 결함을 검사하는 제 1검사단계와; 상기 가공과정에서 웨이퍼의 표면에 형성된 결함을 검사하는 제 2검사단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The inspection step includes a first inspection step of inspecting a defect of the wafer formed during the growth of a silicon single crystal ingot; And a second inspection step of inspecting defects formed on the surface of the wafer during the processing.
상기 각 검사단계가 종료된 후에는 웨이퍼의 품질별로 분류되지 아니하고 후속가공공정으로 투여되며 웨이퍼의 모든 가공공정이 종료되어 상기 포장 단계에 이르러서야 비로소 웨이퍼가 품질별로 분리포장되어 제품화되는 것을 특징으로 한다.After each inspection step is finished, it is not classified according to the quality of the wafer, but is administered in a subsequent processing process, and the wafer is separated and packaged according to quality until all the processing processes of the wafer are completed and the packaging step is characterized. .
상기 작업단계에서 작업장비는 작업대상 웨이퍼를 로딩한 캐리어의 캐리어 ID을 식별하여 중앙통제부로 송신하고, 상기 중앙통제부는 수신된 캐리어 ID에 의해 상기 작업장비에 로딩된 작업대상 웨이퍼를 식별하고, 그 웨이퍼 ID에 의해 저장정보를 독출 특정 작업내용을 상기 작업장비에 부여하고, 상기 작업장비는 중앙통제부의 명령을 수신하여 로딩된 웨이퍼에 대해 특정 작업공정을 수행하고, 상기 수행된 작업공정의 내용을 캐리어 ID와 함께 중앙제어부로 송신하는 것을 특징으로 한다.In the working step, the work equipment identifies and transmits the carrier ID of the carrier that loaded the work target wafer to the central control unit, and the central control unit identifies the work target wafer loaded on the work equipment by the received carrier ID. Read the stored information by the wafer ID and assign specific work contents to the work equipment, and the work equipment receives a command of the central control unit, performs a specific work process on the loaded wafer, and displays the contents of the work process performed. It is characterized by transmitting to the central control unit along with the carrier ID.
상기 캐리어에는 캐리어ID가 바코드로 기록되어 있고 상기 작업장비는 상기 캐리어의 바코드를 읽는 바코드리더를 구비하는 것을 특징으로 한다.The carrier ID is recorded in the carrier as a barcode, and the work equipment is provided with a barcode reader for reading the barcode of the carrier.
상기 작업장비와 상기 중앙통제부 사이의 교신은 근거리무선통신에 의하는 것을 특징으로 한다.Communication between the work equipment and the central control unit is characterized in that by the short-range wireless communication.
상기 웨이퍼에 대한 다단에 걸친 가공단계와 검사단계가 모두 종료된 후에는 상기 포장단계 이전에 웨이퍼 표면에 고유번호를 각인하는 고유번호 마킹단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.After the multi-stage processing and inspection steps for the wafer are completed, a unique number marking step of imprinting a unique number on the surface of the wafer is performed before the packaging step.
상기 고유번호 마킹단계를 거친 웨이퍼는 상기 마킹단계에서 발생한 표면오염의 제거를 위한 세정단계에 투여되는 것을 특징으로 한다.The wafer having undergone the identification number marking step is administered to a cleaning step for removing surface contamination generated in the marking step.
상기 세정단계가 종료된 웨이퍼는 최종적으로 청정도의 검사를 거치는 것을 특징으로 한다.After the cleaning step is completed, the wafer is finally subjected to an inspection of cleanliness.
상기 고유번호는 상기 웨이퍼의 ID에 의해 식별되어 상기 중앙제어부로부터 수신된 상기 웨이퍼에 대한 정보를 이용하여 특정된 로직에 따라 정해지는 것을 특징으로 한다.The unique number is characterized in accordance with the logic specified by using the information on the wafer received from the central control unit identified by the ID of the wafer.
상기 포장단계의 즉전에는 상기 웨이퍼 낱장별로 자동품질 등급분류과정이 수행되는 것을 특징으로 한다.Immediately before the packaging step, characterized in that the automatic quality classification process is performed for each wafer sheet.
상기 자동 품질 등급분류과정에서는 상기 중앙통제부의 기억장치에 저장된 다단계에 걸친 검사공정의 품질데이터에 대한 평가에 의해 품질등급이 자동 결정되는 것을 특징으로 한다.In the automatic quality classification process, the quality grade is automatically determined by evaluating the quality data of the multi-stage inspection process stored in the memory of the central control unit.
상기 포장단계에서는 포장되는 각 웨이퍼에 대해 수행된 공정과 품질에 대한 기록을 함께 포장용기에 포함되게 하는 것을 특징으로 한다.In the packaging step, it is characterized by including the record of the process and quality performed for each wafer to be packaged together in the packaging.
상기 포장단계에서는 상기 웨이퍼에 대한 기록은 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록매체에 기록되며, 상기 기록매체는 포장용기에 부착되는 것을 특징으로 한다.In the packaging step, a record of the wafer is recorded on a computer-readable recording medium, and the recording medium is attached to a packaging container.
상기 포장단계에서는 포장되는 포장용기에 웨이퍼의 고유번호를 기록하고, 상기 중앙통제시스템에는 상기 고유번호에 의해 웨이퍼에 행해진 작업공정과 품질상태를 추적할 수 있는 데이터베이스를 구비하는 것을 특징으로 한다.In the packaging step, the unique number of the wafer is recorded in the package to be packaged, and the central control system is characterized by having a database for tracking the work process and quality state performed on the wafer by the unique number.
본 발명에 의한 실시예의 낱장별 웨이퍼 품질관리 시스템은, 다단계의 가공공정을 수행하며, 통신수단을 구비한 다수개의 가공장치와; 상기 다단계에 걸친 가공공정의 사이에 웨이퍼의 상태검사를 수행하며, 통신수단을 구비한 검사장치와; 상기 다단계에 걸친 가공공정과 검사단계를 걸친 낱장 웨이퍼를 품질별로 분리 포장하며 통신수단을 구비한 포장장치; 그리고, 상기 가공장치, 검사장치, 포장장치와 통신을 수행하여, 각 장치의 동작을 제어하며, 웨이퍼에 행해진 각 가공공정과 검사공정을 웨이퍼 낱장별로 분리 기록하는 기억장치가 구비된 중앙통제부를 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, a sheet-based wafer quality control system includes a plurality of processing apparatuses that perform a multi-stage processing process and include communication means; An inspection apparatus for performing a state inspection of the wafer between the multi-step machining processes and having a communication means; A packaging device for separately packaging the wafers through the multi-step processing process and the inspection step according to quality and having communication means; And a central control unit configured to communicate with the processing apparatus, the inspection apparatus, and the packaging apparatus, to control the operation of each apparatus, and to store and separately record each processing process and inspection process performed on the wafer for each wafer sheet. It is configured by.
상기 통신 수단은 근거리 통신 모듈로, 상기 각 가공 및 검사장치와 포장장치 그리고 중앙통제부에 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.The communication means is a short-range communication module, characterized in that each of the processing and inspection device, the packaging device and the central control unit are each provided.
상기 각 가공장치, 검사장치, 포장장치에는, 상기 작업대상 웨이퍼가 캐리어에 의해 로딩되면 캐리어 ID를 읽어 상기 중앙통제부로 전송하는 로딩스테이지와; 상기 캐리어의 ID에 대응하는 상기 중앙통제부의 작업내용 ID를 수령하여 상기 로딩스테이지에 로딩된 웨이퍼에 대해 특정 가공공정을 수행하는 워크스테이지와; 상기 워크스테이지에 의해 해당 작업공정이 행하여진 웨이퍼가 투입되며 작업공정의 내용을 상기 중앙통제부로 송신하여 중앙통제부로 송신하는 언로딩스테이지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Each of the processing apparatus, the inspection apparatus and the packaging apparatus includes: a loading stage which reads a carrier ID and transmits the carrier ID to the central control unit when the target wafer is loaded by a carrier; A work stage receiving a work ID of the central control unit corresponding to the ID of the carrier and performing a specific processing process on the wafer loaded on the loading stage; The work stage is put into the wafer subjected to the work process, characterized in that it comprises an unloading stage for transmitting the contents of the work process to the central control unit to transmit to the central control unit.
상기 로딩스테이지에는 바코드리더가 설치되며, 상기 웨이퍼 캐리어에는 바코드가 형성되어, 상기 바코드리더가 상기 캐리어 ID를 읽는 것에 의해 작업대상 웨이퍼의 웨이퍼 ID가 식별되는 것을 특징으로 한다.A bar code reader is installed in the loading stage, and a bar code is formed in the wafer carrier, and the bar code ID of the wafer to be worked is identified by the bar code reader reading the carrier ID.
상기 언로딩스테이지에는 바코드리더가 설치되며, 상기 웨이퍼 캐리어에는 바코드가 형성되어, 상기 바코드리더가 상기 캐리어 ID를 읽는 것에 의해 작업이 수행된 웨이퍼의 웨이퍼 ID가 식별되는 것을 특징으로 한다.A bar code reader is installed on the unloading stage, and a bar code is formed on the wafer carrier, and the bar code ID of the wafer on which the operation is performed is identified by the bar code reader reading the carrier ID.
상기 가공, 검사, 포장장치 각각에는 각 장치의 동작을 제어하는 제어부가 구비되어, 상기 로딩스테이지, 작업스테이지, 언로딩스테이지의 동작을 제어하며, 상기 제어부의 제어에 의해 각 스테이지는 중앙통제부와의 교신을 수행하는 것을 특징으로 한다.Each of the processing, inspection, and packing devices is provided with a control unit for controlling the operation of each device, and controls the operation of the loading stage, the work stage, and the unloading stage, and each stage is controlled by the control unit. It is characterized by performing the communication.
상기 웨이퍼 낱장별 품질관리 시스템에는 전체 가공공정 및 검사공정이 종료된 웨이퍼에 대해 그 웨이퍼의 표면에 낱장별로 고유번호를 마킹하는 고유번호 마킹장치가 부가되는 것을 특징으로 한다.The wafer-specific quality management system is characterized in that the unique number marking device for marking the unique number for each sheet on the surface of the wafer for the wafer, the entire processing process and inspection process is completed.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 낱장별로 웨이퍼에 대한 품질관리가 행해지는 것이 가능하며, 작업공정이 자동화되어 웨이퍼에 대해 수행된 각 공정과 품질을 추적하는 것이 가능하며, 정보의 누락과 오류를 방지하고 전체 작업공정 시간과 비용절감을 도모할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to perform quality control on a wafer by sheet by the configuration as described above, and it is possible to track each process and quality performed on a wafer by automating a work process, and to eliminate information and errors. It can be prevented and the overall work time and cost can be saved.
이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 낱장별 웨이퍼 품질관리가 수행되는 웨이퍼 생산방법 및 생산 시스템의 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration of a preferred embodiment of the wafer production method and production system in which the wafer-by-sheet wafer quality control according to the present invention having the configuration as described above is carried out will be described in detail.
도 2는 본 발명에 의한 웨이퍼 생산공정을 예시한 공정흐름도이고, 도 3은 본 발명에 의한 작업장비의 구성을 예시한 평면도이다. 그리고, 도 4는 본 발명에 의한 웨이퍼 생산 시스템을 예시한 블럭 다이어그램이다.Figure 2 is a process flow diagram illustrating a wafer production process according to the present invention, Figure 3 is a plan view illustrating the configuration of a work equipment according to the present invention. 4 is a block diagram illustrating a wafer production system according to the present invention.
도시된 본 실시예의 웨이퍼 생산방법은, 단결정 잉곳을 슬라이싱하고 가공하여 경면웨이퍼를 형성하며, 각 작업장비에 대한 제어와 웨이퍼 낱장별 품질관리가 각 작업장비(200)와의 교신에 의해 중앙통제부(100)에 의해 자동 수행된다.In the illustrated embodiment, the wafer production method includes slicing and processing a single crystal ingot to form a mirror wafer, and the control of each work equipment and the quality control for each wafer sheet are performed by the central control unit (communication with each work equipment 200). Is automatically performed by 100).
즉, 중앙통제부(10)가 작업장비(200)와의 교신을 통해 작업대상 웨이퍼에 대한 정보를 추출하고 작업장비에 RECIPE ID에 의해 특정 작업내용을 부여하게 되면, 각 작업장비(200)는 중앙통제부(100)로부터의 작업명령에 따라 작업대상 웨이퍼에 부여된 작업공정을 수행하게 된다.That is, when the central control unit 10 extracts information on the work target wafer through communication with the work equipment 200 and assigns specific work contents to the work equipment by the RECIPE ID, each work equipment 200 has the center. According to the work command from the control unit 100 to perform the work process given to the work target wafer.
본 실시예의 작업단계는 슬라이싱(210a), 그라인딩(210b), 랩핑(210c), 에칭(210d), 폴리싱(210e), 세정(210f)등의 가공단계와(제 30 단계), 각 가공단계에 대한 웨이퍼의 상태를 평사하는 검사단계와(제 40 단계), 검사가 종료된 웨이퍼를 포장하여 제품화하는 단계를 포함한다(제 60 단계). The working steps of this embodiment are processed in the slicing (210a), grinding (210b), lapping (210c), etching (210d), polishing (210e), cleaning (210f) and the like (step 30), each processing step And a step of inspecting the state of the wafer with respect to the state of the wafer (step 40), and packaging and commercializing the wafer on which the inspection is completed (step 60).
각 작업장비(200)는 여러 단계에 걸친 공정을 수행하기 위한 여러 스테이지를 포함하는데, 이 스테이지들에서 작업공정의 제어는 중앙통제부와는 별도로 작업장비(200)에 구비된 제어부(213) 제어에 의해 수행된다. Each work equipment 200 includes several stages for performing a process of several stages, in which the control of the work process is controlled by the control unit 213 provided in the work equipment 200 separately from the central control unit. Is performed by.
또한 본 실시예의 작업장비(200)는 중앙통제부(100)와의 통신을 수행하기 위한 통신모듈(215)을 포함하며, 이 통신모듈(215)은 작업장비(100)의 제어부(213)에 의해 그 동작이 제어된다. 본 실시예에서 각 작업장비(200)와 중앙통제부(100)는 근거리 무선통신에 의해 교신을 주고받으며, 따라서 근거리무선통신 모듈이 각 작업장비(200)와 중앙통제부(100)에 구비된다.In addition, the work equipment 200 of the present embodiment includes a communication module 215 for performing communication with the central control unit 100, the communication module 215 by the control unit 213 of the work equipment 100 The operation is controlled. In this embodiment, each work equipment 200 and the central control unit 100 communicate with each other by short-range wireless communication, and therefore, a short-range wireless communication module is provided in each work equipment 200 and the central control unit 100. .
그리고, 본 실시예의 작업장비(200)는, 다른 공정단계로부터 웨이퍼가 캐리어(201)에 의해 운반되어 로딩되는 로딩스테이지(211)와, 로딩된 웨이퍼에 대해 중앙통제부(100)에 의해 부여된 다단계의 작업을 수행하는 워크스테이지(217)와, 작업이 종료된 후 다음 공정으로 웨이퍼가 이동되어지는 언로딩스테이지(219)를 포함한다.In addition, the work equipment 200 according to the present embodiment includes a loading stage 211 in which wafers are carried and loaded by the carrier 201 from another process step, and the central control unit 100 is provided to the loaded wafers. The work stage 217 performs a multi-step operation, and the unloading stage 219 in which the wafer is moved to the next process after the operation is completed.
본 실시예에서 슬라이싱(210a)에 의해 형성된 웨이퍼에는 중앙통제부(100)에 의해 낱장별로 웨이퍼ID가 부여되며, 각 작업장비(200)의 사이에 웨이퍼의 이동을 수행하는 캐리어(201,202)에는 캐리어ID가 부여된다. 그리고, 본 실시예에서 캐리어 ID 및 웨이퍼 ID는 바코드에 의해 인식되므로, 캐리어에는 캐리어 ID가 바코드로 표시되고 작업장비(200)의 로딩스테이지(211)와 언로딩스테이지(219)에는 각각 바코드리더(212, 218)가 구비된다.In the present embodiment, the wafer formed by the slicing 210a is given a wafer ID for each sheet by the central control unit 100, and the carriers 201 and 202 which move the wafer between the respective work equipments 200 are carriers. ID is assigned. In addition, since the carrier ID and the wafer ID are recognized by the barcode in the present embodiment, the carrier ID is displayed on the carrier as a barcode, and the barcode reader (on the loading stage 211 and the unloading stage 219 of the work equipment 200, respectively). 212 and 218 are provided.
따라서, 작업대상 웨이퍼가 로딩스테이지(211)에 로딩되면, 제어부(213)의 제어에 의해 작업장비(210)의 바코드리더(212)는 웨이퍼를 운반하는 캐리어(201)의 캐리어 ID를 읽고 이는 작업장비(200)의 통신모듈(215)을 통하여 중앙통제부(100)로 송신 된다(제 31 단계, 제 32 단계, 제 33 단계). Therefore, when the wafer to be loaded is loaded on the loading stage 211, the barcode reader 212 of the work equipment 210 reads the carrier ID of the carrier 201 that carries the wafer under the control of the controller 213. It is transmitted to the central control unit 100 through the communication module 215 of the equipment 200 (step 31, step 32, step 33).
중앙통제부(100)는 수신된 캐리어 ID 의해 중앙통제부(100) 기억장치에 저장된 정보를 추출하여 작업대상 웨이퍼를 식별하게 된다. 이 경우 작업대상 웨이퍼의 식별은 이전 작업공정에서 인식 저장된 캐리어 ID와 웨이퍼 ID를 추출하는 것에 의해 이행된다.The central control unit 100 extracts the information stored in the central control unit 100 storage device by the received carrier ID to identify the wafer to be worked. In this case, the identification of the wafer to be worked is performed by extracting the carrier ID and the wafer ID stored and recognized in the previous work process.
작업대상 웨이퍼가 식별되면, 중앙통제부(100)는 캐리어 ID와 작업장비 ID에 의해 로딩된 웨이퍼에 수행될 작업내용을 결정하게 되며, 결정된 작업내용은 작업장비(200)로 송신된다(제 34 단계). When the work target wafer is identified, the central control unit 100 determines the work contents to be performed on the wafer loaded by the carrier ID and the work equipment ID, and the determined work contents are transmitted to the work equipment 200 (34). step).
작업장비(200)의 워크스테이지(219)에서는 중앙통제부(100)로부터 수신된 내용에 따라 로딩된 웨이퍼에 대한 여러 단계에 걸친 가공공정을 제어부(213)의 제어를 통해 수행한다(제 35 단계). The work stage 219 of the work equipment 200 performs a multi-step machining process on the loaded wafer according to the content received from the central control unit 100 through the control of the controller 213 (step 35). ).
해당 작업공정이 종료되게 되면, 웨이퍼는 다른 공정으로 캐리어(202)에 의해 이동되기 위해 언로딩스테이지(219)에 투입된다(제 36 단계). 언로딩스테이지(219)의 바코드리더(218)는 웨이퍼를 다음공정으로 이동시키는 캐리어(202)의 캐리어 ID를 읽고, 이 캐리어 ID와 이 캐리어(202)에 의해 운반되는 웨이퍼ID와 웨이퍼에 수행된 작업공정의 내용을 통신모듈(215)을 통하여 중앙통제부(100)로 송신한다(제 37 단계).When the work process is finished, the wafer is put into the unloading stage 219 to be moved by the carrier 202 to another process (step 36). The barcode reader 218 of the unloading stage 219 reads the carrier ID of the carrier 202 for moving the wafer to the next process, and performs the carrier ID and the wafer ID carried by the carrier 202 and the wafer. The content of the work process is transmitted to the central control unit 100 through the communication module 215 (step 37).
중앙통제부(100)는 캐리어ID, 웨이퍼 ID, 작업장비에 대한 RECIPE ID 등을 기억장치에 저장하고, 웨이퍼는 상기 캐리어(202)에 의해 다음 공정의 로딩스테이지로 이동되어 진다( 제 39 단계). 그리고, 상술한 바와 같은 단계를 거쳐서 다른 공정이 시작되고 종료되며, 동일한 과정의 반복에 의해 여러 작업단계가 수행되게 된다.The central control unit 100 stores the carrier ID, the wafer ID, the RECIPE ID for the work equipment, etc. in the storage device, and the wafer is moved to the loading stage of the next process by the carrier 202 (step 39). . Then, other processes are started and finished through the above steps, and various work steps are performed by repeating the same process.
웨이퍼에 대한 특정 가공공정이 종료된 후에는 웨이퍼의 상태를 검사하여 소자 제작을 위한 적합한 품질인가를 판단을 하기 위한 검사단계가 수행된다(제 41 단계, 제 43 단계). After the specific processing process for the wafer is finished, an inspection step for inspecting the state of the wafer to determine whether it is of suitable quality for fabrication of the device is carried out (steps 41 and 43).
본 실시예의 검사단계는 단결정 잉곳의 성장과정에서 발생한 결함을 검사하는 제 1 검사단계와, 웨이퍼 표면가공단계에서 발생한 결함을 검사하는 제 2 검사단계를 포함한다.The inspection step of this embodiment includes a first inspection step for inspecting defects occurring during the growth of the single crystal ingot, and a second inspection step for inspecting defects occurring in the wafer surface processing step.
상술한 바와 같이 중앙통제부(100)와 작업장비(200)의 제어에 의해 각 검사단계가 수행되면, 품질검사의 결과 등은 각 작업장비(200)의 통신모듈(215)을 통해 중앙통제부에 전달되고 기억장치에 기록되어 웨이퍼 낱장별로 작업 이력과 품질의 측정이 가능해지게 된다(제 43 단계, 제 45 단계).As described above, when each inspection step is performed by the control of the central control unit 100 and the work equipment 200, the result of the quality inspection, etc., through the communication module 215 of each work equipment 200, the central control unit The data is transferred to the memory device and recorded in the memory device, so that the work history and quality can be measured for each wafer sheet (steps 43 and 45).
웨이퍼에 대한 전체 가공공정과 검사공정이 모두 종료되게 되면, 웨이퍼의 표면에 웨이퍼 고유번호를 각인하는 마킹공정이 수행되게 된다(제 50 단계). When the entire processing process and the inspection process for the wafer are completed, the marking process of stamping the wafer unique number on the surface of the wafer is performed (step 50).
마킹단계에 로딩된 웨이퍼는 웨이퍼 ID에 의해 중앙통제부(100)에 의해 식별되며, 중앙제어부(100)로부터 제공되는 웨이퍼에 대한 정보를 이용하여 마킹장치(230)의 제어부는 특정된 로직에 따라 웨이퍼의 고유번호를 결정하게 된다.The wafer loaded in the marking step is identified by the central control unit 100 by the wafer ID, and the controller of the marking apparatus 230 uses the information on the wafer provided from the central control unit 100 according to the specified logic. The unique number of the wafer is determined.
이 결정된 고유번호는 웨이퍼의 표면에 마킹수단에 의해 마킹되며, 중앙통제부(100)는 마킹공정이 수행된 웨이퍼에 대해서는 고유번호에 의해 작업이력과 품질수준에 대한 서치가 가능하도록 그 내용을 데이터베이스에 저장하게 된다(제 51 단계).The determined unique number is marked on the surface of the wafer by marking means, and the central control unit 100 displays the contents of the database so that the work history and quality level can be searched by the unique number for the wafer on which the marking process is performed. (Step 51).
마킹공정에 의해 고유번호가 식각된 웨이퍼는 마킹단계에서 발생된 오염을 제거하기 위한 세정단계로 투입된다. 그리고, 세정단계를 거친 웨이퍼는 건조되어 최종적인 품질검사인 청정도 검사를 거치게 된다(제 53 단계, 제 55 단계).The wafer having the unique number etched by the marking process is put into a cleaning step to remove contamination generated in the marking step. Then, the wafer that has been cleaned is dried and subjected to cleanliness inspection, which is a final quality inspection (steps 53 and 55).
이와 같이 마킹, 세정, 청정도 검사의 결과는 웨이퍼 고유번호와 함께 중앙제어부에 저장되며, 웨이퍼는 캐리어에 의해 포장단계로 투입된다.In this way, the results of the marking, cleaning and cleanliness inspection are stored in the central control unit together with the wafer identification number, and the wafer is put into the packaging step by the carrier.
포장단계의 즉전에는 웨이퍼에 대한 자동 품질등급이 부여되는 단계가 수행된다. 이는 중앙통제부(100)에 저장된 웨이퍼의 작업이력과 품질상태에 대한 정보에 의해 프로그램된 소정의 기준에 따라 중앙통제부에 의해 자동으로 수행된다(제 57 단계).Immediately before the packaging step, a step of assigning an automatic quality grade to the wafer is performed. This is automatically performed by the central control unit according to a predetermined criterion programmed by the information on the work history and the quality state of the wafer stored in the central control unit 100 (step 57).
따라서 포장단계에서는 웨이퍼에 대해 부여된 품질등급에 따라 웨이퍼를 분리하며, 일정기준을 통과한 웨이퍼에 대해서만 제품용 포장용기에 포장하여 제품화하게 된다(제 60 단계).Therefore, in the packaging step, the wafers are separated according to the quality grade given to the wafer, and only the wafers passing the predetermined standard are packaged in the product packaging container and commercialized (step 60).
본 실시예에서는 여러 단계에 걸친 검사공정에서는 웨이퍼의 상태에 대한 측정만 이루어지고 웨이퍼의 품질별 분리는 수행되지 않는다. 그리고, 모든 작업과 검사공정이 종료된 후 포장단계에 이르러서야 비로소 웨이퍼 낱장별로 정해진 품질등급에 따라 분리 포장하는 공정을 거치게 된다(제 61 내지 67 단계).In this embodiment, only a measurement of the state of the wafer is made in the inspection process over several stages, and separation of the quality of the wafer is not performed. Then, after all the work and inspection process is completed, the packaging step is finally performed until the packaging is separated and packaged according to the quality grade determined for each wafer sheet (steps 61 to 67).
웨이퍼 포장용기에는 수용된 웨이퍼의 고유번호가 기록되며, 각 고유번호에 대한 작업이력과 품질에 대한 데이터가 포장용기에 포함되게 된다. 이 경우에 포장용기에는 웨이퍼의 작업이력 및 품질수준에 대한 데이터가 컴퓨터로 판독가능한 소프트웨어에 의해 저장되어 포장용기에 부착될 수 있다.In the wafer packaging container, the unique number of the received wafer is recorded, and data on the work history and quality of each unique number is included in the packaging container. In this case, the packaging data may be stored by the computer readable software and attached to the packaging data on the wafer history and quality level.
또한 실시예에 따라서, 웨이퍼에 대한 작업이력과 품질수준에 대한 데이터는 중앙통제부(100)의 데이터베이스에 고유번호에 의해 서치(search) 가능하도록 저장되고, 무선통신이나 인터넷 등을 통하여 고유번호로 웨이퍼에 대한 기록을 검색할 수 있도록 하는 것도 가능하다.In addition, according to the embodiment, the data on the work history and quality level for the wafer is stored in the database of the central control unit 100 to be searched by the unique number (search), and the unique number through the wireless communication or the Internet, etc. It is also possible to retrieve the record for the wafer.
본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 정해지며, 특허청구범위에 기재된 사항과 동일성 범위에서 당업자가 행한 다양한 변형과 개작을 포함함은 자명하다. The scope of the present invention is not limited to the above embodiments, but is determined by the matters described in the claims, and it is obvious that the present invention includes various modifications and adaptations made by those skilled in the art in the same range as the matters described in the claims.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 웨이퍼 생산의 전과정을 자동화하며, 웨이퍼의 작업지시(측정조건, 작업조건, 작업대상, 수량 등)를 중앙통제부가 각 작업장비에 교신을 통해 내려주는 것이 가능하여 작업자의 실수를 방지할 수 있게 된다.The present invention automates the whole process of wafer production by the above configuration, it is possible to give the work instructions (measurement conditions, working conditions, work objects, quantity, etc.) of the wafer through the central control unit to communicate with each work equipment The operator's mistake can be prevented.
또한 본 발명에서는 생산공정 전체에 걸쳐 웨이퍼 ID에 의해 웨이퍼가 낱장별로 인식되기 때문에 가장 세분화된 단위인 낱장 웨이퍼에 대한 작업이력과 품질추적이 가능하게 된다.In addition, in the present invention, since the wafers are recognized by the wafer IDs throughout the production process, work history and quality tracking for the single wafer, which is the most granular unit, can be performed.
또한 웨이퍼의 출하를 위해 표면에 마킹되는 고유번호가 작업자에 의해 부여되는 것이 아니라 웨이퍼 생산 시스템에서 일정한 로직에 따라 결정되고, 자동화된 절차에 의해 마킹공정이 수행되므로, 표시의 누락이나 작업실수를 방지할 수 있는 FOOL PROOF를 구현할 수 있다.In addition, a unique number that is marked on the surface for shipment of the wafer is not assigned by an operator, but determined according to a certain logic in the wafer production system. Can implement FOOL PROOF.
또한 웨이퍼의 고유번호에 의해 웨이퍼의 작업이력과 품질추적이 가능하기 때문에 웨이퍼로부터 반도체 소자를 제작하는데 있어서 정보의 활용이 가능해진다. In addition, since the work history and quality tracking of the wafer can be performed by the unique number of the wafer, information can be utilized in manufacturing a semiconductor device from the wafer.
도 1은 종래의 일반적인 웨이퍼 생산공정을 예시한 공정흐름도.1 is a process flow diagram illustrating a conventional general wafer production process.
도 2는 본 발명에 의한 웨이퍼 생산공정을 예시한 공정흐름도.Figure 2 is a process flow diagram illustrating a wafer production process according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 작업장비의 구성을 예시한 평면도.Figure 3 is a plan view illustrating a configuration of work equipment according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 웨이퍼 생산 시스템을 예시한 블럭 다이어그램.4 is a block diagram illustrating a wafer production system according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100........중앙통제부 200.........작업장비100 ........ Central Control Unit 200 ......... Work Equipment
210........가공장비 201,202.....캐리어210 ..... Processing Equipment 201,202 ..... Carrier
211........로딩스테이지 212,218.....바코드리더211 ........ Loading Stage 212,218 ..... Barcode Reader
215.........통신모듈 217.........워크스테이지 215 ......... Communication module 217 ......... Work stage
219.........언로딩스테이지 220.........검사장치219 ......... Unloading stage 220 ......... Inspection device
230.........마킹장치 240.........포장장치230 ......... Marking device 240 ......... Packaging device
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