KR20050099880A - Sensoring apparatus for centering of semiconductor wafer and method for sensoring centering of semiconductor wafer using the same - Google Patents

Sensoring apparatus for centering of semiconductor wafer and method for sensoring centering of semiconductor wafer using the same Download PDF

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KR20050099880A KR1020040025101A KR20040025101A KR20050099880A KR 20050099880 A KR20050099880 A KR 20050099880A KR 1020040025101 A KR1020040025101 A KR 1020040025101A KR 20040025101 A KR20040025101 A KR 20040025101A KR 20050099880 A KR20050099880 A KR 20050099880A
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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법에 관한 것으로, 반도체 웨이퍼가 놓여지는 회전 가능하는 척; 상기 척 상에 놓여지는 반도체 웨이퍼의 상면과 일정 거리로 이격되어 위치하고, 눈금 표시가 된 렌즈를 구비하여 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 이미지를 얻는 적어도 하나의 이미지 센서; 및 상기 적어도 하나의 이미지 센서로부터 얻은 이미지를 전송받아 상기 이미지로부터 얻은 눈금 간격과 기설정된 기준 간격의 비교로써 상기 반도체 웨이퍼에 코팅된 소정의 박막의 제거 상태를 분석하여 상기 반도체 웨이퍼의 센터링 불량 여부를 감지하는 분석 기구를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 스피너에서의 프로세스 진행시 웨이퍼 센터링 불량을 감지하는 경우 후속 프로세스 진행 이전에 경고 및 인터록(Interlock) 설정이 가능하다. 이에 따라 웨이퍼 파손 및 사이드 린스 불량을 방지하여 생산성이 향상되고 수율이 향상되는 효과가 있다.The present invention relates to a centering detection device for a semiconductor wafer and a centering detection method for a semiconductor wafer using the same, comprising: a rotatable chuck on which a semiconductor wafer is placed; At least one image sensor positioned at a predetermined distance from an upper surface of the semiconductor wafer placed on the chuck, and having a graduated lens to obtain an image of an edge portion of the semiconductor wafer; And analyzing a removal state of a predetermined thin film coated on the semiconductor wafer by comparing an image obtained from the at least one image sensor with a graduation interval obtained from the image and a predetermined reference interval to determine whether the semiconductor wafer is poor in centering. And an analysis instrument for sensing. According to the present invention, when a wafer centering failure is detected during the process of the spinner, warning and interlock can be set before the subsequent process. This prevents wafer breakage and side rinse defects, thereby improving productivity and improving yield.

Description

반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법{SENSORING APPARATUS FOR CENTERING OF SEMICONDUCTOR WAFER AND METHOD FOR SENSORING CENTERING OF SEMICONDUCTOR WAFER USING THE SAME}SENSORING APPARATUS FOR CENTERING OF SEMICONDUCTOR WAFER AND METHOD FOR SENSORING CENTERING OF SEMICONDUCTOR WAFER USING THE SAME}

본 발명은 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 에지부 상단에 이미지 센서를 설치하여 웨이퍼 센터링 불량 유무를 확인하는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a centering sensing device for a semiconductor wafer and a centering sensing method for a semiconductor wafer using the same, and more particularly, to a centering sensing device for a semiconductor wafer, in which an image sensor is installed on an upper edge of a wafer to check wafer centering defects. The present invention relates to a centering detection method of a semiconductor wafer using the same.

주지된 바와 같이, 반도체 디바이스는 여러 다양한 제조 공정을 거쳐 생산되는데, 반도체 디바이스 제조에 있어서 가장 필요한 프로세스 중의 하나가 포토리소그래피이다. 포토리소그래피란 반도체 웨이퍼 상에 포토레지스트를 코팅하고, 특정 패턴 형태를 지닌 포토마스크를 반도체 웨이퍼 상에 위치시킨 이후, 빛을 통과시켜 반도체 웨이퍼 상의 포토레지스트에 같은 패턴 형태를 전사하는 프로세스를 말한다. 이러한 포토리소그래피는 반도체 소자의 제조 수율에 상당한 영향을 미치는 것으로 포토레지스트를 반도체 웨이퍼 상에 코팅시키는 작업부터 최종 현상 작업까지 정밀성과 무결점성을 요구한다.As is well known, semiconductor devices are produced through a variety of manufacturing processes, one of the most necessary processes for manufacturing semiconductor devices is photolithography. Photolithography refers to a process of coating a photoresist on a semiconductor wafer, placing a photomask having a specific pattern shape on the semiconductor wafer, and then transferring light to transfer the same pattern shape to the photoresist on the semiconductor wafer. Such photolithography has a significant effect on the manufacturing yield of semiconductor devices and requires precision and flawlessness from coating the photoresist on the semiconductor wafer to the final developing operation.

포토리소그래피에 있어서 포토레지스트는 스피너(Spinner)라는 장비에서 액상의 형태로 반도체 웨이퍼 상에 공급되며 웨이퍼의 회전에 따른 원심력에 의해 웨이퍼 에지부까지 퍼지면서 코팅된다. 그런데, 웨이퍼의 에지부는 웨이퍼 이송 기구가 직접 접촉하는 부위이므로, 웨이퍼 에지부에 포토레지스트가 코팅되어 있으면 이송 기구와의 접촉에 의해 벗겨진 포토레지스트는 불순물 파티클로 작용하여 수율에 악영향을 끼친다. 이러한 이유로, 웨이퍼 상에 포토레지스트를 코팅한 이후에는 특정 용제로써 웨이퍼 에지부에 코팅된 포토레지스트를 녹여 없애는 사이드 린스(Side Rinse)라는 것을 행하는 것이 일반적이다.In photolithography, a photoresist is supplied onto a semiconductor wafer in the form of a liquid in a device called a spinner and coated while spreading to the wafer edge portion by centrifugal force due to the rotation of the wafer. However, since the edge portion of the wafer is a portion where the wafer transfer mechanism is in direct contact, when the photoresist is coated on the wafer edge portion, the photoresist peeled off by contact with the transfer mechanism acts as an impurity particle and adversely affects the yield. For this reason, after coating the photoresist on the wafer, it is common to perform a side rinse that dissolves and removes the photoresist coated on the wafer edge portion with a specific solvent.

그런데, 스피너 척 상에 올려진 웨이퍼 중심과 스피너 척 중심이 제대로 정렬되지 않은 경우에 사이드 린스를 진행하게 되면, 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(10) 에지부에 코팅된 포토레지스트(20)는 불균일한 형태로 제거될 수 있다. 즉, 웨이퍼 센터링(Wafer Centering)이 불량한 상태에서 사이드 린스를 행하면 웨이퍼(10)의 좌측은 우측에 비해 지나치게 많이 포토레지스트(20)가 벗겨지게 된다. 이 상태에서 계속적으로 후속 프로세스를 진행하게 되면 웨이퍼(10) 좌측 에지부는 원하지 않은 에칭이 되기도 하고, 또한 웨이퍼(10) 우측 에지부에 코팅된 포토레지스트(20)는 전술한 이유로 수율을 떨어뜨리는 파티클로서 작용한다.However, when the side rinse is performed when the center of the wafer and the center of the spinner chuck mounted on the spinner chuck are not aligned properly, as shown in FIG. 1, the photoresist 20 coated on the edge of the wafer 10 is shown. Can be removed in a non-uniform form. That is, when side rinsing is performed in a state where wafer centering is poor, the photoresist 20 is peeled off too much on the left side of the wafer 10 compared to the right side. If the continuous process is continued in this state, the left edge portion of the wafer 10 may be undesirably etched, and the photoresist 20 coated on the right edge portion of the wafer 10 may have a low yield of particles for the reasons described above. Act as.

이에 본 발명은 상술한 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼 센터링 불량 유무를 감지할 수 있는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, an object of the present invention is to provide a centering detection device for a semiconductor wafer that can detect the presence or absence of wafer centering failure and a method for detecting the centering of the semiconductor wafer using the same. have.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법은 웨이퍼 에지부 상단에 이미지 센서를 설치하여 웨이퍼 센터링 불량 유무를 확인할 수 있는 것을 특징으로 한다.The centering detection apparatus of the semiconductor wafer and the centering detection method of the semiconductor wafer using the same in accordance with the present invention for achieving the above object is characterized in that the wafer centering defect can be confirmed by installing an image sensor on the upper edge of the wafer.

상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 일국면에 따른 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치는, 반도체 웨이퍼가 놓여지는 회전 가능하는 척; 상기 척 상에 놓여지는 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 이미지를 얻는 적어도 하나의 이미지 센서; 및 상기 적어도 하나의 이미지 센서가 얻은 이미지로부터 상기 반도체 웨이퍼에 코팅된 소정의 박막의 제거 상태를 분석하는 분석 기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for detecting a centering of a semiconductor wafer according to an aspect of the present invention, which can implement the above features, includes: a rotatable chuck on which the semiconductor wafer is placed; At least one image sensor obtaining an image of an edge portion of the semiconductor wafer placed on the chuck; And an analysis instrument for analyzing the removal state of the predetermined thin film coated on the semiconductor wafer from the image obtained by the at least one image sensor.

이 실시예에 있어서, 상기 척은 상기 반도체 웨이퍼 상에 포토레지스트를 코팅하는 스피너에 장착되는 척인 것을 특징으로 한다. 상기 척은 상기 이미지 센서가 상기 반도체 웨이퍼의 이미지를 얻는 동안 분당 100 내지 300회 회전하는 것을 특징으로 한다. 상기 반도체 웨이퍼에 코팅된 소정의 박막은 포토레지스트인 것을 특징으로 한다. 상기 적어도 하나의 이미지 센서는 상기 반도체 웨이퍼의 에지부 위에 위치하는 것을 특징으로 한다. 상기 분석 기구가 상기 반도체 웨이퍼의 센터링이 불량으로 감지하는 경우 경고를 발생하는 기구가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.In this embodiment, the chuck is characterized in that the chuck is mounted to a spinner coating a photoresist on the semiconductor wafer. The chuck is characterized in that it rotates 100 to 300 times per minute while the image sensor acquires an image of the semiconductor wafer. The predetermined thin film coated on the semiconductor wafer is characterized in that the photoresist. The at least one image sensor is positioned on an edge portion of the semiconductor wafer. The apparatus may further include a mechanism for generating a warning when the analysis apparatus detects that the centering of the semiconductor wafer is defective.

상기 특징으로 구현하는 본 발명의 다른 국면에 따른 반도체 웨이퍼 센터링 감지 장치는, 반도체 웨이퍼가 놓여지는 회전 가능하는 스피너 척; 상기 척 상에 놓여지는 반도체 웨이퍼의 에지부와 상방향으로 일정 거리로 이격되어 위치하고, 눈금 표시가 된 렌즈를 구비하여, 상기 스피너 척이 회전하는 동안 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 이미지를 얻는 적어도 하나의 이미지 센서; 상기 적어도 하나의 이미지 센서로부터 얻은 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 이미지를 전송받아 상기 이미지로부터 얻은 눈금 간격과 기설정된 기준 간격의 비교로써 상기 반도체 웨이퍼에 코팅된 포토레지스트의 제거 상태를 분석하여 상기 반도체 웨이퍼의 센터링 불량 여부를 감지하는 분석 기구; 및 상기 분석 기구가 상기 반도체 웨이퍼의 센터링이 불량으로 감지하는 경우 경고를 발생하는 기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a semiconductor wafer centering detection apparatus includes: a rotatable spinner chuck on which a semiconductor wafer is placed; At least one lens spaced apart from the edge portion of the semiconductor wafer placed on the chuck by a predetermined distance and having a graduated lens to obtain an image of the edge portion of the semiconductor wafer while the spinner chuck is rotated. An image sensor; Receiving an image of the edge portion of the semiconductor wafer obtained from the at least one image sensor by analyzing the removal state of the photoresist coated on the semiconductor wafer by comparing the graduation interval obtained from the image with a predetermined reference interval of the semiconductor wafer An analysis mechanism for detecting whether the centering is bad; And a mechanism for generating an alert when the analysis instrument detects that the centering of the semiconductor wafer is defective.

이 실시예에 있어서, 상기 스피너 척의 회전 속도는 분당 100 내지 300회인 것을 특징으로 한다.In this embodiment, the rotational speed of the spinner chuck is characterized in that 100 to 300 times per minute.

상기 특징을 구현하는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법은, 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치를 이용하여, 상기 척이 회전하는 동안 상기 소정의 박막이 제거된 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 이미지를 얻는 단계와; 상기 이미지로부터 상기 눈금 간격을 구하는 단계와; 상기 눈금 간격과 상기 기설정된 기준 간격을 비교하는 단계와; 상기 비교 단계에서 상기 눈금 간격이 상기 기설정된 기준 간격 범위를 초과하는 경우 상기 반도체 웨이퍼의 센터링은 불량으로 판단하고, 상기 눈금 간격이 상기 기설정된 기준 간격 범위내이면 상기 반도체 웨이퍼의 센터링은 정상으로 판단하는 상기 반도체 웨이퍼의 센터링 분석 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the centering detection method of the semiconductor wafer according to the present invention for implementing the above features, using the centering detection device of the semiconductor wafer according to the present invention, the edge portion of the semiconductor wafer from which the predetermined thin film is removed while the chuck is rotated Obtaining an image; Obtaining the grid spacing from the image; Comparing the scale interval with the preset reference interval; In the comparing step, when the scale interval exceeds the predetermined reference interval range, the centering of the semiconductor wafer is determined to be defective. When the scale interval is within the preset reference interval range, the centering of the semiconductor wafer is determined to be normal. It characterized in that it comprises a centering analysis step of the semiconductor wafer.

이 실시예에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼의 센터링 분석 단계에서 상기 반도체 웨이퍼의 센터링이 불량으로 판단되는 경우 경고를 발생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 이미지를 얻는 단계에서 상기 척은 분당 100 내지 300회로 회전하는 것을 특징으로 한다. 상기 척은 상기 반도체 웨이퍼 상에 포토레지스트를 코팅하는 스피너에 장착되는 척인 것을 특징으로 한다. 상기 소정의 박막은 포토레지스트인 것을 특징으로 한다.The method may further include generating a warning when the centering of the semiconductor wafer is determined to be defective in the centering analysis of the semiconductor wafer. In the step of obtaining an image of the edge portion of the semiconductor wafer, the chuck is characterized in that it rotates 100 to 300 times per minute. The chuck is characterized in that the chuck is mounted to a spinner coating a photoresist on the semiconductor wafer. The predetermined thin film is characterized in that the photoresist.

본 발명에 따르면, 스피너에서의 프로세스 진행시 웨이퍼 센터링 불량을 감지하는 경우 후속 프로세스 진행 이전에 경고 및 인터록(Interlock) 설정을 통하여 후속 프로세스 진행을 중지시킬 수 있다.According to the present invention, when a wafer centering failure is detected during the process of the spinner, the process of the subsequent process may be stopped through the warning and the interlock setting before the process.

이하, 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus for detecting a centering of a semiconductor wafer and a method for detecting a centering of a semiconductor wafer using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명과 종래 기술과 비교한 이점은 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명과 특허청구범위를 통하여 명백하게 될 것이다. 특히, 본 발명은 특허청구범위에서 잘 지적되고 명백하게 청구된다. 그러나, 본 발명은 첨부된 도면과 관련해서 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다. 도면에 있어서 동일한 참조부호는 다양한 도면을 통해서 동일한 구성요소를 나타낸다.Advantages over the present invention and prior art will become apparent through the description and claims with reference to the accompanying drawings. In particular, the present invention is well pointed out and claimed in the claims. However, the present invention may be best understood by reference to the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements throughout the various drawings.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법을 나타내는 흐름도이며, 도 4는 본 발명에 있어서 반도체 웨이퍼 센터링을 설명하기 위한 평면도이다.2 is a perspective view illustrating a centering detection apparatus for a semiconductor wafer according to the present invention, FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for detecting centering of a semiconductor wafer according to the present invention, and FIG. 4 illustrates a semiconductor wafer centering method according to the present invention. It is a plan view for.

(실시예)(Example)

도 2를 참조하면, 웨이퍼 회전 트랙 본체(102) 내부에 회전 가능한 척(104)이 장착되고 반도체 웨이퍼(100)는 척(104) 상부에 수평으로 놓여지게 된다. 예를 들어, 척(104)은 반도체 웨이퍼(100) 상에 포토레지스트(Photoresist)를 코팅하는 스피너(Spinner) 또는 스피너 코터(Spinner Coater)라는 반도체 디바이스 제조 설비에 장착되는 스피너 척이다.Referring to FIG. 2, a rotatable chuck 104 is mounted inside the wafer rotation track body 102 and the semiconductor wafer 100 is placed horizontally above the chuck 104. For example, the chuck 104 is a spinner chuck mounted to a semiconductor device manufacturing facility called a spinner or spinner coater that coats a photoresist on the semiconductor wafer 100.

또한, 웨이퍼(100) 에지부 상면에 일정 거리를 두고 위치하면서 웨이퍼(100)의 에지부 이미지를 얻는 이미지 센서(306)가 위치한다. 이미지 센서(306)는 렌즈(307)를 구비하는데, 렌즈(307)에는 눈금들이 매겨져 있다. 그리고, 이미지 센서(306)로부터 얻은 이미지를 전송받아 이를 분석하는 소프트웨어가 장착된 분석 기구(302)가 있고, 이미지 센서(306)로부터 분석 기구(302)로 이미지를 전송하는 케이블(304)이나 기타 전송 통로가 도시되어 있다. In addition, an image sensor 306 is positioned to obtain an edge image of the wafer 100 while being positioned at a predetermined distance on an upper surface of the edge portion of the wafer 100. Image sensor 306 has a lens 307, which is scaled. In addition, there is an analysis instrument 302 equipped with software for receiving an image obtained from the image sensor 306 and analyzing it, and a cable 304 or the like for transmitting an image from the image sensor 306 to the analysis instrument 302. The transmission passage is shown.

이에 덧붙여, 분석 기구(302)에 의해 프로세스 불량으로 판단되는 경우 이를 외부로 알리는 경고등이 켜지거나 알람이 울리는 등의 경고를 발생할 수 있는 경고 기구(308)가 더 포함될 수 있다.In addition, if it is determined that the process is bad by the analysis mechanism 302 may further include a warning mechanism 308 that can generate a warning, such as a warning light is turned on or an alarm sounds.

본 발명은 웨이퍼의 에지부에 코팅된 포토레지스트를 제거하는 사이드 린스를 진행한 후 그 즉시 포토레지스트 제거 상태를 살피는 것이다. 따라서, 에지부의 포토레지스트가 제거된 웨이퍼(100)는 현상 공정을 전후 해서 스피너의 척(104) 위에 놓여진다.The present invention is to examine the photoresist removal immediately after the side rinse to remove the photoresist coated on the edge of the wafer. Thus, the wafer 100 from which the photoresist at the edge portion has been removed is placed on the chuck 104 of the spinner before and after the developing process.

그 다음 척(104)을 이용하여 웨이퍼(100)를 비교적 저속으로, 가령 분당 회전수(RPM)가 100 내지 300 정도의 속도로 회전시키면서 이미지 센서(304)를 작동시켜 웨이퍼 에지부의 위치에서 웨이퍼(100) 상면을 순간적으로 촬상한다. 그러면, 웨이퍼 에지부의 이미지가 얻어진다. 이미지 센서(304)는 일반적으로 사용되는 카메라도 가능하지만 장치의 소형화를 위해서는 내시경 타입의 광화이버형 광학 현미경을 사용할 수도 있다. The chuck 104 is then used to operate the image sensor 304 while rotating the wafer 100 at a relatively low speed, such as a revolutions per minute (RPM) of about 100 to 300. 100) The upper surface is instantaneously picked up. The image of the wafer edge is then obtained. The image sensor 304 may be a commonly used camera, but an endoscope type optical fiber type optical microscope may be used for the miniaturization of the device.

이미지가 촬상되면 분석 소프트웨어 등이 설치된 컴퓨터 등의 분석 기구(302)에 이미지가 전송되어 분석되어지고, 소정의 기준을 통해 웨이퍼 센터링의 양호 여부가 판단된다. When the image is picked up, the image is transmitted to an analysis instrument 302 such as a computer on which analysis software or the like is installed and analyzed, and it is determined whether wafer centering is satisfactory based on predetermined criteria.

도 3은 촬상된 이미지를 데이터로 처리하여 분석하는 과정을 단계별로 보여주고 있다.3 shows a step-by-step process of analyzing the captured image as data.

도 3을 참조하면, 먼저 반도체 웨이퍼가 척 상에 놓여져 회전되면서 소정의 공급장치에 의해 액상의 포토레지스트가 웨이퍼 상에 넓게 퍼지면서 코팅된다. 이어서 소정의 용제에 의해 웨이퍼의 에지부에 코팅된 포토레지스트가 벗겨진다. 일단 포토레지스트가 웨이퍼 에지부로부터 제거되면 이미지 센서가 웨이퍼 에지부의 이미지를 촬상한다(1000). 이미지 센서가 이미지를 촬상하는 동안 웨이퍼는 분당 100 내지 300 회 정도로 회전한다.Referring to FIG. 3, first, a semiconductor wafer is placed on a chuck and rotated so that a liquid photoresist is widely spread on a wafer by a predetermined supply device. Subsequently, the photoresist coated on the edge portion of the wafer is peeled off by a predetermined solvent. Once the photoresist is removed from the wafer edge portion, the image sensor images 1000 of the wafer edge portion. The wafer rotates about 100 to 300 times per minute while the image sensor picks up the image.

이미지 센서에 얻어진 웨이퍼 에지부에 대한 이미지가 분석 기구로 전송 입력되면 분석 기구는 이미지 센서의 렌즈에 새겨진 눈금 간격, 즉 웨이퍼 에지부의 간격(도 4의 d)을 구한다(2000). 이 간격을 구하기 이전에 분석 기구는 이미지를 필터링하고 색보정을 행하는 등의 일반적인 화상 처리를 거칠 수 있다.When an image of the wafer edge portion obtained by the image sensor is inputted to the analysis instrument, the analysis instrument calculates the scale interval engraved on the lens of the image sensor, that is, the gap of the wafer edge portion (d in FIG. 4) (2000). Before obtaining this interval, the analysis instrument may undergo general image processing, such as filtering the image and performing color correction.

측정된 웨이퍼 에지부 간격(d)을 기설정된 기준 간격과 비교한다(3000). 웨이퍼 에지부 간격, 즉 포토레지스트가 벗겨진 웨이퍼 에지부의 간격은 웨이퍼가 회전되면서 촬상되기 때문에 여러 장이 얻어진다. 따라서, 기설정된 간격과 비교시 웨이퍼 에지부 간격 차이가 기설정된 간격의 허용 범위 내에 들어갈 수 있거나 그 범위를 벗어날 수 있다. 이상적으로는 웨이퍼 에지부 간격은 원하는 제거 간격, 즉 기설정된 간격과 동일할 것이다. 예를 들어, 사이드 린스 과정에서 제거된 포토레지스트 폭, 즉 웨이퍼 에지부 간격(d)이 2mm 정도라고 할 때, 사전에 기준 간격을 ±10%로 설정하면, 촬상된 이미지에서 분석된 d값이 1.9mm ~ 2.1mm 내에 들어올 경우에는 프로세스 이상이 없는 것으로 판단하고, d값이 상기 범위 바깥의 값으로 판단된 경우에만 프로세스 이상으로 판단하게 된다. 기준 간격은 프로세스 조건 및 정밀도에 따라 자유롭게 조정될 수 있다. The measured wafer edge gap d is compared with a preset reference gap (3000). The wafer edge gap, i.e., the gap of the wafer edge where the photoresist is stripped, is obtained because the wafer is imaged as the wafer is rotated. Thus, the wafer edge spacing difference as compared to the predetermined spacing may be within or outside the allowable range of the predetermined spacing. Ideally the wafer edge spacing would be equal to the desired removal spacing, i.e. the predetermined spacing. For example, when the photoresist width removed during the side rinse process, that is, the wafer edge spacing d is about 2 mm, if the reference spacing is set to ± 10% in advance, the d value analyzed in the captured image is If it is within 1.9mm to 2.1mm, it is determined that there is no process error, and it is determined that the process is abnormal only when the d value is determined to be outside the range. The reference interval can be freely adjusted according to the process conditions and the precision.

이와 같이 측정된 웨이퍼 에지부 간격과 기설정된 간격을 비교한 뒤(3000), 웨이퍼 에지부 간격이 기설정된 간격을 초과하는 경우에는 프로세스 불량, 즉 웨이퍼 센터링 불량으로 판단된다. 웨이퍼 센터링 불량으로 판단되면 분석 기구 스스로 또는 이에 연결된 소정의 경고 기구(308)에 의해 경고음이 울리거나 경고등이 켜진다(4000). 그리하여 계속적인 후속 프로세스를 중지시킬 수 있다. 이러한 후속 프로세스 정지를 통해 원인이 된 기계적인 불안정성이나 프로세스 결함을 보정하는 보정 절차(calibration)를 즉시 거치게 함으로써, 후속되는 많은 웨이퍼들이 동일한 공정 결함상황에서 작업되는 것을 방지하게 된다. After comparing the measured wafer edge interval and the preset interval (3000), if the wafer edge interval exceeds the predetermined interval, it is determined that the process is defective, that is, the wafer centering failure. If it is determined that the wafer centering is bad, an alarm sounds or a warning light is turned on by the analysis device itself or a predetermined warning device 308 connected thereto (4000). Thus, subsequent subsequent processes can be stopped. These subsequent process stops immediately go through a calibration procedure to correct for mechanical instability or process defects that are caused, thereby preventing many subsequent wafers from working in the same process failure situation.

이와 달리, 웨이퍼 에지부 간격이 기설정된 간격을 벗어나지 아니하고 기준값 이내에 들어가면 프로세스 양호, 즉 웨이퍼 센터링은 양호로 판단되어 반도체 웨이퍼 센터링 감지 단계는 종결되고 그 다음 후속 프로세서가 진행된다. On the other hand, if the wafer edge spacing falls within the reference value without departing from the predetermined interval, the process is good, i.e., wafer centering is judged to be good, so that the semiconductor wafer centering detection step is terminated and then the subsequent processor proceeds.

한편, 웨이퍼를 회전시키면서 다수의 이미지를 촬상할 때는 360°를 등분하여 촬상할 수 있도록 촬상 시간 간격을 일정하게하는 것이 바람직하다. 가령, 일초에 1회전하는 웨이퍼에 대해 하나의 이미지 센서로로 초당 6회 촬상할 경우, 60°간격마다 촬상하는 것이므로 포토레지스트가 한쪽으로 약간 치우쳐진 경우에도 정확하면서도 비교적 빠른 시간내에 감지해 낼 수있다. 이 때,플랫존 영역에서 촬상되는 이미지는 허공을 찍게 될 것이므로 분석 데이터에 포함되지 않도록 알고리즘을 작성해야할 것이다. On the other hand, when imaging a large number of images while rotating the wafer, it is preferable to make the imaging time interval constant so that imaging can be performed by dividing 360 degrees. For example, if you take six images per second with a single image sensor on a wafer that rotates once per second, the images are taken every 60 ° intervals, so that even if the photoresist is slightly biased to one side, it can be detected quickly and accurately. have. At this time, since the image captured in the flat zone area will be taken in the air, an algorithm should be written so that it is not included in the analysis data.

본 발명에 사용되는 트랙 장치는 스피너를 그대로 사용할 수 있다. 이 경우 단지 스피너에 이미지 센서만 장착하면 되며, 따로 새로운 장비를 제작해야 하는 부담을 없앨 수 있다. 단, 스피너를 이용할 시에는 이미지 센서의 렌즈 등이 포토레지스트 용액이나 기타 오염원으로부터 오염될 수 있으므로 이를 방지하는 추가 장치가 필요할 수 있다. 간단한 추가 장치로는 셔터 등을 렌즈 앞부분에 달아서, 촬상 단계 외에는 이 셔터를 닫아 렌즈가 외기에 노출되지 않도록 하면 된다. 또 다른 방법으로는, 촬상 단계 시에만 이미지 센서를 촬상 위치로 오게 하고, 촬상이 끝나면 멀리 떨어진 위치로 옮기거나 하여 오염원과 격리시킬 수도 있다.The track apparatus used in the present invention can use a spinner as it is. In this case, the spinner only needs to be equipped with an image sensor, eliminating the need to build new equipment. However, when the spinner is used, the lens of the image sensor may be contaminated from the photoresist solution or other contaminant, and thus, an additional device for preventing the spinner may be required. As a simple additional device, a shutter or the like may be attached to the front of the lens, and the shutter may be closed outside the imaging step so that the lens is not exposed to the outside air. Alternatively, the image sensor may be brought to the imaging position only at the imaging stage, and after the imaging is completed, it may be moved to a distant position or isolated from the pollutant.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 그리고, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing detailed description illustrates the present invention. In addition, the foregoing description merely shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. And, it is possible to change or modify within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, the scope equivalent to the written description, and / or the skill or knowledge in the art. The above-described embodiments are for explaining the best state in carrying out the present invention, the use of other inventions such as the present invention in other state known in the art, and the specific fields of application and uses of the present invention. Various changes are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to include other embodiments.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치에 의하면, 스피너에서의 프로세스 진행시 웨이퍼 센터링 불량을 감지하는 경우 후속 프로세스 진행 이전에 경고 및 인터록(Interlock) 설정이 가능하다. 이에 따라 웨이퍼 파손 및 사이드 린스 불량을 방지하여 생산성이 향상되고 수율이 향상되는 효과가 있다.As described in detail above, according to the centering detection apparatus of the semiconductor wafer according to the present invention, when detecting the wafer centering failure during the process of the spinner, it is possible to set the warning and interlock before the subsequent process. This prevents wafer breakage and side rinse defects, thereby improving productivity and improving yield.

도 1은 종래 기술에 있어서 반도체 웨이퍼의 센터링 불량을 설명하기 위한 평면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The top view for demonstrating the defective centering of a semiconductor wafer in prior art.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치를 도시한 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a centering detection device of a semiconductor wafer according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법을 나타내는 흐름도.3 is a flowchart illustrating a centering detection method of a semiconductor wafer according to the present invention.

도 4는 본 발명에 있어서 반도체 웨이퍼 센터링을 설명하기 위한 평면도.4 is a plan view for explaining semiconductor wafer centering in the present invention;

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

100; 반도체 웨이퍼 102; 회전 본체100; Semiconductor wafer 102; Rotating body

104; 척 200; 포토레지스트104; Chuck 200; Photoresist

302; 분석 기구 304; 케이블302; Analytical instrument 304; cable

306; 이미지 센서 307; 렌즈306; Image sensor 307; lens

308; 경고 기구308; Warning mechanism

Claims (13)

반도체 웨이퍼가 놓여지는 회전 가능하는 척;A rotatable chuck on which the semiconductor wafer is placed; 상기 척 상에 놓여지는 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 이미지를 얻는 적어도 하나의 이미지 센서; 및At least one image sensor obtaining an image of an edge portion of the semiconductor wafer placed on the chuck; And 상기 적어도 하나의 이미지 센서가 얻은 이미지로부터 상기 반도체 웨이퍼에 코팅된 소정의 박막의 제거 상태를 분석하는 분석 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치.And an analysis device for analyzing a removal state of a predetermined thin film coated on the semiconductor wafer from an image obtained by the at least one image sensor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 척은 상기 반도체 웨이퍼 상에 포토레지스트를 코팅하는 스피너에 장착되는 척인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치.And the chuck is a chuck mounted to a spinner for coating a photoresist on the semiconductor wafer. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 척은 상기 이미지 센서가 상기 반도체 웨이퍼의 이미지를 얻는 동안 분당 100 내지 300회 회전하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치.And the chuck rotates 100 to 300 times per minute while the image sensor acquires an image of the semiconductor wafer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 웨이퍼에 코팅된 소정의 박막은 포토레지스트인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치.And a predetermined thin film coated on the semiconductor wafer is a photoresist. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적어도 하나의 이미지 센서는 상기 반도체 웨이퍼의 에지부 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치.And the at least one image sensor is positioned over an edge of the semiconductor wafer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분석 기구가 상기 반도체 웨이퍼의 센터링이 불량으로 감지하는 경우 경고를 발생하는 기구가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치.And a mechanism for generating a warning when the analysis mechanism detects that the centering of the semiconductor wafer is defective. 반도체 웨이퍼가 놓여지는 회전 가능하는 스피너 척;A rotatable spinner chuck on which the semiconductor wafer is placed; 상기 척 상에 놓여지는 반도체 웨이퍼의 에지부와 상방향으로 일정 거리로 이격되어 위치하고, 눈금 표시가 된 렌즈를 구비하여, 상기 스피너 척이 회전하는 동안 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 이미지를 얻는 적어도 하나의 이미지 센서;At least one lens spaced apart from the edge portion of the semiconductor wafer placed on the chuck by a predetermined distance and having a graduated lens to obtain an image of the edge portion of the semiconductor wafer while the spinner chuck is rotated. An image sensor; 상기 적어도 하나의 이미지 센서로부터 얻은 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 이미지를 전송받아 상기 이미지로부터 얻은 눈금 간격과 기설정된 기준 간격의 비교로써 상기 반도체 웨이퍼에 코팅된 포토레지스트의 제거 상태를 분석하여 상기 반도체 웨이퍼의 센터링 불량 여부를 감지하는 분석 기구; 및Receiving an image of the edge portion of the semiconductor wafer obtained from the at least one image sensor by analyzing the removal state of the photoresist coated on the semiconductor wafer by comparing the graduation interval obtained from the image with a predetermined reference interval of the semiconductor wafer An analysis mechanism for detecting whether the centering is bad; And 상기 분석 기구가 상기 반도체 웨이퍼의 센터링이 불량으로 감지하는 경우 경고를 발생하는 기구;A mechanism for generating a warning if the analysis instrument detects that the centering of the semiconductor wafer is defective; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치.Centering detection device of a semiconductor wafer comprising a. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 스피너 척의 회전 속도는 분당 100 내지 300회인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치.The spinner chuck has a rotation speed of 100 to 300 revolutions per minute. 제1항의 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 장치를 이용하여,Using the centering detection device of the semiconductor wafer of claim 1, 상기 척이 회전하는 동안 상기 소정의 박막이 제거된 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 이미지를 얻는 단계와;Obtaining an image of an edge portion of the semiconductor wafer from which the predetermined thin film is removed while the chuck is rotating; 상기 이미지로부터 상기 눈금 간격을 구하는 단계와;Obtaining the grid spacing from the image; 상기 눈금 간격과 상기 기설정된 기준 간격을 비교하는 단계와;Comparing the scale interval with the preset reference interval; 상기 비교 단계에서 상기 눈금 간격이 상기 기설정된 기준 간격 범위를 초과하는 경우 상기 반도체 웨이퍼의 센터링은 불량으로 판단하고, 상기 눈금 간격이 상기 기설정된 기준 간격 범위내이면 상기 반도체 웨이퍼의 센터링은 정상으로 판단하는 상기 반도체 웨이퍼의 센터링 분석 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법.In the comparing step, when the scale interval exceeds the predetermined reference interval range, the centering of the semiconductor wafer is determined to be defective. When the scale interval is within the preset reference interval range, the centering of the semiconductor wafer is determined to be normal. And centering analysis of the semiconductor wafer. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 반도체 웨이퍼의 센터링 분석 단계에서 상기 반도체 웨이퍼의 센터링이 불량으로 판단되는 경우 경고를 발생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법.And generating a warning when the centering of the semiconductor wafer is judged to be defective in the centering analysis step of the semiconductor wafer. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 이미지를 얻는 단계에서 상기 척은 분당 100 내지 300회로 회전하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법.In the step of obtaining an image of the edge portion of the semiconductor wafer, the chuck is a centering sensing method of the semiconductor wafer, characterized in that for rotating 100 to 300 times per minute. 제9항 또는 제11항에 있어서,The method according to claim 9 or 11, 상기 척은 상기 반도체 웨이퍼 상에 포토레지스트를 코팅하는 스피너에 장착되는 척인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법.And the chuck is a chuck mounted on a spinner for coating a photoresist on the semiconductor wafer. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 소정의 박막은 포토레지스트인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 센터링 감지 방법.And the predetermined thin film is a photoresist.
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