KR20060044613A - 피검체의 검사장치 및 그 검사방법 - Google Patents

피검체의 검사장치 및 그 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피검체를 검사하는 장치 및 방법을 제공한다. 복수의 피검체들을 수납하는 제1 카세트(9)가 복수의 적재 테이블들(11,12)상에 적재되는 때, 매핑은 피검체들(13)의 수 및 그 상태를 확인하기 위하여 수행된다. 설정된 검사 항목(처리법)에 따르면, 피검체들(13)이 연속적으로 반출되어 검사된다. 다음 검사를 위한 피검체들(13)을 수납하고 있는 카세트는 제1 카세트(9)의 마지막 피검체가 반출된 때 그리고 매핑과 검사 항목 설정이 완료된 타이밍에 적재된다. 제1 카세트(9)의 마지막 피검체(13)에 뒤따라서, 다음 카세트(9)의 제1 피검체(13)가 연속적으로 반출되어 검사된다.

Description

피검체의 검사장치 및 그 검사방법{APPARATUS AND METHOD FOR INSPECTING AN INSPECTION OBJECT}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 외관검사장치에서, 검사장치의 반송부의 구조를 설명하기 위한 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 외관검사장치에서 (웨이퍼 반송부의) 구조를 설명하기 위한 도면이고,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 검사장치에서 웨이퍼의 반송흐름을 설명하는 흐름도들(flowcharts)이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 검사장치에서 웨이퍼의 반송을 설명하는 타이밍 챠트(timing chart)이고,
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 외관검사장치에서 웨이퍼 반송 및 검사 타이밍을 설명하기 위한 도면이고,
도 5b는 일반적인 웨이퍼 반송 및 검사 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 반도체 웨이퍼(wafer)와 같은 검사대상물(이하, 피검체라 함)을 검사하는 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 복수의 피검체들을 카세트 단위(cassette unit)로 연속적으로 검사할 때 검사에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 웨이퍼 검사장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 제조하는 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라 함)의 외관은 반도체 장치를 제조하는 공정에서 검사되고 있다. 검사장치에는 피검체, 즉 웨이퍼를 카세트로부터 검사부로 연속적으로 공급하기 위한 웨이퍼 반송부가 마련되어 있다. 복수의 웨이퍼들을 수납한 웨이퍼 카세트는 웨이퍼 반송부의 카세트 적재 테이블 상에 세트(set)된다. 웨이퍼 카세트 내에 수납된 이러한 복수의 웨이퍼들은 로봇(robot) 팔에 의해 하나씩 반출되어, 기설정된 검사가 이루어진다. 그런다음, 웨이퍼들은 다시 로봇 팔에 의해 웨이퍼 카세트로 회수된다. 검사장치의 웨이퍼 적재 테이블은 검사작업의 효율성을 배가하기 위하여 적어도 2개의 웨이퍼 카세트들을 적재할 수 있는 구조를 가진다.
상기 구조에 따르면, 제1 웨이퍼 카세트에 수납된 모든 웨이퍼들에 대하여 검사가 이루어지고 나서, 이러한 모든 웨이퍼들은 카세트로 회수된다. 그런다음, 제2 웨이퍼 카세트에 수납된 모든 웨이퍼들에 대하여 계속해서 검사가 수행된다.
두개의 웨이퍼 카세트들이 검사장치에서 사용될 때 웨이퍼의 흐름은 다음과 같다. 보다 상세하게는, 제1 웨이퍼 카세트에 수납된 모든 웨이퍼들은 검사되고 회수된다. 그런다음, 다음의 웨이퍼 카세트에 수납된 웨이퍼들이 로봇에 의해 반 출되어, 검사부로 운반된다.
그래서, 웨이퍼 검사는 웨이퍼 카세트 단위로 이루어진다. 다시 말하면, 제1 웨이퍼 카세트에서 마지막으로 검사된 웨이퍼가 제1 웨이퍼 카세트로 회수될 때까지 제2 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼는 반출되지 않는다. 이러한 이유로, 검사 대기(기다리는) 시간이 주어진다. 즉, 제2 웨이퍼 카세트에 수납된 제1 웨이퍼의 매크로 검사를 시작하는 데 시간이 걸린다.
일본 특허 공개공보 평9-181144에는 검사된 카세트들의 교환작업에 소요되는 시간을 줄이기 위한 방법이 공개되어 있다. 상기 공보 평9-181144에 공개된 방법에 따르면, 검사 자체에 소요되는 시간을 줄이는 것은 불가능하다. 그러나, 웨이퍼 공급으로부터 웨이퍼 처리까지의 작업을 수행하는 무인 시스템에 따르면, 처리 완료 시간은 카세트 교환 정보를 작업자에게 줌으로써 계산된다. 그렇게 함으로써, 카세트 교환 작업에 소요되는 시간을 줄이는 것이 가능하다.
그러나, 상기 기술은 무인화에 의해 카세트 교환작업의 효율화를 도모하는 것을 목적으로 하는 것으로서, 검사를 행하기 위한 검사장치에 대하여 이 기술을 적용하여도 검사처리시간이 단축되는 효과를 얻을 수 없다.
따라서, 본 발명은 복수의 카세트에 수납된 피검체를 연속적으로 검사하는 경우에, 시퀀스(sequence)의 변경에 의해 카세트간의 이행시간(移行時間)을 소멸시킴으로써 전체 검사시간을 단축할 수 있는 검사장치 및 검사방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 피검체들을 수납하는 복수의 카세트들; 상기 카세트들을 적재하기 위한 적재 테이블(table)과, 각각의 카세트내에 수납된 상기 피검체를 내부 및 외부로 반송하기 위한 팔형 반송기를 포함하는 반송부; 및 피검체를 검사하는 검사부 및 상기 반송부에 의한 반송을 제어하며, 검사 항목을 상기 검사부에 설정(setting)하는 제어부를 포함하고, 앞에 적재된 카세트내에 수납된 피검체가 반송되고 나서, 뒤의 카세트가 적재되면, 상기 뒤에 적재된 카세트내에 수납된 피검체가 연속적으로 반송되어 검사되는 피검체를 검사하는 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 복수의 카세트 내에 수납된 복수의 피검체들을 카세트 단위로 외부로 연속적으로 반송하고, 기설정된 검사가 수행된 후 원래의 카세트내에 수납된 피검체를 다음의 검사에 사용하는 것; 제1 카세트의 제1 검사 항목을 설정한 후, 수납된 피검체들이 연속적으로 외부로 반출되어 검사되는 시간내에 다음 카세트의 제2 검사 항목을 설정하는 것; 및 제1 카세트의 마지막 피검체를 반출하고 나서, 다음 카세트내에 수납된 피검체를 연속하여 반출하여, 상기 마지막 피검체가 검사된 후 제1 검사 항목으로부터 제2 검사 항목으로 변경하고, 상기 피검체를 연속적으로 검사하는 것을 포함하는 피검체를 검사하는 방법이 제공된다.
본 발명의 일실시예는 첨부된 도면들을 참조하여 아래에서 설명된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 외관검사장치에서, 검사장치의 반송부의 구조를 설명하기 위한 개략도이다.
웨이퍼 외관 검사장치는 크게 분류하면, 반송부, 검사부 및 제어부로 구성된다. 반송부는 웨이퍼 공급수납기(1)와 팔형(arm-type) 반송기(2)로 구성된다. 검사부는 매크로(macro) 검사부(3), 정렬기(4) 및 마이크로스코프(microscope) 검사부(마이크로 검사부; 5)로 구성된다. 제어부(6)는 입력부(7) 및 표시부(8)와 연결되어 있다.
웨이퍼 공급수납기(1)는 적어도 2개의 웨이퍼 카세트들(9 및 10)을 적재할 수 있는 적재 테이블(11 및 12)을 포함한다. 웨이퍼 공급수납기(1)는 피검체, 즉 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라 함)(13)를 주고 받기 위하여 팔형 반송기(2)에 대하여 수직방향으로 이동할 수 있는 기능을 갖는다. 이러한 웨이퍼 카세트들(9 및 10)은 각각 복수개, 예컨대 25개의 웨이퍼들(13)을 수납할 수 있다. 웨이퍼 카세트들(9 및 10)에는 센서들(14 및 15)이 제공되는 데, 그들은 카세트들 각각의 각 슬롯(slot)내에 배정되어 수납되는 웨이퍼의 존재를 감지하기 위하여 매핑(mapping) 검출을 수행한다.
본 실시예에서, 매핑은 웨이퍼 카세트내에 수납된 웨이퍼들의 번호를 웨이퍼가 수납된 슬롯과 연관시키는 방식으로 탐지되어, 제어부(6)에 저장된다. 검사된 웨이퍼는 매핑 결과에 따라 웨이퍼 카세트의 원래 슬롯에 수납된다.
팔형 반송기(2)는 웨이퍼(13)를 웨이퍼 카세트들(9 및 10)의 내외부로 그리고 복수의 팔들로 반송하기 위한 (후술되는) 카세트용 팔 메카니즘(16), 및 검사용 팔 메카니즘(17)으로 구성된다. 검사용 팔 메카니즘(17)은 웨이퍼(13)를 검사부에 반송한다. 즉, 검사용 팔 메카니즘(17)은 회전 메카니즘을 사용하여 매크로 검사부(3), 정렬기(4) 및 카세트용 팔 메카니즘(16) 사이에 웨이퍼를 전달한다.
매크로 검사부(3)는 웨이퍼가 검사용 팔 메카니즘(17)으로부터 매크로 검사 테이블로 운반된 후 매크로 검사를 수행한다. 정렬기(4)는 다음의 마이크로스코프 검사부(5)에 의한 마이크로 검사를 위하여 정렬을 한다. 보다 상세하게는, 정렬기(4)는 웨이퍼(13)의 오리엔테이션 플랫(orientation flat)에 근거하여 배치((positioning) 또는 정렬)를 한다. 물론, 정렬은 위의 오리엔테이션 플랫에 더하여, 사진석판인쇄(photolithography) 및 다이싱(dicing) 처리를 위하여 웨이퍼 상에 제공된 정렬 마크를 사용해도 된다.
제어부(6)는 전술한 팔형 반송기(2), 매크로 검사부(3), 정렬기(4) 및 마이크로스코프 검사부(5)를 제어한다. 제어부(6)는 반송 및 검사를 포함하는 모든 시퀀스(sequence)를 수행하고 검사조건들을 지시한다. 입력부(7)는 제어판 및 복수의 키들(keys)을 포함한다. 입력부(7)는 검사조건들(recipe)을 설정하고 검사 및 반송 지시들을 입력한다. 표시부(8)는 액정표시수단을 포함하고, 검사 상태, 조건 및 결과를 표시한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 외관검사장치에서 웨이퍼 반송부 의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 팔형 반송기(2)는 카세트용 팔 메카니즘(16)과 검사용 팔 메카니즘(17)으로 구성된다.
카세트용 팔 메카니즘(16)은 신장가능한 팔(21)을 가진다. 신장가능한 팔(21)의 말단에는 진공 척(chuck) 기능을 갖는 L형 포크(fork; 22)가 부착되어 있다. 포크(22)는 웨이퍼(13)의 배면을 잡기 위하여 웨이퍼 카세트(9 또는 10)내로 진입된다. 그리고 나서, 포크(22)는 카세트(9 또는 10)로부터 웨이퍼(13)를 반출하여 검사용 팔 메카니즘(17)으로 운반한다. 나아가, 카세트용 팔 메카니즘(16)은 검사된 웨이퍼(13)를 검사용 팔 메카니즘으로부터 받아서, 웨이퍼를 원래의 웨이퍼 카세트(9 또는 10)의 수납 위치(슬롯)에 수납한다. 이 경우에, 적재 테이블들(11 및 12)은 매핑을 위하여 수직방향으로 이동할 수 있는 기능을 갖는다. 그래서, 카세트용 팔 메카니즘(16)이 웨이퍼를 내부 및 외부로 반송할 때 적재 테이블들(11 및 12)은 웨이퍼 카세트들(9 및 10)에서 포크(22)의 반출(take-out) 위치로 수직 이동할 수 있다. 이러한 구성을 대신하여, 팔(21)이 수직으로 이동할 수 있는 기능을 가져도 된다. 보다 상세하게는, 팔(21)이 웨이퍼를 웨이퍼 카세트(9 또는 10)의 내부 및 외부로 반송할 때, 이러한 웨이퍼 카세트들(9 및 10)을 고정한 상태에서 포크(22)가 수직으로 이동해도 된다.
수직으로 이동할 수 있는 카세트용 팔 메카니즘(16)이 사용된다면, 포크(22)의 끝(tip)에는 매핑 센서가 제공된다. 포크(22)는 수직방향으로 이동되고, 그럼으로써 매핑이 이루어진다.
카세트용 팔 메카니즘(16)은 나아가 리니어 모터(linear motor)와 모터에 의 해 구동되는 기어 메카니즘을 포함하는 가동부(23)를 구비한다. 이 가동부(23)는 포크(22)를 각 웨이퍼 카세트(9,10)의 전방(반출위치)으로 이동시키고 팔(21)을 검사용 팔 메카니즘(17)의 웨이퍼 전달위치 A로 수평 이동시키기 위하여 사용된다.
회전부재(24)는 다음 위치들 사이의 중간 위치에 정렬된다. 하나가 웨이퍼 전달위치 A이고, 다른 것이 매크로 검사위치(매크로 검사부) B이다. 다른 것으로 마이크로 검사위치(웨이퍼(13)를 마이크로스코프 검사부(5)로 전달하기 위한 위치로 정렬된 정렬기(4)) C가 있다. 회전부재(24)는 회전기능 및 수직방향으로의 이동기능을 갖는다. 이 회전부재(24)에는 또한 3개의 팔들(25a 내지 25c)이 제공된다.
이러한 팔들(25a 내지 25c)에는 각각 웨이퍼를 잡기 위하여 진공 척기능을 갖는 포크들(26a 내지 26c)이 부착되어 있다. 회전부재(24)는 이러한 포크들(26a 내지 26c)이 웨이퍼(13)를 파지한 상태로 회전된다. 그렇게 함으로써, 각각의 팔들(25a 내지 25c)에 의해 파지된 웨이퍼(13)는 전술한 웨이퍼 전달위치 A, 매크로 및 마이크로 검사 위치들 B 및 C 사이에서 순환되는 동안 반송된다.
전술한 매크로 및 마이크로스코프 검사부들(3 및 5)은 웨이퍼(13)를 하나씩 검사한다. 카세트용 팔 메카니즘(16)에 의해 반송된 웨이퍼(13)는 검사용 팔 메카니즘(17)에 전달될 때 사전 정렬된다. 이 경우에, 사전 정렬은 정렬기(4)에 의한 정렬과 비교하면 정확성에 있어 낮다. 사전 정렬된 웨이퍼(13)는 매크로 검사부(3)로 반송되어 매크로 검사를 한 다음, 검사용 팔 메카니즘(17)에 의해 정렬기(4)로 반송된다. 그리고 나서, 정렬기(4)는 웨이퍼(13)를 웨이퍼(13)의 오리엔테이션 플랫에 근거하여 기설정된 방향으로 정렬하고, 그럼으로써 웨이퍼(13)의 포지셔닝 에러(positioning error)가 수정된다. 정렬된 웨이퍼(13)는 그럼 마이크로 검사를 행하기 위하여 마이크로스코프 검사부(5)의 관찰위치로 반송된다.
본 실시예에 따른 검사에서 웨이퍼의 반송은 도 3a 및 도 3b에 도시된 흐름도 및 도 4에 도시된 타이밍 챠트를 참조하여 아래에서 설명된다. 이 경우에, 검사는 2개의 웨이퍼 카세트들에 의해 연속적으로 수행된다. 본 실시예에서, 웨이퍼 카세트들(9 및 10)은 각각 25개의 웨이퍼들(13)을 수납할 수 있다.
먼저, 작업자가 웨이퍼 카세트(9; 앞에 적재된 카세트)를 웨이퍼 공급수납기(1)의 적재 테이블(11) 상에 적재하면, 적재 테이블(11)의 센서는 웨이퍼 카세트(9)가 그 위에 적재되었는지를 감지한다.(단계 S1) 감지신호(YES)가 제어부(6)로 출력되고, 그러면 제어부(6)는 웨이퍼 공급수납기(1)에 매핑을 지시한다. 이 지령에 따라, 웨이퍼 공급수납기(1)는 센서(14)를 사용하여 매핑을 하고, 웨이퍼 카세트(9)내에 웨이퍼(13)의 수납 상태를 검출한다.(단계 S2) 그런다음, 웨이퍼 공급수납기(1)는 이 정보를 제어부(6)에 제공한다.
제어부(6)는 표시부(8)를 제어하여 매핑 결과를 표시한다.(단계 S3) 표시방법에 따라, 웨이퍼 카세트의 25개의 슬롯들이 표시되고, 이러한 슬롯들내에 수납된 웨이퍼들의 상태가 표시된다. 이렇게 표시상태가 제공됨으로써 한번에 수납된 웨이퍼들의 수에 더하여 웨이퍼들이 수납된 슬롯의 상태를 결정하는 것이 가능하다. 본 실시예에 따르면, 매핑은 제어부(6)로부터의 지령에 근거하여 개시되고, 이 경우에 다음과 같은 시퀀스가 채용되어도 좋다. 보다 상세하게는, 웨이퍼 공급수납 기(1)는 웨이퍼 카세트들(9 및 10)이 적재되었는지를 검출한 후, 제어부(6)로부터 지령을 기다리지 않고 즉시 매핑한다. 웨이퍼 공급수납기(1)는 제어부(6)에 적재 및 매핑 결과를 출력한다.
매핑정보가 제공된 후, 적재 테이블(11)은 수직으로 이동하여 제1 반출 웨이퍼(13a1)는 카세트용 팔 메카니즘(16)의 포크(22)의 반송위치로 위치된다.
작업자는 장치측에 카세트들이 적재되었는지를 확인한 후, 입력부를 사용하여 기정의된 검사법(recipe)을 설정하고 검사시작을 지시한다.(단계S4)
이 지시에 따라, 카세트용 팔 메카니즘(16)은 팔(21)의 포크(22)를 웨이퍼 카세트(9)내부로 삽입하여 제1 웨이퍼(13a1)의 배면을 파지하고 반출한다. 그러면, 반출된 제1 웨이퍼(13a1)는 가동부(23)에 의해 검사용 팔 메카니즘(17)의 전달위치 A로 이동된다.(단계 S5) 이동 동안에, 적재 테이블(11)은 피검체, 즉 제2 웨이퍼(13a2)를 잡기 위한 위치로 하강한다. 이 경우에, 센서(14)는 항상 다음 웨이퍼(13)의 존재를 검출하고, 매핑 결과와 다른 검출이 있으면, 에러 표시가 된다. 그렇게 함으로써, 본 장치의 구동은 웨이퍼 반송을 포함하여 잠정적으로 정지된다.
카세트용 팔 메카니즘(16)의 포크(22)에 의해 파지된 웨이퍼(13a1)는 전달위치 A에 있는 검사용 팔 메카니즘으로 전달된다.(단계 S6) 포크(26a)를 사용하여 웨이퍼(13a1)를 받으면, 검사용 팔 메카니즘(17)은 회전부재(24)를 회전시켜 웨이퍼(13a1)를 매크로 검사부(3)의 검사위치 B로 전달한다. 검사위치 A에서, 웨이퍼(13a1)는 포크(26a)로부터 매크로 검사 테이블에 전달되어 매크로 검사된다.(단계 S7) 이 경우에, 카세트용 팔 메카니즘(16)은 가동부(23)에 의해 웨이퍼 카세트(9) 의 전방으로 복귀된다. 그럼, 다음의 웨이퍼(13a2)는 앞의 경우와 같이 웨이퍼 카세트(9)로부터 반출되어, 검사용 팔 메카니즘(17)의 포크(26b)에 전달된다.
매크로 검사가 제1 웨이퍼(13a1)에 관하여 완료된 후, 웨이퍼(13a1)는 검사용 팔 메카니즘(17)에 의해 정렬기로 반송된다.(단계 S8) 정렬기(4)는 회전 스테이지(stage)상의 웨이퍼(13a1)를 척으로 파지한 상태에서 마이크로스코프 검사부(5)내의 X, Y, 및 θ-스테이지들과 같은 회전 스테이지를 회전시킨다. 이 상태에서, 정렬기(4)는 웨이퍼(13a1)의 단부 좌표를 검출하고, 나아가 오리엔테이션 플랫 위치 및 포지셔닝 에러를 검출한다.
정렬기(4)는 X, Y, 및 θ-스테이지들을 제어하여 전술한 오리엔테이션 플랫 위치 및 포지셔닝 에러를 수정한다. 수정된 웨이퍼(13a1)는 그럼 마이크로스코프 검사부(5)의 관찰위치로 이동되고 나서, 마이크로 검사부(5)는 마이크로 검사를 수행한다.(단계 S9) 동시에, 포크(26b)에 의해 파지된 웨이퍼(13a2)는 매크로 검사부(3)로 반송되어 매크로 검사가 수행된다. 매크로 및 마이크로 검사가 진행되는 동안에, 제3 웨이퍼(13a3)는 카세트용 팔 메카니즘(16)으로부터 검사용 팔 메카니즘(17)의 포크(26c)로 전달된다.(단계 S10)
(마이크로 검사가 이미 완료된) 웨이퍼(13a1)는 검사용 팔 메카니즘(17)의 포크(26a)로 복귀된 후, 전달위치 A로 회전되어 이동된다.(단계 S11) 전달위치 A에서, (마이크로 검사가 이미 완료된) 웨이퍼(13a1)는 포크(26a)로부터 카세트용 팔 메카니즘(16)의 포크(22)로 전달된다. 포크(22)는 웨이퍼(13a1)를 웨이퍼 카세트(9)로 반환한 후, 제4 웨이퍼(14a4)를 반출하여 그것을 검사용 팔 메카니즘(17) 의 현재 빈 포크(26a)로 전달한다.(단계 S12) 전술한 바와 같은 반송 및 검사가 그런 다음 반복된다. 그렇게 함으로써, 웨이퍼(13)는 매핑-지정된(mapping-designated) 시퀀스에 따라 검사용 팔 메카니즘(17)의 전달위치로 계속하여 반송된다.
단계 S13에서는, 다음 검사를 위한 웨이퍼 카세트(10)(후에 적재된 카세트)가 적재 테이블(12)상에 적재되었는지가 검출된다. 본 실시예에 따르면, 연속적으로 검사를 수행하기 위하여, 다음 검사를 위한 웨이퍼 카세트(10)의 적재 타이밍(timing)이 도 4에 도시한 바와 같이 주어진다. 보다 상세하게는, 웨이퍼 카세트(10)의 검사 후 마지막 웨이퍼(13)가 웨이퍼 카세트(9)로부터 반출될 때까지 다음 피검체 카세트(10)의 매핑이 완료되는 한, 다른 타이밍이 제공되어도 된다. 새로운 검사법이 설정되는 경우에도 위와 동일한 타이밍이 제공된다.
단계 S13에서, 센서(15)가 웨이퍼 카세트(10)가 적재 테이블(12)상에 적재된 것을 검출하면(YES), 검출신호는 인터럽트(interrupt) 신호로서 제어부로 출력된다. 이 신호를 수신하면, 제어부(6)는 매핑하라는 지시를 웨이퍼 공급수납기(1)에 준다. 이 지시에 따라, 웨이퍼 공급수납기(1)는 매핑을 한다. 그리고 나서, 웨이퍼 공급수납기(1)는 검출된 웨이퍼 카세트(10)내의 웨이퍼(13)의 수납된 상태에 관련한 정보를 제어부(6)에 매핑 완료로서 제공한다.(단계 S14)
작업자는 웨이퍼 카세트(10)내에 수납된 웨이퍼에 관련한 검사 항목들을 설정한다. 즉, 입력부(7)를 사용하여 검사법을 설정한다.(단계 S15) 이러한 경우에 검사된 웨이퍼가 동일한 로트(lot)와 동일한 사양들(specifications)을 가진다면, 검사는 계속된다. 검사법이 설정된 후, 적재 테이블(12)은 상승된다. 그럼, 웨이퍼 카세트(10)는 제1 웨이퍼(13b1)를 반출하는 위치로 이동되어 대기한다.(단계 S16)
포크(22)는 웨이퍼 카세트(9)의 마지막 웨이퍼(13a25)를 반출하고 나서, 표시부(8)는 웨이퍼 카세트 반송완료 예고표시를 한다.(단계 S17) 웨이퍼(13a25)가 전달위치 A로부터 매크로 검사위치 B로 이동되는 때, 검사된 웨이퍼(13a23)는 웨이퍼 카세트(9)로 반환된다. 이 경우에, 전술한 완료예고가 마지막 웨이퍼(13a25)가 반출된 후 표시될 때까지 다음의 웨이퍼 카세트(10)가 적재 테이블(12)상에 적재되는지 아닌지가 결정된다.(단계 S18) 결과로서, 웨이퍼 카세트(10)가 적재되지 않으면(NO), 웨이퍼 카세트(9)의 마지막 웨이퍼(13a25)가 반환되는 때 검사가 완료된다.
단계 S18에서 웨이퍼 카세트(10)가 적재된다고 결정되면(YES), 단계 S16에서 웨이퍼 카세트(10)의 대기 상태는 웨이퍼 공급수납기(1)에서 해제된다.(단계 S19) 제어부(6)는 웨이퍼 공급수납기(1)가 앞 카세트(9)의 마지막 웨이퍼(13a25)를 반환하고 다음의 피검체 웨이퍼 카세트(10)로부터 제1 웨이퍼(13b1)를 반출하도록 지시한다. 웨이퍼(13b1)는 카세트용 팔 메카니즘(16)에 의해 반출되고, 검사용 팔 메카니즘(17)의 포크(26b)에 의해 척으로 파지된다.(단계 S20) 이때, 매크로 검사가 포크(26a)에 의해 파지된 웨이퍼(13a25)에 대하여 수행되는 한편, 마이크로 검사가 포크(26c)에 의해 파지된 웨이퍼(13a24)에 대하여 수행된다. 전술한 검사들이 완료되는 때, 검사용 팔 메카니즘(17)은 회전한다. 제어부(6)는 카세트(9)에 대한 검사법을 다음의 매크로 검사에서 웨이퍼 카세트(10)에 설정된 검사법으로 변경한다.(단계 S21) 그런다음, 매크로 검사가 웨이퍼(13b1)에 대하여 수행된다.(단계 S22)
웨이퍼(13a25)에 대한 마이크로 검사가 완료된 후, 제어부(6)는 카세트(9)에 관한 검사법을 다음의 마이크로 검사에서 웨이퍼 카세트(10)에 설정된 검사법으로 변경한다.(단계 S23) 그런다음, 마이크로 검사가 웨이퍼(13b1)에 대하여 수행된다.(단계 S24) 그 후, 웨이퍼 카세트(10)에 수납된 웨이퍼(13)는 매핑-지정된 시퀀스에 따라 카세트용 팔 메카니즘(16)에 연속적으로 반송된다. 그리고 나서, 매크로 및 마이크로 검사들이 마지막 웨이퍼(13b25)가 카세트(10)로부터 반출될 때까지 반복된다.
웨이퍼(13a25)가 웨이퍼 카세트(9)에 수납되는 때, 제어부(6)는 표시부(8)를 제어하여 피검체가 웨이퍼 카세트(9)로부터 웨이퍼 카세트(10)로 변경된다는 정보를 표시한다.(단계 S25) 물론, 전술한 표시에 더하여 부저음(buzzer sound)이 사용되어도 좋다. 이 표시에 따라, 작업자는 웨이퍼 카세트(9)를 적재 테이블(11)로부터 제거하고 검사가 계속된다면 다음의 피검체 웨이퍼들을 수납하고 있는 웨이퍼 카세트를 적재한다.
상술한 바와 같이, 제2 웨이퍼 카세트(10)에 수납된 제1 웨이퍼(13b1)는 제1 웨이퍼 카세트(9)에 수납된 마지막 웨이퍼(13a25)의 검사에 뒤따라서 연속적으로 검사된다. 그 후, 검사된 웨이퍼 카세트는 비검사된 웨이퍼 카세트로 교환되고, 그런다음 검사는 계속하여 진행된다.
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 외관검사장치에서 각 팔에 관한 반송 및 검사 타이밍을 나타낸다. 팔들(25a 내지 25c)은 모든 3번째 웨이퍼(13)를 연속적으로 파지하여, 3개의 웨이퍼들을 반송한다. 예를 들어, 웨이퍼 카세트들(9 및 10)의 웨이퍼들(13)을 반송할 때, 팔(25b)은 2개의 웨이퍼 카세트들에 대하여 매 3번째 웨이퍼들(13), 즉 웨이퍼(13a2), 웨이퍼(13a5), 웨이퍼(13a8), … 웨이퍼(13a23), 웨이퍼(13b1), 웨이퍼(13b4), …을 연속적으로 파지한다.
반면에, 검사가 통상적인 경우와 같이 카세트마다 완료된다면, 다음의 웨이퍼 카세트로 검사가 변경되는 때 도 5b에 도시된 상태가 발생한다. 보다 상세하게는, 팔(25a)에 의해 파지된 웨이퍼(13a25)가 웨이퍼 카세트(9)에 수납될 때까지 다른 팔들(25b 및 25c)은 웨이퍼(13)를 수취할 수 없다. 일반적인 방법에 따르면, 다음의 웨이퍼 카세트(10)로 검사가 변경될 때, 앞의 웨이퍼 카세트(9)의 웨이퍼들(13a23,13a24,13a25)은 팔들(25a 내지 25c)로부터 제거된다. 그런다음, 다음의 웨이퍼 카세트(10)의 웨이퍼(13b1)가 반출되고 나서, 포크(26a)에 의해 파지된다. 그 후, 웨이퍼들(13b2 및 13b3)은 반출되고 나서, 위와 동일한 방법으로 반송 및 검사가 수행된다.
이상의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예의 1 사이클(cycle) 검사 시간(3개의 웨이퍼들에 관련한 검사 시간)은 일반적인 기술에 비하여 감소된 다. 본 실시예는 두개의 검사 항목들을 수행하기 위한 웨이퍼 외관 검사장치에 관한 것이다. 그래서, 웨이퍼 외관 검사장치는 3개의 웨이퍼들이 장치로 반송되어, 연속적으로 검사되는 구조를 가진다. 검사 항목이 3개 이상이거나, 장치에 적재되는 웨이퍼들의 수가 증가된다면, 감소된 시간은 검사에 소요되는 시간에 관련하여 증가하고, 그럼으로써 이것은 매우 효율적이다.
본 실시예에 따르면, 복수의 웨이퍼 카세트들이 웨이퍼들을 검사하기 위하여 연속적으로 적재될 때, 일반적인 경우처럼 앞 웨이퍼 카세트의 마지막 웨이퍼의 회수를 기다릴 필요는 없다. 비록 검사조건(검사법)이 다를지라도, 웨이퍼들은 검사장치에 연속적으로 반송되어 검사된다. 그러므로, 웨이퍼 회수에 소요되는 대기시간을 생략하는 것이 가능하고, 그러므로 검사를 효과적으로 수행한다. 검사 웨이퍼들의 수가 증가함에 따라, 점점 더 많은 작업시간의 감소 효과가 얻어진다.
본 실시예에서는, 검사부에서 매크로 및 마이크로 검사들 모두가 수행되지만, 본 발명은 본 실시예에 한정되지 않는다. 매크로 및 마이크로 검사들 중 하나가 수행되어도 되고, 마이크로 검사에서, 피검체는 광학 마이크로스코프 및 전자 마이크로스코프를 사용하여 확대되어도 된다. 나아가, 단부 결함을 검사하기 위한 단부 검사장치가 배열되어도 좋다. 하나의 웨이퍼 카세트에서, 검사법은 검사조건이 15번째 웨이퍼로부터 변경되도록 설정될 수도 있다.
본 실시예에서, 반도체 웨이퍼는 피검체로서 제공되지만, 본 발명은 본 실시예에 한정되지 않는다. 유리기판, 액정기판 및 마스크(mask)기판과 같은 다양한 기판들이 카세트에 수납되는 한 사용될 수 있다.
본 실시예에서, 앞(제1) 및 뒤(제2) 카세트들을 적재하는 타이밍들 사이에 시간 차이가 주어진다. 예를 들어, 만약 두개의 카세트들이 동시에 적재된다면, 적재 테이블에 사전에 우선순위(priority)가 주어진다. 그렇게 함으로써, 웨이퍼들은 장애 없이 반송된다. 더욱이, 매핑은 제어부가 그것을 할 수 있다면 동시에 수행된다. 검사 웨이퍼들이 동일한 검사법 설정으로 복수의 카세트들로 분배된다면, 검사 웨이퍼들의 수는 사전에 설정되고, 적재 테이블상의 카세트는 설정된 웨이퍼들의 수가 검사된 후 교환된다. 그렇게 함으로써, 검사가 연속적으로 이루어진다.
본 발명에 따르면, 복수의 카세트들에 수납된 피검체가 연속적으로 검사되는 때, 시퀀스는 카세트들 사이의 변경에 소요되는 시간을 감소시키도록 변경된다. 그러므로, 전체 검사시간을 줄일 수 있는 검사장치의 제공이 가능하다.

Claims (7)

  1. 복수의 피검체들을 수납하는 복수의 카세트들;
    상기 카세트들을 적재하는 적재 테이블, 및 상기 카세트의 각각에 수납되는 피검체를 내부 및 외부로 반송하는 팔형 반송기를 포함하는 반송부; 및
    피검체를 검사하는 검사부 및 상기 반송부에 의한 반송을 제어하고, 상기 검사부에 검사 항목을 설정하는 제어부를 포함하고,
    앞에 적재된 카세트에 수납된 피검체가 반송된 후, 뒤의 카세트가 적재되는 경우, 뒤에 적재된 카세트에 수납된 피검체가 연속적으로 반송되어 검사되는 피검체의 검사장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 팔형 반송기는 피검체를 파지하는 복수의 팔들을 포함하고 회전 메카니즘을 사용하여 피검체를 상기 검사부에 반송하는 검사용 팔 메카니즘을 구비하는 것을 특징으로 하는 피검체의 검사장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 뒤의 카세트에 수납된 피검체가 연속적으로 반송되어 검사되는 때, 상기 검사용 팔 메카니즘의 모든 팔들은 피검체를 연속적으로 파지하여 반송하는 것을 특징으로 하는 피검체의 검사장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 검사부는
    피검체에 대하여 매크로 외관검사를 수행하는 매크로 검사부; 및
    상기 매크로 검사부에 의한 검사 후 피검체를 수취하여, 마이크로 외관검사를 수행하는 마이크로스코프 검사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 피검체의 검사장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 팔형 반송기는 상기 검사용 팔 메카니즘 및 카세트용 팔 메카니즘을 포함하고, 상기 카세트용 팔 메카니즘은 피검체를 상기 카세트의 내부 및 외부로 반송하는 것을 특징으로 하는 피검체의 검사장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 적재 테이블은 매핑 검출을 하는 센서가 설치되어, 상기 적재 테이블 상에 적재된 카세트에 수납된 복수의 피검체들의 매핑을 수행하는 것을 특징으로 하는 피검체의 검사장치.
  7. 복수의 카세트에 수납된 복수의 피검체들을 카세트 단위로 연속적으로 반출 하여, 기설정된 검사가 수행된 후 본래의 카세트에 수납된 상기 피검체를 다음 검사에서 사용하는 것;
    제1 카세트의 제1 검사 항목을 설정한 후, 수납된 피검체들이 연속적으로 반출되어 검사되는 시기내에 다음 카세트의 제2 검사 항목을 설정하는 것; 및
    제1 카세트의 마지막 피검체를 반출한 후, 다음 카세트에 수납된 피검체를 연속적으로 반출하여, 마지막 피검체가 검사된 후 제1 검사 항목으로부터 제2 검사 항목으로 변경하고, 피검체를 연속적으로 검사하는 것을 포함하는 피검체의 검사방법.
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