KR20060094146A - Wafer aligner and method for align - Google Patents
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Abstract
본 발명은 웨이퍼 얼라인을 위한 웨이퍼 얼라인 장치 및 웨이퍼 얼라인 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 웨이퍼 얼라인 장치는, 웨이퍼를 로딩하고 수평 회전하는 웨이퍼 척; 및 웨이퍼의 노치부분의 이미지를 미리 저장하고 저장된 이미지와 상기 웨이퍼 척 상에서 회전하는 웨이퍼의 노치 이미지를 비교하여 웨이퍼 중심을 맞추기 위한 카메라를 구비한다. 발명에 따르면, 웨이퍼 얼라인에 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 정확한 웨이퍼 얼라인이 가능해지는 효과가 있다.The present invention relates to a wafer alignment apparatus and a wafer alignment method for wafer alignment, the wafer alignment apparatus comprising: a wafer chuck for loading and horizontally rotating a wafer; And a camera for storing the image of the notch portion of the wafer in advance and comparing the stored image with the notch image of the wafer rotating on the wafer chuck to center the wafer. According to the present invention, it is possible to reduce the time required for wafer alignment, and accurate wafer alignment is possible.
웨이퍼, 얼라인, CCD, 카메라, 노치 Wafer, align, CCD, camera, notch
Description
도 1은 플랫존을 구비한 웨이퍼의 얼라인을 위한 종래의 웨이퍼 얼라인 장치를 나타낸 도면1 shows a conventional wafer alignment apparatus for aligning a wafer with a flat zone;
도 2는 도 1에 의한 노치를 구비하는 웨이퍼의 얼라인 과정을 설명하기 위한 도면FIG. 2 is a diagram illustrating an alignment process of a wafer having a notch according to FIG. 1.
도 3은 노치를 구비하는 웨이퍼의 평면도3 is a top view of a wafer with notches
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 얼라인 장치를 나타낸 도면4 illustrates a wafer alignment apparatus according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *
114 : 고정대 111 : 웨이퍼 척 114: fixing base 111: wafer chuck
112 : 모터 122 : 웨이퍼 112: motor 122: wafer
130 : 카메라 130: camera
본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 웨이퍼 얼라 인을 위한 웨이퍼 얼라인 장치 및 얼라인 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor manufacturing facility, and more particularly to a wafer alignment apparatus and an alignment method for wafer alignment.
일반적으로 반도체 장치는 반도체 기판 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마 공정과, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정과, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 반도체 기판의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 반도체 기판 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과 같은 일련의 단위공정들을 수행하여 형성된다.Generally, a semiconductor device uses a deposition process for forming a film on a semiconductor substrate, a chemical mechanical polishing process for planarizing the film, a photolithography process for forming a photoresist pattern on the film, and the photoresist pattern. A series of unit processes such as an etching process for forming the film into a pattern having electrical characteristics, an ion implantation process for implanting specific ions into a predetermined region of the semiconductor substrate, and a cleaning process for removing impurities on the semiconductor substrate Formed by performing them.
이러한 단위 공정들은 소정의 반도체 제조설비를 구비하여 행해지며, 이러한 반도체 제조 설비는 일반적으로 웨이퍼가 실린 카세트가 놓여지는 로더와, 로드락 챔버, 버퍼 챔버, 얼라인 챔버 및 공정 챔버로 구성된다. 반도체 공정 진행시에는 웨이퍼의 플랫 존(flat zone)이나 노치(notch)를 일정한 방향에 맞추어 주는 얼라인 공정을 수행하여야 한다.These unit processes are performed with a predetermined semiconductor manufacturing facility, which is generally composed of a loader on which a cassette containing a wafer is placed, a load lock chamber, a buffer chamber, an alignment chamber and a process chamber. During the semiconductor process, an alignment process for adjusting a flat zone or notch of a wafer to a certain direction should be performed.
상기 로더에 웨이퍼가 실린 카세트가 로딩되고, 공정 진행이 이루어지고,웨이퍼는 상기 로드락 챔버에 적재된다. 상기 로드락 챔버내의 웨이퍼는 이송장치에의하여 상기 버퍼 챔버 내로 이송되고, 웨이퍼의 얼라인 공정을 수행하기 위하여 상기 얼라인 챔버로 보내진다. 얼라인 공정이 완료된 웨이퍼는 버퍼 챔버를 거쳐 상기 공정 챔버로 보내져서 제조 공정을 수행한다.A cassette loaded with a wafer is loaded into the loader, a process is performed, and a wafer is loaded into the load lock chamber. The wafer in the load lock chamber is transferred into the buffer chamber by a transfer device and sent to the alignment chamber to perform an alignment process of the wafer. After the alignment process is completed, the wafer is sent to the process chamber through a buffer chamber to perform a manufacturing process.
이와 같은 반도체 제조 설비는 메인(main) 공정의 진행시간이 길 경우 또는단일 공정 챔버(single process chamber)인 경우는 얼라인 챔버의 공정 속도가 충 분하여 전체 진행 속도에 영향을 미치지 않지만 멀티 공정 챔버(multi process chamber)의 경우는 얼라인 공정 시간이 부족하여 공정 진행은 상기 얼라인 공정 시간에 따라 결정되는 문제점이 발생한다.Such semiconductor manufacturing equipment has a long process time in the main process or a single process chamber, but the process speed of the alignment chamber is sufficient so that the overall process speed is not affected. In the case of a multi process chamber, an alignment process time is insufficient, and thus a process progression is determined according to the alignment process time.
도 1은 종래의 플랫존(flat zone)을 구비하는 200mm 웨이퍼에서의 얼라인(align)을 위한 얼라인 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an alignment apparatus for alignment in a 200 mm wafer having a conventional flat zone.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 얼라인 장치는, 프리얼라이너(14)에 설치된 발광부(16), 및 수신부(20)에 설치된 수광부(18) 등을 구비한다. As shown in FIG. 1, the conventional alignment apparatus includes a
이하에서는 종래의 얼라인 장치에 의해 웨이퍼의 중심점을 맞추기 위해서 위한 방법을 설명한다.Hereinafter, a method for aligning a center point of a wafer by a conventional alignment device will be described.
웨이퍼 척 상에 웨이퍼(10)를 로딩하고, 상기 웨이퍼 척을 수평 회전시킨다. 상기 웨이퍼 척이 회전하게 되면 상기 웨이퍼 척 상에 로딩되어 흡착 고정된 웨이퍼(10)도 함께 회전하게 된다. The
지지대(14)에 고정된 발광부(16)에서는 소정의 광선(13)을 웨이퍼(10) 상방향으로 주사하게 된다. 이때 웨이퍼(10)의 회전에 의해서 웨이퍼(10)의 플랫존 부위(12)가 발광부(16)와 수광부(18) 사이를 통과하게 되면, 발광부(16)에서 발광된 광선(13)은 수광부(18)에 의해서 센싱된다. 그리고 광선이 수광된 수광부(18)는 광선 수신에 따른 전기신호를 제어부(미도시)에 인가하게 된다. 이러한 과정에 따라, 웨이퍼(10)의 가장자리 부위에 웨이퍼 회전에 따라 광을 조사하고, 상기 조사되는 광이 웨이퍼(10)에 의해 차단됨으로서 발생하는 광량의 차이에 의해 플랫 존 부위(12)을 센싱한다.In the
상기 플랫존(12)의 위치에 의해 상기 웨이퍼의 중심점의 위치를 계산한다. The position of the center point of the wafer is calculated by the position of the
도 2는 도 1의 얼라인 장치에 의해 300mm 웨이퍼의 얼라인을 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for aligning a 300 mm wafer by the alignment device of FIG. 1. FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 노치를 구비한 웨이퍼 등의 경우에도 종래의 플랫존을 구비하는 웨이퍼의 경우와 같이 얼라인을 진행한다. 200mm 웨이퍼의 경우에는 웨이퍼의 플랫존 부분이 확실히 분리되어 있어 감지하기가 쉬웠으나, 300mm 웨이퍼(22)의 경우에는 플랫 존이 아니라 노치(notch;24)로 되어 있어 문제점이 발생된다.As shown in FIG. 2, the wafer is provided with notches, and the alignment is performed as in the case of the wafer having a flat zone. In the case of the 200 mm wafer, the flat zone portion of the wafer is clearly separated, so it is easy to detect. In the case of the 300 mm wafer 22, the flat zone is not a flat zone but a
도 1에서 설명한 바와 같이, 얼라인 공정을 진행할 경우에, 200mm 웨이퍼의 경우에는 얼라인을 위한 시간이 2초정도의 시간이 소요되는데 비하여 300mm 웨이퍼의 경우에는 6 내지 7 초의 시간이 소요된다. 이러한 이유는 200mm 웨이퍼의 경우에는 플랫존 부분이 확실히 분리되어 있어 감지하기 쉬우나 300mm 웨이퍼의 경우에는 이부분이 노치로 되어 있기 때문이다. 따라서 노치를 구비하는 웨이퍼의 경우에 얼라인 시간을 줄이기 위한 대책이 필요한 실정에 있다.As described in FIG. 1, when the alignment process is performed, the time for alignment takes about 2 seconds for the 200mm wafer, but the time for the 300mm wafer takes about 6 to 7 seconds. This is because in the case of 200mm wafers, the flat zone is clearly separated and is easy to detect, but in the case of 300mm wafers, this is notched. Therefore, in the case of a wafer having a notch, there is a need for measures to reduce the alignment time.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 웨이퍼 얼라인 장치 및 얼라인 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a wafer alignment apparatus and an alignment method which can overcome the above-mentioned conventional problems.
본 발명의 다른 목적은 노치를 구비하는 웨이퍼의 경우에 얼라인 시간을 줄일 수 있는 웨이퍼 얼라인 장치 및 얼라인 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a wafer alignment apparatus and an alignment method which can reduce the alignment time in the case of a wafer having a notch.
본 발명의 또 다른 목적은 정확한 웨이퍼 얼라인을 행할 수 있는 웨이퍼 얼 라인 장치 및 얼라인 방법을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a wafer alignment apparatus and an alignment method capable of performing accurate wafer alignment.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 양상(aspect)에 따라, 본 발명에 따른 웨이퍼 얼라인 장치는, 웨이퍼를 로딩하고 수평 회전하는 웨이퍼 척; 및 웨이퍼의 노치부분의 이미지를 미리 저장하고 저장된 이미지와 상기 웨이퍼 척 상에서 회전하는 웨이퍼의 노치 이미지를 비교하여 웨이퍼 중심을 맞추기 위한 카메라를 구비한다. According to an aspect of the present invention for achieving some of the above technical problems, a wafer aligning apparatus according to the present invention comprises: a wafer chuck for loading and horizontally rotating a wafer; And a camera for storing the image of the notch portion of the wafer in advance and comparing the stored image with the notch image of the wafer rotating on the wafer chuck to center the wafer.
상기 카메라는 CCD 카메라일 수 있으며, 상기 웨이퍼는 노치를 구비하는 웨이퍼일 수 있다.The camera may be a CCD camera, and the wafer may be a wafer having a notch.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 양상에 따라, 본 발명에 따른, 웨이퍼 얼라인 방법은, 웨이퍼의 노치 이미지를 저장하는 단계와, 웨이퍼가 놓인 웨이퍼 척을 수평 회전시키는 단계와, 상기 수평 회전하는 웨이퍼의 가장자리 부위의 이미지를 센싱하는 단계와, 상기 센싱된 웨이퍼 가장자리 부위의 이미지와 저장된 노치 이미지를 비교하여 저장된 노치이미지와 상기 센싱된 웨이퍼 가장자리 부위의 이미지가 동일한 경우에 이에 따른 얼라인 신호를 발생시키는 단계, 및 상기 얼라인 신호에 응답하여 웨이퍼의 중심을 맞추는 단계를 구비한다.According to an aspect of the present invention for achieving some of the above technical problems, the wafer alignment method according to the present invention comprises the steps of: storing a notch image of the wafer, horizontally rotating the wafer chuck on which the wafer is placed; Sensing an image of the edge portion of the horizontally rotating wafer; comparing the image of the sensed wafer edge portion with a stored notch image; Generating a phosphorus signal, and centering the wafer in response to the alignment signal.
상기 웨이퍼는 노치를 구비하는 웨이퍼일 수 있다.The wafer may be a wafer having a notch.
상기한 구성에 따르면, 웨이퍼 얼라인에 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 정확한 얼라인이 가능해진다. According to the above configuration, the time required for wafer alignment can be reduced, and accurate alignment is possible.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, without any other intention than to provide a thorough understanding of the present invention to those skilled in the art.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 얼라인 장치가 적용되는 웨이터를 나타낸 것이다. 3 illustrates a waiter to which a wafer alignment apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(122)는 기존의 웨이퍼(예를 들면 200mm 웨이퍼)와 달리 플랫 존 대신에 노치부분(124)을 가지고 있다. 통상적으로 300mm 웨이퍼에서 노치부분을 구비한다.As shown in FIG. 3, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 얼라인 장치의 개략적인 도면이다.4 is a schematic diagram of a wafer alignment apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 얼라인 장치는, 종래와 달리 카메라(130)가 구비된다.As shown in FIG. 4, the wafer alignment apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention includes a
도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(122)를 로딩시키는 웨이퍼 척(111)을 구비한다. 상기 웨이퍼 척은 상기 놓여지는 웨이퍼(122)의 크기보다 작게 형성된다. 상기 웨이퍼 척과 연결되고, 상기 웨이퍼 척을 수평 회전시키는 모터(112)를 구비한다.As shown in FIG. 3, a
상기 카메라(130)는 상기 웨이퍼(122)의 노치부분(124)의 이미지를 미리 저장하고 있는 상태에서 상기 모터(112)에 의해 웨이퍼 척(111)이 회전함에 따라 회전하는 웨이퍼(122)의 가장자리 이미지를 촬영한다.The edge of the
상기 웨이퍼(122)의 회전에 따라 촬영되는 이미지가 미리 저장된 노치 이미 지와 동일한 경우에 웨이퍼 중심을 맞추는 등의 얼라인을 진행한다.When the image photographed according to the rotation of the
상기 카메라(130)는 CCD(Charge Coupled Device) 카메라가 사용될 수 있다. 상기 카메라(130)는 웨이퍼의 로트아이디(Lot ID)까지 확인할 수 있는 기능을 가질 수 있으며 이에 따라 웨이퍼 로딩시 카메라로 로트 아이디 이미지를 확인하는 것이 가능한 구조를 가질 수 있다.The
상기 카메라(130)는 웨이퍼(122) 상부면의 가장자리 부위를 촬영하는 것이 가능하도록 적절한 위치에 고정대(114)에 의하여 고정되어 설치될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 얼라인 장치는 노치를 구비하는 웨이퍼 뿐 아니라 다양한 형태의 노치 또는 플랫존을 구비하는 웨이퍼에 대하여 적용될 수 있다. The wafer alignment apparatus according to an embodiment of the present invention may be applied to wafers having notches or flat zones as well as wafers having notches.
상기 웨이퍼(122)의 얼라인을 위한 동작은 다음과 같다.An operation for aligning the
우선적으로 웨이퍼(122)의 노치이미지(124)를 미리 저장한다. 다음으로 웨이퍼(122)가 놓인 웨이퍼 척(111)을 모터(112)에 의하여 수평 회전시킨다. 그리고, 상기 수평 회전하는 웨이퍼(122)의 가장자리 부위의 이미지를 센싱 또는 촬영한다. 상기 센싱된 웨이퍼 가장자리 부위의 이미지와 저장된 노치 이미지를 비교하여 저장된 노치이미지와 상기 센싱된 웨이퍼 가장자리 부위의 이미지가 동일한 경우에 이에 따른 얼라인 신호를 발생시키고 상기 얼라인 신호에 응답하여 웨이퍼의 중심을 맞추게 되는 등의 일련의 과정을 통하여 얼라인이 행해진다.First, the
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 얼라인 장치에서는 종래와 달리 카메라에 의하여 웨이퍼 얼라인을 행함에 의하여 웨이퍼 얼라인에 소 요되는 시간을 줄일 수 있으며, 정확한 얼라인을 행할 수 있다. As described above, in the wafer alignment apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention, the time required for the wafer alignment may be reduced by performing the alignment of the wafer by a camera unlike the conventional art, and accurate alignment may be performed. have.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다. The description of the above embodiments is merely given by way of example with reference to the drawings for a more thorough understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the present invention. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the basic principles of the present invention.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 종래의 발광센서와 수광 센서를 장착하여 행해지던 웨이퍼 얼라인과는 달리 카메라에 의하여 웨이퍼 얼라인을 행함에 의하여 웨이퍼 얼라인에 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 정확한 얼라인을 행할 수 있다. As described above, according to the present invention, unlike the wafer alignment, which is performed by attaching the conventional light emitting sensor and the light receiving sensor, the time required for the wafer alignment can be reduced by performing the wafer alignment by the camera. Phosphorus can be performed.
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Date | Code | Title | Description |
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