KR20060100755A - 웨이퍼 에지 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 에지부위의 결함을 검사하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 웨이퍼의 에지부위의 결함을 검사하는 웨이퍼 에지 검사장치는, 각각의 웨이퍼 에지부위에 빛을 조사하는 발광부와; 상기 발광부에 대응되게 설치되는 수광부와; 상기 웨이퍼의 에지부위에 결함이 있는 경우의 상기 수광부의 파형 변화를 인식하는 제어부를 구비한다. 본 발명에 따르면 웨이퍼의 에지부위의 결함을 실시간으로 검사할 수 있으며 자동으로 검사함에 의해 비용절감을 할 수 있다.

웨이퍼, 결함, 정렬, 얼라인, 크랙, 브로큰

Description

웨이퍼 에지 검사 장치{Wafer edge detector}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 에지 검사 장치의 블록도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 발광부 12 : 광의 입사방향

20 : 수광부 20 : 제어부

본 발명은 웨이퍼 에지부위의 결함을 검사하는 장치에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼 에지부위의 결함을 검사하는 장치에 관한 것이다.

통상적으로 웨이퍼는 사진, 확산, 식각, 화학기상증착 및 금속배선 등의 공정이 반복 수행됨에 따라 반도체 장치로 제작된다. 이러한 웨이퍼는 상기와 같은 다수의 공정을 거치면서 열적 또는 물리적 스트레스를 받게 된다.

이러한 열적 또는 물리적 스트레스에 의해 웨이퍼 에지부위에 크랙(crack)이 나 브로큰(broken) 등이 발생되어 결함이 생기게 되면 심각한 웨이퍼 손실이 발생할 가능성이 높다. 즉, 웨이퍼 에지 부위에 아주 조그마한 크랙이라도 있는 경우에는 공정 중에 열적 또는 물리적 스트레스 등으로 인하여 새로운 크랙이 발생하거나 크랙이 웨이퍼의 다른 부분에까지 전파될 수 있다. 심한 경우 열처리 공정에서 웨이퍼가 깨지는 경우도 발생한다.

일반적으로 청정실 내에서는 여러 개(가령 50개정도)의 웨이퍼들을 캐리어 등의 웨이퍼 담는 용기에 장착한 상태에서 공정을 진행한다. 따라서 하나의 웨이퍼가 깨지면, 깨진 웨이퍼에서 발생된 파티클의 오염 때문에, 함께 장착된 다른 웨이퍼들 또는 동일 청정실 내의 다른 웨이퍼들을 모두 오염됨으로 인하여 매우 심각한 경제적, 시간적 손실을 끼칠 가능성이 높다.

그럼에도 불구하고 일반적인 반도체 제조 설비에서는 웨이퍼 에지부위의 결함을 미리 검사할 수 있는 장치나 마땅한 검사방법은 아직까지 제시되고 있지 않다. 이로 인해서 발생 공정을 찾기 위해서 많은 인력과 비용의 손실을 가져온다.

이에 따라 웨이퍼 에지부위의 검사는 반도체 제조에 이용되는 다른 공정과도 적절히 조화를 이룰 필요 때문에 자동화가 이루어지는 것이 요구된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 웨이퍼 에지 검사장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 실시간으로 웨이퍼 에지부위의 결함을 검사할 수 있 는 웨이퍼 에지 검사 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 웨이퍼의 정렬과 웨이퍼 에지검사를 동시에 행할 수 있는 웨이퍼 에지 검사장치를 제공하는데 있다.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 양상(aspect)에 따라, 본 발명에 따른 웨이퍼의 에지부위의 결함을 검사하는 웨이퍼 에지 검사장치는, 각각의 웨이퍼 에지부위에 빛을 조사하는 발광부와; 상기 발광부에 대응되게 설치되는 수광부와; 상기 웨이퍼의 에지부위에 결함이 있는 경우의 상기 수광부의 파형 변화를 인식하는 제어부를 구비한다.

상기 웨이퍼 에지검사장치는 상기 제어부의 결과를 사용자가 확인할 수 있도록하기 위한 디스플레이부를 더 구비할 수 있으며, 상기 웨이퍼 에지 검사장치는 상기 수광부의 파형 변화시 경보음이 발생되도록 할 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼 에지 검사 장치는 상기 웨이퍼를 회전시켜 웨이퍼를 정렬하는 동작을 동시에 행할 수 있다.

상기한 구성에 따르면, 웨이퍼의 결함을 실시간으로 검사할 수 있으며, 인력 및 비용 손실을 최소화 또는 방지할 수 있다.

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.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 에지 검사 장치의 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼 에지 검사 장치는 카세트(미도시)에 적재되어 있는 웨이퍼(w)들의 플랫존을 정렬함과 동시에 그 웨이퍼의 에지부위의 결함(브로큰(broken)이나 갈라짐(crack))이 있는지를 검사하는 장치이다.

노광공정 등의 반도체 소자 제조를 위한 제조공정의 진행에 앞서서 복수의 웨이퍼 또는 1장의 웨이퍼에 대해서 웨이퍼 상에 형성된 플랫존(Flat zone)을 기준으로 웨이퍼를 일방향으로 정렬하는 웨이퍼 정렬공정을 진행한다. 여기서, 플랫존이란 웨이퍼의 에지부위 중 평평하게 절단된 부분을 가리키는 것으로, 웨이퍼는 특정한 결정구조를 가지고 있는데, 이 결정구조는 육안으로 식별이 불가능하다. 따라서 웨이퍼에 이러한 플랫존을 형성하여 이를 표시하고 있다.

이와 같은 플랫존은 반도체 제조 공정에서 웨이퍼의 정렬을 위한 기준으로 사용된다. 그러므로 여러 반도체 장비에는 이 웨이퍼의 플랫존을 정렬시키는 웨이퍼 정렬장치가 설치되어 사용되고 있다.

본 발명의 웨이퍼 에지 검사장치는 웨이퍼의 정렬 및 에지 검사를 동시에 진행하기 위하여, 발광부(10), 수광부(20), 및 제어부(30)를 구비한다.

우선 웨이퍼 에지 부위를 검사하는 경우를 설명하고 다음에 웨이퍼를 정렬하는 경우를 설명하기로 한다.

상기 발광부(10)는 카세트(미도시)로부터 노출된 웨이퍼(w) 에지부위에 빛(12)을 조사한다.

상기 수광부(20)는 상기 발광부(10)와 마주보게 설치되며 웨이퍼 에지부위에 결함이 있는 경우에는 상기 발광부(10)에서 조사된 빛(12)이 상기 수광부(20)에 수광될 때 수광부(20)의 출력파형이 특정 전압을 가지는 파형으로 변환된다.

여기서 수광부(20)의 파형은 웨이퍼(w)의 플랫존 부위에서의 수광부(20)의 출력파형과는 다르게 나타난다.

상기 제어부(30)에서는 상기 수광부(20)의 파형이 특정전압을 가지는 파형으로 변환되면 이를 감지하여 이부분에서 인터락이 설정되도록 한다. 상기 웨이퍼 에지 검사 장치가 디스플레이부(미도시)를 더 구비할 경우 상기 제어부(30)에서는 상기 수광부(20)에 의해 감지되는 웨이퍼 에지 검사 결과를 디스플레이부에 디스플레이 되도록 할 수 있다.

상기와 같은 웨이퍼 검사장치에서는 웨이퍼 에지부위 결함을 검사하기 위하여 상기 발광부(10)에서는 웨이퍼(w)의 에지부위에 빛(12)을 조사한다.

웨이퍼의 에지부위에 결함이 없는 경우에는 발광부(10)로부터 조사된 빛이 수광부(20)에 도달하지 않는다. 그러나, 웨이퍼 에지부위에 결함이 있는 웨이퍼의 경우에는 발광부(10)로부터 조사된 빛이 수광부(20)에 도달하게 된다. 제어부(30)에서는 상기 수광부(20)들에 빛이 수광되었는가를 체크하고 또한 수광된 빛에 수광부(20)에서 변환된 전기신호가 플랫존을 정렬할 때의 전기신호인지 결함이 있는 경우의 전기신호인지를 판별하여 이를 디스플레이부에 전달한다.

다음으로 웨이퍼를 정렬하는 경우를 설명하면 다음과 같다.

웨이퍼 정렬을 위하여 웨이퍼가 회전하게 되면, 발광부(10)는 소정의 빛(12)을 웨이퍼(w) 상부 방향으로 주사하게 된다. 이때, 웨이퍼(w)의 회전에 의해서 웨 이퍼(w)의 플랫존 부위가 발광부(10)와 수광부(20) 사이를 통과하게 되면, 발광부(10) 발광된 빛은 수광부(20)에 센싱된다. 그리고, 빛이 수신된 수광부(20)는 빛의 수신에 따른 전기신호를 제어부(30)에 인가하게 된다.

상기 제어부(30)에서는 이를 감지하여 웨이퍼의 회전동작을 제어함으로써 정렬척(미도시) 상에 흡착 고정된 웨이퍼(w)를 일방향으로 정렬한다.

상기와 같은 웨이퍼 검사 장치는, 상술한 바와 같이 웨이퍼(w)들은 반도체 제조 설비에 로딩하기 전에 카세트에서 웨이퍼를 정렬하는 작업과, 웨이퍼 에지부위의 결함을 판별하는 작업을 실시하게 된다. 따라서, 인력 및 비용을 절감할 수 있으며, 웨이퍼의 플랫존을 정렬함과 동시에 웨이퍼 가장자리의 결함 여부를 확인하는 것이 가능해진다.

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.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 웨이퍼의 정렬과 웨이퍼 에지부위의 결함을 검사하는 과정을 동시에 진행함에 의해 검사의 정확성을 기할 수 있으며, 실시간으로 결함을 검사할 수 있게 된다. 또한, 비용 및 인력손실을 줄일 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 웨이퍼의 에지부위의 결함을 검사하는 웨이퍼 에지 검사장치에 있어서:

   각각의 웨이퍼 에지부위에 빛을 조사하는 발광부와;

   상기 발광부에 대응되게 설치되는 수광부와;

   상기 웨이퍼의 에지부위에 결함이 있는 경우의 상기 수광부의 파형 변화를 인식하는 제어부를 구비함을 특징으로 하는 웨이퍼 에지 검사장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 웨이퍼 에지검사장치는 상기 제어부의 결과를 사용자가 확인할 수 있도록하기 위한 디스플레이부를 더 구비함을 특징으로 하는 웨이퍼 에지 검사장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 웨이퍼 에지 검사장치는 상기 수광부의 파형 변화시 경보음이 발생됨을 특징으로 하는 웨이퍼 에지 검사 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 웨이퍼 에지 검사 장치는 상기 웨이퍼를 회전시켜 웨이퍼를 정렬하는 동작을 동시에 행함을 특징으로 하는 웨이퍼 에지 검사 장치.

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