KR20090012977A

KR20090012977A - 웨이퍼 마킹 방법, 불량 다이의 마킹 방법, 웨이퍼 정렬방법 및 웨이퍼 검사 방법

Info

Publication number: KR20090012977A
Application number: KR1020070092557A
Authority: KR
Inventors: 쿠앙-웬 쳉
Original assignee: 킹 유안 일렉트로닉스 코포레이션 리미티드
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-02-04
Also published as: TW200905774A; KR100915418B1; TWI351070B; JP2009038329A

Abstract

본 발명은 웨이퍼 마킹 방법에 관한 것으로서, 한쪽 표면에 복수의 다이(die)를 포함하고 적어도 두 개의 레퍼런스 마크를 구비하는 웨이퍼를 제공하는 단계, 상기 웨이퍼에 있는 상기 레퍼런스 마크들을 동시에 검사함으로써, 상기 웨이퍼에 대하여 정렬하는 단계, 및 레이저광을 이용하여 상기 웨이퍼에 대하여 마킹하는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 웨이퍼 상의 다이, 예를 들면 불량 다이를 마킹하는 경우에도 이용가능하며, 불량 다이에 대하여 잉크 마킹하는 종래의 기술과 비교해 볼 때, 본 발명은 웨이퍼에 대한 오염이 감소하고, 작업시간 및 작업장 공간을 감소할 수 있을 뿐만 아니라 영구적으로 마킹할 수 있는 장점을 가진다. 또한 종래의 웨이퍼 검사장비 또는 잉크장비를 개량하여 이용할 수 있는 특징이 있다.

웨이퍼, 다이, 레퍼런스 마크, 검측 시스템, 시각부, 레이저장치, 광학모듈, 웨이퍼 맵, 웨이퍼 맵에 기록된 불량 다이의 위치, 불량품 마킹

Description

웨이퍼 마킹 방법, 불량 다이의 마킹 방법, 웨이퍼 정렬 방법 및 웨이퍼 검사 방법{METHOD FOR MARKING WAFER, METHOD FOR MARKING FAILED DIE, METHOD FOR ALIGNING WAFER AND WAFER TEST EQUIPMENT}

발명은 웨이퍼 마킹 방법에 관한 것으로서, 특히 레이저를 이용하여 불량 다이(die)를 마킹하는 방법에 관한 것이다.

일반적인 집적회로 제조공정은 순차적으로 웨이퍼 제조단계, 다이 검사단계 및 다이 패키징 단계로 구분된다. 그런데 최근 전자제품에 대한 경박화, 컴팩트화 요구에 따라 패키징 기술은 패키징 부피를 축소하고 집적회로의 효능을 개선하기 위하여 점차 플립 칩, 다중 다이 모듈 등 고급적인 패키징 기술로 발전하고 있다. 이러한 고급 패키징 방식은 원가가 높으므로, 패키징을 진행하기 전에 다이에 대하여 검사를 진행하여, 후속되는 패키징 공정 이전에 상술한 불량 다이를 제거하여 패키징 공정에 불필요하게 들어가는 비용을 절약하는 것이 바람직하다.

비(非) 잉크 마킹 방식의 웨이퍼 검사방법은 웨이퍼에 대하여 검사를 진행한 후 웨이퍼 맵을 생성함으로써 각 다이의 패키징 근거로 삼는다. 다만, 다이의 크기가 점차 작아지는 추세이므로 이처럼 불량 다이에 대한 마킹을 이용하지 않는 방 법은 후속되는 다이 선별 공정에서 오류가 발생하기 쉬우며, 나아가 오류 발생 위험과 불필요한 비용의 지출이 증가한다. 이 점을 고려하여, 최근에는 웨이퍼 검사를 진행한 후 양품과 불량품의 다이를 정확하게 분별하기 위하여 통상적으로 잉크를 사용하여 불량 다이에 대하여 마킹한다. 다이의 성능 검사와 불량품에 대하여 마킹하는 단계가 다름에 따라 대체로 온라인(online) 및 오프라인(offline) 등 두 가지 마킹 공정으로 구분한다. 소위 불량 다이의 온라인 마킹 공정은 검사장비를 이용하여 웨이퍼 상에 있는 다이의 성능을 검사한 후 바로 검사 장비에서 출력된 검사 결과에 따라 검출된 불량 다이에 대하여 잉크 마킹을 진행하는 것이다. 즉, 웨이퍼를 검사하고 검출된 불량 다이에 잉크 마킹을 하는 동작은 하나의 공정으로 완료된다. 그러나, 고가의 검사 장비의 생산성을 효율적으로 이용하여야 하는 데, 상기 불량 다이의 온라인 마킹 공정은 검사장비에 대하여 쉽게 오염을 발생할 뿐만 아니라 생산성에도 영향을 미치므로 최근 대부분의 당업자들은 불량 다이의 오프라인 마킹 공정을 이용한다. 즉, 검사장비를 이용하여 웨이퍼 상에 있는 다이의 성능에 대하여 검사를 진행한 다음, 먼저, 웨이퍼 상에 있는 각 다이의 검사결과에 따라 웨이퍼 맵을 생성한다. 다음, 웨이퍼를 다른 하나의 잉크마킹 장비에 옮겨서 상기 검사 결과에 의해 생성된 웨이퍼 맵에 근거하여 웨이퍼의 불량 다이에 대하여 잉크 마킹을 진행하여 다이를 선별하는 후속절차에 편리를 도모해 준다.

도 1은 웨이퍼 오프라인 잉크 마킹 공정을 나타낸 도면이다. 우선, 검사장비를 이용하여 웨이퍼(100) 상에 있는 각 다이(102)의 성능을 검사한 다음 웨이퍼(100) 상에 있는 각 다이(102)의 분포배열 및 검사결과에 따라 웨이퍼 맵(104)을 생성한다. 웨이퍼 맵(104)은 웨이퍼(100) 상의 불량 다이(106)와 대응하는 관련 위치(106') 및 웨이퍼(100) 위에 동일한 간격을 두고 반복적으로 나타난 패턴을 기록하고 있다. 상기 패턴은 다이(102) 사이에 있는 절단 스트리트의 특정 마크이다. 다음, 웨이퍼(100)를 잉크 마킹 작업대(108)로 이동시켜 잉크 마킹 작업대(108)의 웨이퍼 지지 프레임(110) 위에 위치시키고 웨이퍼(100) 정렬단계를 계속 진행한다. 통상적인 반도체 장비, 예를 들면 잉크 마킹 작업대(108)는 X-Y 평행이동장비(114)를 통하여 웨이퍼 지지 프레임(110) 및 그 위에 위치한 웨이퍼(100)를 이동시킨다. 또한 단지 카메라(112)만을 이용하여 웨이퍼(100) 상의 지정위치의 특정 마킹을 순차적으로 검측한다. 웨이퍼 정렬에 필요한 시간을 절약하기 위하여 일반적으로 웨이퍼(100)의 크기에 따라 복수의 지정 위치를 선택하여 정렬한다. 그런 다음, 웨이퍼맵(104)에 기록된 불량 다이에 해당하는 위치(106')에 근거하여 잉크 마킹장치(116)를 이용하여 웨이퍼(100) 위의 대응하는 위치에 잉크 마킹을 진행한다. 상기 잉크마킹 공정을 진행할 때 X-Y 평행이동장비(11)는 웨이퍼(100)를 로딩하여 웨이퍼(100)의 각 불량 다이(106)가 순차적으로 잉크 마킹 작업대(116)의 잉크 마킹 위치에 대응하도록 하고 불량 다이(106)의 마킹 공정을 진행한다.

일반적으로 위에서 진술한 X-Y 평행이동장비(114)는 모터를 이용하여 구동된다. 다만 기계적 운동이 등비오차의 한계가 있을 수 있는 바, 다이(102)의 크기가 작으면 작을수록 웨이퍼(100)에 대한 오차 허용범위가 작다. 또한 웨이퍼(100)의 이동횟수가 많으면 많을수록 카메라(112)는 지정위치의 특정 마크와 같은 패턴의 인접 마크를 잘못 포착할 가능성이 높아져 웨이퍼 맵(104)과 실제 웨이퍼(100)의 다이(102) 위치에 쉽게 오차가 발생하여 잘못 마킹할 확률이 증가한다.

잉크관의 내경 및 잉크 자체의 접착성 또는 기타 원인으로 인하여 잉크 마크의 크기(사이즈)는 응용상 한계가 있다. 만약 다이가 소정의 크기보다 작을 경우, 잉크가 다른 다이에 스며들어 오염을 일으키기 쉬우므로 사용자가 잉크 마킹된 웨이퍼를 눈으로 직접 검사해야 한다. 이런 방법은 인력을 증가할 뿐만 아니라 잉크마킹 시간을 증가시키며 또한 잉크를 건조시키는 베이킹 공정이 필요하므로 생산성에 많은 영향을 미친다. 게다가 웨이퍼 상에 마킹된 잉크가 일정한 시간이 지나면 변질 또는 벗겨지는 현상이 쉽게 발생하고 그 검사 자료는 사후 추적에 필요한 참고증거로 오래 보관할 수 없다. 또한 화학약제를 이용하여 웨이퍼를 세정하여 다시 잉크 마킹을 진행하는 공정은 시간을 낭비할 뿐만 아니라 세정장비, 화학약제 및 다시 마킹하는데 필요한 잉크 등의 비용을 증가하였다. 게다가 종래의 반도체장비 및 잉크마킹장비의 웨이퍼 정렬방식은 정렬시간이 너무 길거나 정렬이 정확하지 않은 등의 문제를 초래한다. 따라서 사용자는 새로운 웨이퍼 정렬 방법을 필요로 하고 있다. 다시 말하면, 위치를 고정하는데 필요한 시간을 효율적으로 단축시킬 수 있고 정렬이 정확하지 않은 문제를 해결할 수 있으며 종래의 반도체 제조공정과 기타, 예를 들면 웨이퍼 마킹 또는 불량 다이의 마킹 등의 공정에 적용되는 웨이퍼 정렬 방법을 필요로 하고 있다.

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 한 목적은 종래의 잉크 마킹 공정상 잉크 마크 크기를 제어하기 어렵고 웨이퍼가 쉽게 오염되며 작업시간이 너무 긴 등의 문제를 해결하며, 작업시간의 단축에 의해 필요한 장비 수를 감소시켜 작업장 공간을 효율적으로 절약하는 것이다.

본 발명의 다른 하나의 목적은 불량 다이의 마크 크기를 쉽게 제어할 수 있는 방법을 제공하며 다양한 크기의 다이 요구를 만족시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은 영구적인 웨이퍼 마킹 또는 불량 다이 마킹 방법을 제공하여, 종래의 잉크 마킹이 환경 또는 시간 등으로 인하여 쉽게 흐려지거나 분별하기 어렵게 되어 웨어퍼를 세정한 후 다시 마킹 공정을 진행해야 하는 문제를 해결하는 것이다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은 종래의 잉크 마킹 공정에 베이킹 장비, 잉크 세정 장비 및 화학약제 등을 결합시키는데 발생되는 원가를 절약하는 것이다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은 불량 다이를 마킹하는 방법을 제공하여, 종래의 검사장비 또는 잉크 마킹 작업대를 쉽게 결합 또는 개량함으로써 장비의 비용을 절약하는 것이다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은 웨이퍼 정렬 방법을 제공하여 웨이퍼 정렬 시간을 효과적으로 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 웨이퍼 정렬이 정확하지 않은 문제를 해결하여 반도체 제조공정 및 기타 잉크 마킹 등의 공정을 진행하는데 유리하게 하는 것이다.

위에서 진술한 목적 및 기타 목적을 실현하기 위하여 본 발명의 일실시예는 웨이퍼 마킹 방법에 관한 것으로서, 한쪽 표면에 복수의 다이를 포함하고 적어도 두 개의 레퍼런스 마크를 구비하는 웨이퍼를 제공하는 단계, 상기 웨이퍼에 있는 상기 레퍼런스 마크들을 동시에 검사함으로써 상기 웨이퍼를 정렬하는 단계, 및 레이저광을 이용하여 상기 웨이퍼에 대하여 마킹하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 하나의 실시예는 불량 다이의 마킹 방법에 관한 것으로서, 한쪽 표면에 복수의 다이 및 적어도 하나의 불량 다이를 포함하고 적어도 두 개의 레퍼런스 마크를 구비하는 웨이퍼를 제공하는 단계, 상기 웨이퍼 상의 상기 레퍼런스 마크들을 동시에 검사함으로써 상기 웨이퍼를 정렬하는 단계, 웨이퍼의 위치를 고정하는 단계, 및 레이저광의 경로를 바꾸어 웨이퍼 상에 있는 불량 다이에 대하여 불량품 마킹을 진행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 하나의 실시예는 불량 다이의 마킹 방법에 관한 것으로서, 한쪽 표면에 복수의 다이 및 적어도 하나의 불량 다이를 포함하고 적어도 두 개의 레퍼런스 마크를 구비하는 웨이퍼를 제공하는 단계, 상기 웨이퍼에 있는 상기 레퍼런스 마크들을 동시에 검사함으로써 상기 웨이퍼를 정렬하는 단계, 웨이퍼의 위치를 고정하는 단계, 적어도 하나의 부호를 구비하는 차폐커버를 제공하는 단계, 및 레이저광이 상기 차폐커버 상의 상기 부호를 통과하여 상기 불량 다이 위치에 상기 부호와 같은 모양의 불량 마크를 형성하도록 하게 하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 하나의 실시예는 웨이퍼 정렬 방법에 관한 것으로서, 적어도 두 개의 레퍼런스 마크를 구비하는 웨이퍼를 제공하는 단계, 웨이퍼 상에 있는 상기 레퍼런스 마크들을 동시에 검측하는 검측 시스템을 제공하는 단계를 포함 한다. 그 중, 상기 검측 시스템은 상기 레퍼런스 마크들의 레퍼런스 위치 및 패턴을 기록한다.

본 발명의 또 다른 하나의 실시예는 웨이퍼의 검사장비에 관한 것으로서, 적어도 하나의 불량 다이를 포함하는 웨이퍼를 로딩하는 로딩 스테이션, 하나의 레이저광을 생성하여 불량 다이를 마킹하는 레이저장치, 및 불량 다이의 위치정보파일을 판독하여 상기 레이저장치의 마킹동작을 제어하는 제어장치를 포함한다. 또한, 상기 웨이퍼 검사장비는 하나의 검사장치를 더 포함하는데 상기 검사장치는 웨이퍼 상에 있는 복수의 다이를 검사하여 상기 불량 다이 위치정보파일을 생성한다.

위에서 진술한 본 발명의 목적 및 기타 목적, 특징, 장점을 더욱 잘 이해하도록 하기 위하여 이하의 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 결합하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따르면, 종래의 잉크 마킹 공정상 잉크마크의 크기를 제어하기 어렵고 웨이퍼가 쉽게 오염되고 작업시간이 지나치게 긴 등의 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 또한 작업시간의 단축으로 인해, 필요한 장비의 수(數)도 상응하여 감소되므로 작업장 공간을 효과적으로 절약할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 도면은 실제 모양 또는 실제 비례에 근거하여 작성하지 않았으며 도면의 작용은 단지 본 발명의 특징을 설명하는 데 유리하고 발명의 내용을 간결하게 설명하기 위한 것이다. 본 발명에서 같은 기능을 나타내는 부분은 동일한 도면 부호를 사용하였다. 또한, 이하에 설명한 실시예는 단지 본 발명의 기술특징을 설명하기 위한 것이며 본 발명의 권리범위는 이 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 특허청구범위에 근거하여 해석되어야 한다.

우선, 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 마킹 공정은 레이저를 이용하여 웨이퍼에 대하여 마킹을 진행하되, 본 발명에서 제공한 다른 하나의 웨이퍼 정렬 방법과 결합되어 웨이퍼 정렬의 시간을 단축하고 웨이퍼 정렬의 정확도를 향상시켜 웨이퍼 마킹 이후에 진행되는 공정을 더욱 간편하게 하였다.

도 2a를 참조하면, 우선 웨이퍼(200)를 제공하는데, 상기 웨이퍼(200)는 한쪽 표면에 복수의 다이(202)를 포함하고 적어도 두 개의 레퍼런스 마크를 구비한다. 본 실시예에서 웨이퍼(200)는 4개의 레퍼런스 마크(204)를 구비하는 데, 상기 레퍼런스 마크(204)들은 레이저를 이용하여 마킹된 마크이며 웨이퍼(200)의 서로 다른 다이(202)에 위치할 수 있다. 바람직하게는 상대적으로 좀 멀리 떨어져 있는 다이(202)를 선택하여 위치의 편차를 모두 고려한다. 레이저광은 프로그램을 통하여, 마킹되는 레퍼런스 마크(204)의 크기 및 모양을 쉽게 제어할 수 있다. 따라서 당업자가 상이한 목적에 따라, 예를 들면 쉽게 식별할 수 있고 다이의 모양과 서로 다른 패턴을 선택하는 등의 작업을 수행하는데 유리하다. 이렇게 하여, 웨이퍼(200)를 정렬하는 과정에서 잘못 판단하여 웨이퍼(200)의 정렬이 일치하지 않는 것을 방지할 수 있다. 전반 반도체 제조 공정에서, 웨이퍼(200)의 가장자리에 위치한 다이는 일반적으로 박막의 두께 또는 공정온도 등의 영향을 쉽게 받으므로 웨 이퍼(200)의 가장자리에 위치한 다이는 중심에 위치한 다이보다 열악한 조건에 있어 그 성능이 영향을 받는다. 게다가 웨이퍼(200)가 디스크 모양이므로 웨이퍼(200)의 가장자리에 있는 다이는 일반적으로 불완전한 다이이다. 따라서 이는 본 실시예의 레퍼런스 마크를 형성하기에 적합한 위치이다. 그러나 이 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자는 필요에 따라 수, 위치, 형식 또는 크기가 상술한 바와 서로 다른 레퍼런스 마크(204)를 선택할 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼(200)의 크기와 정렬 정확도를 위하여 두 개 또는 그 이상의 레퍼런스 마크(204)를 선택하여 정렬을 위한 검측을 진행할 수 있다. 또는 레퍼런스 마크(204)는 웨이퍼(200)의 다이(202) 사이의 절단 스트리트 또는 다이(202)를 포함하지 않는 다른 한 표면에 마킹된 것이거나, 광마스크를 거쳐 웨이퍼(200) 표면에 형성된 패턴을 포함할 수도 있는 것이다. 본 발명은 상기 방식에 한정되지 않는다.

다음, 웨이퍼(200) 위에 있는 레퍼런스 마크(204)들을 동시에 검사함으로써, 웨이퍼(200) 정렬 단계를 진행한다. 본 실시예에서는, 레퍼런스 마크(204)의 레퍼런스 위치 및 패턴이 기록되어 있는 검측 시스템(206)을 제공하는데, 상기 검측 시스템(206)에 기록된 레퍼런스 마크(204)들의 레퍼런스 위치와 패턴은 동일 제품의 하나 또는 여러 개의 웨이퍼(200)가 제공한 레퍼런스 마크의 위치와 패턴 등의 데이터에 근거하여 구축된 웨이퍼 맵(220)일 수 있다. 그리고 관리 및 제조공정에서의 편리를 위하여 동일 제품 웨이퍼(200)의 레퍼런스 마크(204)는 동일한 위치에 있는 것이 바람직하다. 상기 검측 시스템(206)은 적어도 하나의 시각부(208)를 구비하는 데, 검측 시스템(206)에 기록되어 있는 상기 레퍼런스 마크(204)의 레퍼런 스 위치 및 패턴과 웨이퍼(200) 상의 레퍼런스 마크(204)들의 실제 위치 및 패턴을 비교하며, 웨이퍼(200)의 모양과 색상 등의 조건의 차이와 변화를 검사 및 기록하여 제조 공정조건의 변화여부를 나타내는 레퍼런스 기준으로 삼는다. 상기 시각부(208)의 수(數)는 가시범위 또는 기타 목적에 따라 변화된다. 웨이퍼(200)의 레퍼런스 마크(204)의 실제 위치 및 패턴이 검측 시스템(206)에 기록된 레퍼런스 마크의 레퍼런스 위치 및 패턴과 일치할 때 웨이퍼(200)의 정렬 단계를 완성한다. 본 실시예에서, 검측 시스템(206)의 시각부(208)는 카메라를 포함할 수 있지만 이 기술 분야 통상의 지식을 가진 기술자는 서로 다른 목적에 따라 기타 검측 방식을 선택할 수 있다. 예를 들면, 검측 시스템(206)과 연결된 하나 또는 그 이상의 광섬유를 제공하되 검측 시스템(206)에 기록된 레퍼런스 마크(204)의 레퍼런스 위치에 따라 광섬유와 대응하는 위치를 조정함으로써 웨이퍼(200) 위에 있는 레퍼런스 마크(204)의 실제 위치와 패턴을 동시에 검측하고 비교한다. 그러나 만약 검측 시스템(206)에 기록된 레퍼런스 마크(204)의 레퍼런스 위치 및 패턴과 웨이퍼(200)의 레퍼런스 마크의 실제 위치 및 패턴과 서로 일치하지 않을 경우 수동 또는 기타 방식으로 재확인할 수 있다.

종래의 반도체 제조공정 또는 불량 다이에 대한 잉크 마킹 공정의 정렬단계는 통상 하나의 카메라만을 사용하여 웨이퍼 상에 있는 패턴을 검측하기 때문에 모터를 이용하여 웨이퍼를 이동시켜 웨이퍼 상의 지정위치의 특정 마크를 순차적으로 검출한다. 이렇게 되면, 웨이퍼의 크기가 클수록, 또는 다이의 크기가 작을수록, 또는 정렬에 대한 정확도 요구가 높을수록 웨이퍼 정렬단계에 필요한 시간이 길어 지거나 또는 정확도가 떨어지는 문제가 발생한다. 본 발명의 일실시예에 따른 검측 시스템(206)은 적어도 하나의 시각부(208)를 포함할 수 있으며 웨이퍼(200)의 레퍼런스 마크(204)를 동시에 검출한다. 그렇게 되면 웨이퍼의 정렬시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 웨이퍼(200) 정렬과정에 모터를 이용하지 않고 웨이퍼(200)를 로딩 및 이동시킬 수 있으므로 기계적 이동의 한계로 인하여 웨이퍼(200) 정렬의 정확도에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

웨이퍼(200)의 정렬 단계를 진행한 다음, 레이저장치(210)를 이용하여 레이저광을 발생하여 웨이퍼(200)에 대하여 마킹할 수 있다. 레이저광을 이용하여 웨이퍼(200)를 마킹하는 것은 속도가 매우 빠르고 영구적으로 마킹되는 특성이 있으며 제조공정의 환경 또는 기타 여러가지 요소로 인하여 마크가 제거되지 않는 등의 장점이 있다. 본 실시예에서, 웨이퍼(200)를 이동하는 과정에서 빗나가게 되어 마킹하고자 하는 웨이퍼의 위치에 편차가 발생하는 것을 방지하기 위하여 상기 웨이퍼(200)의 마킹 단계를 진행할 때 상기 웨이퍼(200)의 위치가 고정불변하는 것이 바람직하다. 그러나 레이저광의 집광 깊이에 따라 웨이퍼(200)의 위치를 약간 조절하여 바람직한 레이저 마킹 패턴을 형성할 수 있다.

또한, 레이저광을 이용하여 웨이퍼(200)를 마킹할 때 먼지가 발생하여 웨이퍼(200)의 표면이 오염되는 것을 방지하기 위하여 파장이 355nm 내지 655nm인 레이저를 사용한다. 본 실시예에서는 파장이 약 532nm의 큐스위치 앤디 야그 레이저(Q switched Nd: YAG laser)를 사용하는 것을 예를 들었다. 상기 범위 내에서 웨이퍼(200)에 형성된 마크의 색상은 블랙이고 다이와 강한 비교를 이루고 있다. 그러 므로 시각부(208)가 쉽게 식별할 수 있어 잘못 선별하는 현상이 쉽게 발생하지 않고 먼지가 적은 등의 장점이 있다. 레이저광의 파장범위를 선택하는 것 외에, 레이저를 사용하여 웨이퍼(200)를 마킹하는 과정에 먼지가 발생하여 웨이퍼(200)의 표면을 오염시키는 것을 방지하기 위하여 레이저광으로 웨이퍼(200)를 마킹하는 단계를 진행함과 동시에 먼지 제거 단계를 진행한다. 예를 들면 흡입방법을 사용하여 마킹 과정 중에 생성된 먼지를 제거하거나 웨이퍼(200)의 다이(202)가 있는 표면을 중력방향으로 향하게 하여 먼지가 중력의 작용에 의하여 직접 낙하하도록 하여 웨이퍼 표면이 오염되는 것을 방지한다. 그리고 웨이퍼(200)의 다이(202)가 있는 표면을 중력방향으로 향하게 함과 동시에 진공으로써 먼지를 제거하는 과정을 수행한다.

위에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 정렬 방법 및 웨이퍼 마킹 방법은 웨이퍼 정렬의 정확도를 효과적으로 향상시켰고 레이저를 이용하여 웨이퍼를 마킹하여 그 마크 모양과 크기를 쉽게 제어하는 특성을 구비하고 있으므로 웨이퍼의 더욱 작은 유닛, 예를 들면 다이의 마킹 공정에 사용할 수 있다.

도 2b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 하나의 실시예는 위의 실시예를 참조하여 불량 다이를 마킹하는 방법을 제공한다. 그러나 본 발명은 불량 다이의 마킹에만 한정되지 않으며 일반적인 웨이퍼 또는 다이의 마킹 공정에 사용할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 웨이퍼의 검사결과에서 생성된 웨이퍼 맵(220)에 기록된 불량 다이(222) 위치에서, 상기 레이저광의 경로를 변경하여 웨이퍼 맵(200)에 기록된 불량 다이(222)의 위치와 대응하는 웨이퍼(200)의 불량품 마크(222')를 마킹 한다. 본 실시예에 따르면, 레이저장치(210)에서 제공된 레이저광은 광학 모듈(212)을 통과하면서 레이저광의 X축 방향 및 Y축 방향을 변화시켜 레이저광이 웨이퍼(200) 위의 소정위치에서 마킹을 진행한다. 예를 들면 불량 다이(222')가 표시한 위치이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 광학 모듈(212)은 예를 들면 적어도 하나의 반사경을 포함할 수 있으며 반사경에 대한 각도 변환을 통하여 레이저광을 효과적으로 반사하여 그 경로를 변화시킬 수 있다. 그리고 반사경의 각도 변환은 단지 미세한 움직임이 필요하므로 모터를 이용하여 웨이퍼를 이동하는 것과 비교할 때 속도가 비교적 빠르고 정확도가 비교적 높다. 그러나 본 발명은 본 실시예에 한정되는 것은 아니다. 레이저장치(210)는 예를 들면 미동(微動) 모터의 구동을 통하여 레이저의 경로를 변화시킬 수 있다. 그 이동속도 및 기계의 정밀도는 앞서 설명한 기술 중 모터를 이용하여 웨이퍼를 이동하는 X-Y 평행이동장비보다 우수하다.

도 2c를 참조하면, 위에서 진술한 레이저광의 경로를 변화시킴으로써 웨이퍼(200) 상의 불량 다이를 마킹하는 방법과 달리, 본 발명의 다른 하나의 실시예는 상기 실시예를 참조하여 다른 하나의 불량 다이의 마킹 방법을 제공한다.

도 2c를 참조하면, 본 실시예에서 레이저장치(210)는 특정 파장을 가진 레이저광을 방출하며, 레이저광은 광균일화부(230)에 의해 그 에너지가 균일하게 분포된다. 그런 다음 레이저광은 차폐커버(240)를 통과한 후 광결상장치(250)에 의하여 웨이퍼(200) 상에 집결되며 웨이퍼(200)를 마킹한다. 상기 차폐커버(240)는 적어도 하나의 부호를 구비하고 있으며, 레이저광은 차폐커버(240)의 상기 부호를 통 과하게 된다. 상기 웨이퍼(200) 위에, 예를 들면 불량 다이 위치에 상기 차폐커버(240)의 부호와 동일한 모양의 마크를 형성한다.

레이저광이 차폐커버(240) 위에 있는 부호를 통과하여 웨이퍼(200) 상의 서로 다른 위치 예를 들면 불량 다이 위치에 차폐커버(240)의 부호와 동일한 모양의 마크를 형성하도록 하기 위해서는 여러가지 방식을 실시할 수 있다. 예를 들면 차폐커버(240)를 움직여 차폐커버(240)에 형성된 부호가 웨이퍼(200) 상의 불량 다이위치와 대응할 때 레이저광이 마킹하도록 한다. 또한, 도 2d에 도시한 바와 같이, 차폐커버(240)는 액정 차폐커버(240')일 수도 있다. 상기 액정 차폐커버(240')는 상, 하 2개의 투명 기판과 그 사이에 끼워진 액정분자로 이루어진 투과형 액정 마스크이다. 상기 액정 차폐커버(240')에는 적어도 하나의 부호(242)가 형성되어 있으며, 상기 부호(242)의 모양, 크기 및 표시 위치는 모두 액정분자의 배향을 제어할 수 있고 매트릭스 배열을 이루는 구동제어부(244)를 통하여 제어된다. 상기 액정 차폐커버(240')는 웨이퍼의 검사결과에 의해 생성된 웨이퍼맵에 기록된 불량 다이의 위치에 따라 상기 부호(242)의 위치를 동시에 설정함으로써, 레이저광이 상기 액정 차폐커버(240')의 부호(242)를 한꺼번에 통과하여 웨이퍼(200) 상의 불량 다이위치에 불량품 마크를 동시에 형성할 수 있도록 한다. 이렇게 함으로써, 마킹 공정시간을 더욱 효과적으로 절감할 수 있다. 액정 차폐커버(240')가 웨이퍼(200)의 전체 영역에서 마킹해야 하는 부분을 포괄할 수 없을 경우에는, 웨이퍼(200)를 복수개 부분으로 구분한 후 액정 차폐커버(240')를 이용하여 웨이퍼의 복수개 부분에 대하여 각각 마킹 공정을 진행한다.

본 발명의 상기 실시예는 종래의 잉크 마킹 공정상 잉크마크의 크기를 제어하기 어렵고 웨이퍼가 쉽게 오염되고 작업시간이 지나치게 긴 등의 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 또한 작업시간의 단축으로 인해, 필요한 장비의 수(數)도 상응하여 감소되므로 작업장 공간을 효과적으로 절약할 수 있다. 본 발명은 레이저광을 이용하여 웨이퍼를 마킹하므로, 한 측면으로는 불량 다이의 마킹 크기를 쉽게 제어할 수 있어 다양한 크기의 다이에 적합할 뿐만 아니라, 불량 다이를 영구적으로 마킹할 수 있어 종래의 잉크마크가 환경 또는 시간 등으로 인해 흐려지거나 또는 식별하기 어렵게 되어, 웨이퍼를 세정한 후 마킹 공정을 다시 진행해야 하는 문제점을 효과적으로 해결하였다. 또한, 본 발명에 따른 불량 다이의 마킹 방법은 종래의 잉크마킹장비를 개량 및 이용하기 쉬운 특징을 가진다. 또한, 상기 실시예는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 불량 다이의 마킹 방법을 채택하였는 바, 이는 웨이퍼 정렬 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 웨이퍼 정렬의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 웨이퍼 정렬이 필요한 다른 반도체 공정, 예를 들면 리소그래피 및 에칭 공정 그리고 주사전자현미경 등의 테스트장비의 측정공정 등에 용이하게 적용할 수 있다.

또한, 종래의 불량 다이의 온라인 마킹공정은 잉크를 사용하여 마킹을 하므로 잉크 건조시간이 길어 값비싼 검사장비의 생산성을 저하시키며, 잉크가 쉽게 스며들어 검사장비 또는 웨이퍼 등을 오염하는 단점이 있다. 따라서 종래의 불량 다이에 대한 잉크 마킹 공정은 대부분 웨이퍼의 검사 단계와 분리된 방식을 채택하는데, 다시 말하면 다이의 오프라인 잉크 마킹 공정이다.

다만, 본 발명은 웨이퍼 상의 불량 다이에 대한 종래의 잉크 마킹 방식 대신 레이저를 이용한다. 레이저 방식은 마킹 속도가 매우 빠르고 파장범위를 제어하거나 먼지 제거 설비를 증설하는 등을 통하여 웨이퍼 표면에 오염을 조성하지 않는다. 따라서 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 하나의 실시예는 웨이퍼 검사장비를 제공하였다.

도 3은 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 웨이퍼 검사장비(300)의 간단한 구성을 나타낸 도면이다. 상기 장비는 적어도 하나의 불량 다이를 포함한 웨이퍼(200)를 로딩하는 로딩 스테이션(302), 레이저광을 발생하고 불량 다이를 마킹하는 레이저장치(320) 및 불량 다이의 위치정보파일을 판독함으로써 레이저장치의 마킹동작을 제어하는 제어장치(315)를 포함한다. 그리고 상기 웨이퍼 검사장비(300)는, 웨이퍼(200) 상의 복수의 다이를 검사하여 상기 불량 다이의 위치정보파일을 생성하는 검사장치(310)를 더 포함할 수 있다. 검사장치(310)가 웨이퍼(200)상의 다이 중에 불량 다이가 포함되어 있음을 검사해내면, 상기 레이저장치(320)는 레이저광을 제공하여 검출된 불량 다이에 대하여 바로 불량품 마킹을 진행한다. 상기 웨이퍼 검사장비(300)는 광학모듈(21)을 더 포함할 수 있으며 상기 광학모듈(21)은 레이저광의 경로를 변화시킨다. 분말먼지가 많이 발생하는 것을 방지하기 위해서는 레이저광의 파장범위가 355nm 내지 655nm 사이에 있는 것이 바람직하다. 본 실시예는 종래의 웨이퍼검사장비에 웨이퍼 검사결과를 수신할 수 있는 레이저장치를 증설하여 결합 또는 개량을 할 수 있어, 장비가 폐기처분되는 것을 감소시켜 장비 비용을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 작업장의 공간을 절약할 수 있다.

이상에서 본 발명의 여러 바람직한 실시예를 제시하였지만 본 발명은 이에 한정되지 않으며 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기본 개념을 이용한 여러가지 변형 및 개량 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다.

도 1은 종래의 웨이퍼 오프라인 잉크마킹 공정 나타낸 도면이다.

도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 마킹 방법을 나타낸 도면이다.

도 2b는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 불량 다이의 마킹 방법을 나타낸 도면이다.

도 2c는 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 불량 다이의 마킹 방법을 나타낸 단면도이다.

도 2d는 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 액정 차폐커버의 평면도이다.

도 3은 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 웨이퍼 검사장비를 나타낸 도면이다.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

100 웨이퍼 102 다이

104 웨이퍼 맵 106 불량 다이

106' 웨이퍼 상의 불량 다이와 대응하는 웨이퍼 맵 상의 관련위치

108 잉크 마킹 작업대 110 웨이퍼 지지 프레임

112 카메라 114 X-Y 평행이동장비

116 잉크마킹장비 200 웨이퍼

202 다이 204 레퍼런스 마크

206 검측 시스템 208 시각부

210 레이저장치 212 광학모듈

220 웨이퍼 맵

222 웨이퍼 맵에 기록된 불량 다이의 위치

222' 불량품 마킹 230 광균일화부

240 차폐커버 240' 액정 차폐커버

242 부호 244 구동제어부

250 광결상장치 300 웨이퍼검사장비

302 로딩 스테이션 310 검사장치

315 제어장치 320 레이저장치

Claims

한쪽 표면에 복수의 다이를 포함하고 적어도 두 개의 레퍼런스 마크를 구비하는 웨이퍼를 제공하는 단계;

상기 웨이퍼에 있는 상기 레퍼런스 마크들을 동시에 검사함으로써, 상기 웨이퍼를 정렬하는 단계; 및

레이저광을 이용하여 상기 웨이퍼에 대하여 마킹하는 단계

를 포함하는 웨이퍼 마킹 방법.
제1항에 있어서,

상기 웨이퍼를 정렬하는 단계는,

상기 레퍼런스 마크들의 레퍼런스 위치 및 패턴이 기록된 검측 시스템을 제공하는 단계; 및

상기 검측 시스템에 기록되어 있는 상기 레퍼런스 마크들의 레퍼런스 위치 및 패턴과 상기 웨이퍼의 상기 레퍼런스 마크들의 위치 및 패턴을 비교하되, 상기 웨이퍼의 상기 레퍼런스 마크들의 위치 및 패턴이 상기 검측 시스템에 기록되어 있는 상기 레퍼런스 마크들의 레퍼런스 위치 및 패턴과 서로 일치할 때 상기 웨이퍼에 대한 정렬을 완성하는 단계

를 포함하는 웨이퍼 마킹 방법.
제1항에 있어서,

상기 웨이퍼는 적어도 하나의 불량 다이를 포함하고 상기 레이저광은 상기 웨이퍼 상에 있는 불량 다이의 위치에 대하여 마킹하는, 웨이퍼 마킹 방법.
제1항에 있어서,

상기 레이저광을 이용하여 상기 웨이퍼에 대하여 마킹하는 단계를 진행할 때 상기 웨이퍼의 위치는 변하지 않는, 웨이퍼 마킹 방법.
제1항에 있어서,

상기 레이저광의 경로를 변화시켜 상기 웨이퍼에 대하여 마킹하는, 웨이퍼 마킹 방법.
제1항에 있어서,

상기 레이저광은 액정 차폐커버를 이용하여 상기 웨이퍼에 대하여 마킹하는, 웨이퍼 마킹 방법.
제1항에 있어서,

상기 레이저광의 파장범위가 355nm 내지 655nm 사이인, 웨이퍼 마킹 방법.
제1항에 있어서,

상기 웨이퍼의 가장자리에는 복수의 불완전 다이가 있고 상기 레퍼런스 마크들은 상기 웨어퍼 상의 상기 서로 다른 불완전 다이에 마킹되는, 웨이퍼 마킹 방법.
제1항에 있어서,

상기 웨이퍼 상의 상기 레퍼런스 마크들은 레이저광으로 마킹되는, 웨이퍼 마킹 방법.
적어도 두 개의 레퍼런스 마크를 구비하는 웨이퍼를 제공하는 단계; 및

상기 웨이퍼의 상기 레퍼런스 마크들을 동시에 검사하고 상기 레퍼런스 마크들의 레퍼런스 위치와 패턴이 기록된 검측 시스템을 제공하는 단계

를 포함하는 웨이퍼 정렬 방법.
제10항에 있어서,

상기 검측 시스템에 기록되어 있는 상기 레퍼런스 마크들의 레퍼런스 위치 및 패턴과 상기 웨이퍼의 상기 레퍼런스 마크들의 위치 및 패턴을 비교하되, 상기 웨이퍼의 상기 레퍼런스 마크들의 위치 및 패턴이 상기 검측 시스템에 기록되어 있는 상기 레퍼런스 마크들의 레퍼런스 위치 및 패턴과 서로 일치할 때, 상기 웨이퍼에 대한 정렬을 완성하는 단계를 포함하는 웨이퍼 정렬 방법.
제10항에 있어서,

상기 검측 시스템에 기록되어 있는 상기 레퍼런스 마크들의 레퍼런스 위치 및 패턴과 상기 웨이퍼의 상기 레퍼런스 마크들의 위치 및 패턴을 비교하되, 상기 웨이퍼의 상기 레퍼런스 마크들의 위치 및 패턴이 상기 검측 시스템에 기록되어 있는 상기 레퍼런스 마크들의 레퍼런스 위치 및 패턴과 서로 일치하지 않을 때, 상기 검측 시스템에 기록되어 있는 상기 레퍼런스 마크들의 레퍼런스 위치 및 패턴과 상기 웨이퍼의 상기 레퍼런스 마크들의 위치 및 패턴 사이의 차이를 수동으로 재확인하는 단계를 포함하는 웨이퍼 정렬 방법.
적어도 하나의 불량 다이를 포함하는 웨이퍼를 로딩하는 로딩 스테이션;

레이저광을 발생하여 불량 다이를 마킹하는 레이저장치; 및

불량 다이의 위치정보파일을 판독하여 상기 레이저장치의 동작을 제어하는 제어장치

를 포함하는 웨이퍼 검사장비.
제13항에 있어서,

웨이퍼 상의 복수의 다이를 검사하여 상기 불량 다이의 위치정보파일을 생성하는 검사장치를 더 포함하는 웨이퍼 검사장비.