KR20090058306A - 웨이퍼 치핑 감지 시스템 및 웨이퍼 치핑 감지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 치핑 감지 시스템 및 웨이퍼 치핑 감지 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼의 에지 부근에 전기적 도통 여부를 감지할 수 있는 시스템을 구비하고 상기 시스템을 이용하여 웨이퍼의 에지 부분이 육안으로 식별할 수 없을 만큼의 미세하게 깨어지는 현상(이하 "치핑(chipping)"이라 정의함)을 감지할 수 있는 웨이퍼 치핑 감지 시스템 및 웨이퍼 치핑 감지 방법에 관한 것이다.

본 발명의 웨이퍼 치핑 감지 시스템는 웨이퍼 치핑 감지 시스템에 있어서, 다이가 형성되지 않은 웨이퍼영역(120)에 도선 패턴(300)을 형성하고 반도체 제조 공정 중 낱장의 웨이퍼를 얼라인한 후 공정을 진행하는 장비에 웨이퍼의 치핑 유무를 검사하기 위한 장치(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 웨이퍼 치핑 감지 시스템 및 웨이퍼 치핑 감지 방법에 의하면 웨이퍼 상에 설치된 도선패턴을 사용하여 간이하게 웨이퍼의 치핑을 감지할 수 있어 반도체 제조 공정 진행 중 웨이퍼가 웨이퍼의 치핑으로 웨이퍼가 깨지는 현상을 방지할 수 있다.

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Description

웨이퍼 치핑 감지 시스템 및 웨이퍼 치핑 감지 방법{System for Detecting Wafer Chipping and Method for Detecting Wafer Chipping}

본 발명은 웨이퍼 치핑 감지 시스템 및 웨이퍼 치핑 감지 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼의 에지 부근에 전기적 도통 여부를 감지할 수 있는 시스템을 구비하고 상기 시스템을 이용하여 웨이퍼의 에지 부분이 육안으로 식별할 수 없을 만큼의 미세하게 깨어지는 현상(이하 "치핑(chipping)"이라 정의함)을 감지할 수 있는 웨이퍼 치핑 감지 시스템 및 웨이퍼 치핑 감지 방법에 관한 것이다.

현재 반도체 제조 공정에서 쓰이는 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer)는 실리콘 고유의 격자 구조와 0.7㎛ 정도의 얇은 두께 때문에 웨이퍼 가장자리 부분에 생기는 아주 작은 칩핑으로도 깨어지기 쉽다.

또 웨이퍼 이동시 패드와의 충돌이나 여러 공정을 지나면서 0 내지 1500℃ 정도까지의 온도 변화와 대기압 내지 1 mTorr 까지의 압력 변화, 불순물 주입 및 플라즈마에 의한 손상 등으로 웨이퍼 표면 및 가장자리 부분은 항상 여러 손 상(Damage)에 노출되어 있다.

종래에는, 베이스에 롤러부재가 회전 가능하도록 설치되고, 웨이퍼 카세트가 롤러부재의 길이방향과 나란하도록 베이스 상에 설치되어 있고 웨이퍼 카세트 내에 수납된 복수의 웨이퍼는 롤러부재에 접촉되어 회전 가능하도록 배치된다.

웨이퍼 카세트는 베이스 상에 설치되며, 웨이퍼 카세트의 상부에는 조명장치와 촬상장치가 각각 소정 각도로 위치된다.

한편, 촬상장치로부터 발생된 화상정보를 영상처리하는 영상처리수단이 구비되어 있는 '웨이퍼의 칩핑 검사 시스템 및 방법'(특허 등록 번호 10-1998-0026975)는 웨이퍼를 소정 회전수로 회전시키는 단계; 각 웨이퍼의 일측 가장자리가 그 웨이퍼의 주위 테두리보다 밝게 빛날 수 있도록 소정 각도로 조명하는 단계; 밝게 빛나는 웨이퍼의 일측 가장자리를 촬상하는 단계; 영상처리수단에 의해 영상신호를 소정의 윈도우로 설정하는 단계; 윈도우를 2분할하는 단계; 분할된 두 윈도우의 에지라인이 동일선상에 위치하도록 새로운 서브윈도우로 설정하는 단계; 각 서브윈도우의 표준상관계수를 측정하는 단계; 및 표준상관계수를 소정의 기준값과 비교하여 웨이퍼의 칩핑 여부를 판단하는 단계를 포함하는 검사 방법을 이용하여 칩핑 여부를 판단하는 기술을 제공하였다.

그러나, 상기와 같은 종래의 결함 검사 장치는 독립하여 설치하지 않으면 안되는 구성이기 때문에, 제조 라인에서 처리한 반도체 기판을 검사 장치의 부분으로 이동하여 결함의 검사를 하는 것이었다. 따라서, 제조 공정 라인에서 기판을 분리 이동하여 검사함으로 인하여 결함의 검사에 시간을 요하며, 모든 기판의 검사가 어 렵거나, 추출 검사에서도 충분한 검사 빈도를 얻는 것은 어렵다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 웨이퍼의 치핑을 간이하고 정확하게 감지할 수 있는 수단을 구비하여 반도체 제조 공정 진행 중 웨이퍼가 웨이퍼의 치핑으로 웨이퍼가 깨지는 현상을 방지할 수 있는 웨이퍼 치핑 감지 시스템 및 웨이퍼 치핑 감지 방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 웨이퍼 치핑 감지 시스템는 웨이퍼 치핑 감지 시스템에 있어서, 다이가 형성되지 않은 웨이퍼영역에 도선 패턴을 형성하고 반도체 제조 공정 중 낱장의 웨이퍼를 얼라인한 후 공정을 진행하는 장비에 웨이퍼의 치핑 유무를 검사하기 위한 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 웨이퍼 치핑 감지 시스템은 전원을 더 구비하고 상기 전원은 상기 도선 패턴과 전기적으로 연결되어 전류를 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 웨이퍼의 치핑 유무를 검사하기 위한 장치는 상기 도선 패턴으로부터 전류를 검출하는 전류검출기; 상기 전류검출기에서 검출한 전류를 기초로 상 기 도선 패턴의 단락여부를 판단하는 중앙처리장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 웨이퍼의 치핑 유무를 검사하기 위한 장치는 상기 중앙처리장치에서 판단한 상기 도선 패턴의 단락여부를 기초로 상기 반도체 제조 공정 중 낱장의 웨이퍼를 얼라인한 수 공정을 진행하는 장비를 제어하기 위한 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전류검출기는 상기 도선 패턴으로부터 전류를 검출하기 위한 탐침을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 웨이퍼 치핑 감지 시스템은 상기 중앙처리장치에서 판단한 상기 도선 패턴의 단락여부를 영상으로 출력하는 모니터부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도선패턴은 상기 웨이퍼의 가장자리에서 내측으로 0.1 cm 이격되어 상기 웨이퍼와 동심원으로 0.05 cm의 너비로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도선패턴은 상기 웨이퍼의 가장자리에서 상기 웨이퍼의 중심으로 갈수록 반지름이 작아지는 다수의 동심원으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면으로서, 본 발명의 웨이퍼 치핑 감지 방법은 다이가 형성되지 않은 웨이퍼 영역에 구비된 도선패턴에 전류가 공급되는 1 단계; 상기 도선패턴으로부터 전류가 전류검출기에 의해 검출되는 2 단계; 상기 검출된 전류를 기초로 중앙처리장치에 의해 웨이퍼 치핑 여부가 감지되는 3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 3 단계 이후에는 감지된 웨이퍼 치핑 여부를 기초로 제어부에 의해 반도체 제조 공정 중 낱장의 웨이퍼를 얼라인한 후 공정을 수행하는 장비를 제어하는 4 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 4 단계 이후에는 웨이퍼 치핑 여부가 모니터부에 의해 영상으로 출력되는 제 5단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 치핑 감지 시스템 및 웨이퍼 치핑 감지 방법에 의하면 웨이퍼 상에 설치된 도선패턴을 사용하여 간이하게 웨이퍼의 치핑을 감지할 수 있어 반도체 제조 공정 진행 중 웨이퍼가 웨이퍼의 치핑으로 웨이퍼가 깨지는 현상을 방지할 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 치핑 감지 시스템의 개략도, 도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 치핑 감지 시스템의 도선 패턴의 일 실시예를 나타내는 웨이퍼의 상면도, 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 치핑 감지 시스템의 동작순서도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 웨이퍼 치핑 감지 시스템은 반도체 제조 공정 중 낱장의 웨이퍼를 얼라인한 후 공정을 진행하는 장비에 설치된다.

상기 웨이퍼 치핑 감지를 위해 다이가 형성되지 않은 웨이퍼영역(120)에 도선 패턴(300)이 형성된다.

그리고, 상기 도선패턴(300)에는 전원(200)에 의해 전류가 공급된다.

여기서, 반도체 제조 공정에서 다이가 형성되지 않은 웨이퍼영역(120)이 일반적으로 0.5 cm 인 것을 감안하여 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도선패턴(300)은 상기 웨이퍼(100)의 가장자리에서 내측으로 0.1 cm 이격되어 상기 웨이퍼와 동심원으로 0.05 cm의 너비로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 웨이퍼 치핑을 보다 정밀하게 감지하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 도선패턴(300)은 상기 웨이퍼의 가장자리에서 상기 웨이퍼의 중심으로 갈 수록 반지름이 작아지는 다수의 동심원(300a, 300b, 300c)으로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 웨이퍼의 치핑 유무를 검사하기 위한 장치(400)가 구비되고 상기 웨이퍼의 치핑 유무를 검사하기 위한 장치(400)는 전류검출기(410)를 구비하여 상기 도선패턴(300)으로 부터 전류를 검출하여 중앙처리장치(420)에 의해 웨이퍼(100) 에지에 치핑이 발생하였는지 판단을 한다.

상기 전류검출기(410)는 상기 도선패턴(300)으로부터 전류의 검출을 용이하게 하기 위해 전류를 검출하기 위한 탐침(410a)을 구비하고 있다.

그리고 상기 웨이퍼의 치핑 유무를 검사하기 위한 장치(400)는 상기 중앙처리장치(420)에서 판단한 상기 도선 패턴(300)의 단락여부를 기초로 상기 반도체 제조 공정 중 프로세스챔버, 스캐너 등과 같은 낱장의 웨이퍼를 얼라인한 수 공정을 진행하는 장비(미도시)를 제어하기 위한 제어부(430)을 더 구비한다.

웨이퍼 에지에 치핑이 감지되는 경우 공정을 계속 진행하면 웨이퍼에 가해지는 압력으로 웨이퍼가 깨질 수 있기 때문이다.

그리고 작업자가 용이하게 웨이퍼의 치핑여부를 판단하게 하기 위해 상기 웨이퍼 치핑 감지 시스템은 상기 중앙처리장치(420)에서 판단한 상기 도선 패턴(300)의 단락여부를 영상으로 출력하는 모니터부(500)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도 4를 참조하여 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 웨이퍼 치핑 감지 시스템에서 웨이퍼의 치핑을 감지하는 순서를 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이 가장 먼저, 다이가 형성되지 않은 웨이퍼 영역(120)에 구비된 도선패턴(300)에 전류가 공급된다.

그리고 전류를 검출하기 위한 탐침이 상기 도선패턴에 접촉이 되면 전류검출기(410)에 의해 전류가 검출된다.

그리고 중앙처리장치(420)는 검출된 전류를 기초로 웨이퍼 치핑의 발생 여부를 감지한다.

상기의 감지결과 웨이퍼 치핑이 감지된 경우에는 제어부(430)에 의해 반도체 제조 공정 중 낱장의 웨이퍼를 얼라인한 후 공정을 수행하는 장비의 운영을 중단한다.

이와 달리 웨이퍼 치핑이 감지되지 않은 경우에는 반도체 제조 공정을 계속 수행한다.

마지막으로 상기 모든 경우에 있어서 웨이퍼 치핑이 감지되는지 여부를 모니터부(500)에 의해 영상으로 출력한다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 치핑 감지 시스템의 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 치핑 감지 시스템의 도선 패턴의 일 실시예를 나타내는 웨이퍼의 상면도,

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 치핑 감지 시스템의 동작순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 웨이퍼

110 : 다이가 형성된 웨이퍼 영역

120 : 다이가 형성되지 않은 웨이퍼 영역

200 : 전원 300 : 도선패턴

400 : 웨이퍼의 치핑 유무를 검사하기 위한 장치 410 : 전류검출기

410a : 전류를 검출하기 위한 탐침 420 : 중앙처리장치

430 : 제어부

500 : 모니터부

Claims (11)

1. 웨이퍼 치핑 감지 시스템에 있어서,

   다이가 형성되지 않은 웨이퍼영역에 도선 패턴을 형성하고 반도체 제조 공정 중 낱장의 웨이퍼를 얼라인한 후 공정을 진행하는 장비에 웨이퍼의 치핑 유무를 검사하기 위한 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 치핑 감지 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 웨이퍼 치핑 감지 시스템은 전원을 더 구비하고 상기 전원은 상기 도선 패턴과 전기적으로 연결되어 상기 도선패턴에 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 치핑 감지 시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 웨이퍼의 치핑 유무를 검사하기 위한 장치는 상기 도선 패턴으로부터 전류를 검출하는 전류검출기; 상기 전류검출기에서 검출한 전류를 기초로 상기 도선 패턴의 단락여부를 판단하는 중앙처리장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 치핑 감지 시스템.
4. 제 3항에 있어서, 상기 웨이퍼의 치핑 유무를 검사하기 위한 장치는 상기 중앙처리장치에서 판단한 상기 도선 패턴의 단락여부를 기초로 상기 반도체 제조 공정 중 낱장의 웨이퍼를 얼라인한 수 공정을 진행하는 장비를 제어하기 위한 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 치핑 감지 시스템.
5. 제 4항에 있어서, 상기 전류검출기는 상기 도선 패턴으로부터 전류를 검출하기 위한 탐침을 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 치핑 감지 시스템.
6. 제 5항에 있어서, 상기 웨이퍼 치핑 감지 시스템은 상기 중앙처리장치에서 판단한 상기 도선 패턴의 단락여부를 영상으로 출력하는 모니터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 치핑 감지 시스템.
7. 제 6항에 있어서, 상기 도선패턴은 상기 웨이퍼의 가장자리에서 내측으로 0.1 cm 이격되어 상기 웨이퍼와 동심원으로 0.05 cm의 너비로 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 치핑 감지 시스템.
8. 제 7항에 있어서, 상기 도선패턴은 상기 웨이퍼의 가장자리에서 상기 웨이퍼의 중심으로 갈수록 반지름이 작아지는 다수의 동심원으로 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 치핑 감지 시스템.
9. 다이가 형성되지 않은 웨이퍼 영역에 구비된 도선패턴에 전류가 공급되는 1 단계;

   상기 도선패턴으로부터 전류가 전류검출기에 의해 검출되는 2 단계;

   상기 검출된 전류를 기초로 중앙처리장치에 의해 웨이퍼 치핑 여부가 감지되 는 3 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 치핑 감지 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 3 단계 이후에는 감지된 웨이퍼 치핑 여부를 기초로 제어부에 의해 반도체 제조 공정 중 낱장의 웨이퍼를 얼라인한 후 공정을 수행하는 장비를 제어하는 4 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 치핑 감지 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 4 단계 이후에는 웨이퍼 치핑 여부가 모니터부에 의해 영상으로 출력되는 제 5단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 치핑 감지 방법.

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