KR20100131275A - 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너 및 그 구동 방법 - Google Patents

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KR20100131275A
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차동호
남윤석
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한국산업기술대학교산학협력단
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Abstract

본 발명에 의한 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너 및 그 구동 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 레이저광원으로부터 방출된 레이저광을 2개의 경로로 배분하는 빔스플리터; 상기 빔스플리터에서 배분된 제1 레이저광을 제1 경로에 따라 웨이퍼의 표면에 수평으로 조사하는 제1 광학계; 상기 빔스플리터에서 배분된 제2 레이저광을 제2 경로에 따라 상기 웨이퍼의 표면에 점광원으로 집속되도록 입사시키는 제2 광학계; 상기 웨이퍼의 플랫 존을 투과한 제1 레이저광을 검출하는 제1 광센서; 상기 웨이퍼의 엣지 크랙을 투과한 제2 레이저광을 검출하는 제2 광센서; 및 검출된 상기 제1 및 제2 레이저광을 기반으로 상기 웨이퍼의 플랫 존과 엣지 크랙을 동시에 검출하고 그 검출한 결과에 따라 웨이퍼 척을 구동 제어하는 컨트롤러를 포함한다. 이처럼, 본 발명은 하나의 레이저광을 빔스플리터를 이용하여 2개의 레이저광으로 분리함으로써, 플랫 존 얼라인 기능과 엣지 크랙 검출 기능을 동시에 수행하고, 장치의 크기를 줄이며, 제조 단가를 절감시킬 뿐만 아니라 장치의 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
웨이퍼, 플랫 존 얼라이너, 빔스플리터, 엣지 크랙, 플랫 존

Description

엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너 및 그 구동 방법{Wafer Flat Zone Aligner which includes function of Edge Crack Detector and operating method thereof}
본 발명은 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 실리콘 웨이퍼가 다양한 공정을 거쳐서 최종적으로 목적하는 기능의 반도체 소자를 생산하게 되는데 각 공정별 장치는 이전 공정에서 이송되어 온 웨이퍼를 가공하기 전에 항상 웨이퍼의 정보를 확인하고 방향을 일정하게 정렬하여 공정 장치의 내부로 위치시킨다. 이를 위해 모든 공정 장치는 웨이퍼 플랫 존 얼라이너라는 장치를 포함하게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 플랫 존 얼라인 장치의 블록 구성을 나타내는 예시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술의 웨이퍼 플랫 존 얼라이너 또는 플랫 존 얼라인 장치는 레이저광원(1), 레이저광원을 웨이퍼 표면의 적절한 크기의 면적 에 균일하게 조사하도록 하는 광학계(2,3), 조사되어 웨이퍼를 지나서 도달되는 빛과 외란광을 분리시키는 광학필터(8), 및 광학필터를 통과한 빛을 검출하는 광센서(9)로 구성되어 있다.
이 광센서의 경우 웨이퍼의 플랫 존을 빠르고 정확하게 인식하기 위해 여러 개의 광센서 조합으로 이루어진 1차원 어레이 센서나 2차원 면 센서를 사용하게 된다.
이 경우 센서를 구동하는 드라이버(10)가 센서와 연결되어 있고, 센서의 출력은 A/D(Analog-to-Digital) 변환부(20)에서 디지털 신호로 변환된 후, 컨트롤러(17)로 보내져서 이 신호의 형태에 따라 웨이퍼(7)를 회전시키는 웨이퍼 척(19)과 모터(18)를 제어하여 웨이퍼의 방향을 원하는 방향으로 일정하게 정렬시키게 된다.
도 2는 종래 기술에 따른 엣지 크랙 검출 장치의 블록 구성을 나타내는 예시도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 종래 기술의 엣지 크랙 검출 장치는 엣지 크랙 검출을 위해서 레이저광원(1), 레이저광원을 웨이퍼(7)의 표면에 점광원으로 조사하도록 하는 광학계(2,3,6), 웨이퍼의 불량 부분을 투과한 레이저광과 외란광을 구분하여 레이저광만을 투과시키는 광학필터(11), 필터를 통과한 빛을 광센서로 집광시키는 광학계(12,13), 집광된 빛을 검출하는 광센서(14), 광센서의 신호로 증폭하는 앰프(15), 앰프에서 증폭된 신호 중 이상신호를 제거하는 밴드패스 필터(16), 밴드 패스필터를 통과한 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 변환부(20), 변환된 디지털신호를 처리하는 컨트롤러(17), 처리된 신호에 의해 제어되는 웨이퍼 척(19) 및 모터(18)로 구성되어, 공정과 공정 사이에서 웨이퍼의 불량을 검사하였다.
따라서 도 1과 도 2에서 설명한 것처럼 각각의 검사를 위해서는 별도의 광원, 별도의 웨이퍼 척 및 모터, 및 별도의 컨트롤러를 필요로 한다.
마찬가지로 웨이퍼의 이송을 위한 고가의 로봇도 각각 사용되어야 한다.
이 경우 비용, 처리 시간, 및 공간 면에서 손실이 매우 크기 때문에 반도체 제조 공정의 수율의 향상을 위해 보다 개선된 장비 기술이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 레이저광을 빔스플리터를 이용하여 2개의 레이저광으로 분리함으로써, 플랫 존 얼라인 기능과 엣지 크랙 검출 기능을 동시에 수행할 수 있도록 하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너 및 그 구동 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 하나의 레이저광을 빔스플리터로 2개의 레이저광으로 분리하여 이를 기반으로 플랫 존 얼라인 기능과 엣지 크랙 검출 기능을 동시에 수행하기 때문에, 장치의 크기를 줄일 수 있도록 하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너 및 그 구동 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 하나의 레이저광을 빔스플리터로 2개의 레이저광으로 분리하여 이를 기반으로 플랫 존 얼라인 기능과 엣지 크랙 검출 기능을 동시에 수행하기 때문에, 장치의 제조 원가를 절감시킬 수 있도록 하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너 및 그 구동 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 하나의 레이저광을 빔스플리터로 2개의 레이저광으로 분리하여 이를 기반으로 플랫 존 얼라인 기능과 엣지 크랙 검출 기능을 동시에 수행하기 때문에, 장치의 성능 또는 처리 속도를 향상 시킬 수 있도록 하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너 및 그 구동 방법을 제공하는데 있다.
이를 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 레이저광원으로부터 방출된 레이저광을 2개의 경로로 배분하는 빔스플리터; 상기 빔스플리터에서 배분된 제1 레이저광을 제1 경로에 따라 웨이퍼의 표면에 수평으로 조사하는 제1 광학계; 상기 빔스플리터에서 배분된 제2 레이저광을 제2 경로에 따라 상기 웨이퍼의 표면에 점광원으로 집속되도록 입사시키는 제2 광학계; 상기 웨이퍼의 플랫 존을 투과한 제1 레이저광을 검출하는 제1 광센서; 상기 웨이퍼의 엣지 크랙을 투과한 제2 레이저광을 검출하는 제2 광센서; 및 검출된 상기 제1 및 제2 레이저광을 기반으로 상기 웨이퍼의 플랫 존과 엣지 크랙을 동시에 검출하고 그 검출한 결과에 따라 웨이퍼 척을 구동 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 컨트롤러는 검출된 상기 제1 레이저광을 기반으로 상기 웨이퍼의 플랫 존을 검출하고, 그 검출한 시점에서 상기 웨이퍼 척의 위치를 확인하며, 확인된 상기 웨이퍼 척의 위치를 기반으로 상기 웨이퍼의 플랫 존의 위치를 결정하여 결정된 상기 웨이퍼의 프랫 존의 위치에 따라 상기 웨이퍼 척을 구동 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 컨트롤러는 검출된 상기 제2 레이저광을 기반으로 상기 웨이퍼의 엣지 크랙을 검출하고, 그 검출한 시점에서 상기 웨이퍼 척의 위치를 확인하며, 확인된 상기 웨이퍼 척의 위치와 상기 웨이퍼의 플랫 존의 위치를 기반으로 상기 웨이퍼의 엣지 크랙의 위치를 결정하여 결정된 상기 웨이퍼의 엣지 크랙의 위 치에 따라 상기 웨이퍼 척을 구동 제어할 수 있다.
이때, 상기 레이저광원은 LED일 수 있고, 상기 빔스플리터는 프리즘일 수 있다.
상기 제1 광학계는 콜리메이션 렌즈를 의미하고, 상기 제2 광학계는 콘덴싱 렌즈를 의미할 수 있다.
또한, 상기 제1 광센서는 어레이 센서일 수 있다.
바람직하게, 본 발명은 상기 빔스플리터에서 배분된 제2 레이저광을 제2 경로에 따라 상기 웨이퍼의 표면으로 향하도록 조절하는 미러를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 컨트롤러의 신호와 모터의 위치 값을 조합한 함수를 적용하여 레이저광이 웨이퍼의 엣지 부분에 집속되도록 하는 액추에이터를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 광센서는 상기 웨이퍼의 후면부에 위치하여 상기 웨이퍼를 투과한 제1 레이저광을 검출하거나, 상기 웨이퍼의 전면부에 위치하여 상기 웨이퍼에서 반사된 제1 레이저광을 검출할 수도 있다.
본 발명의 한 관점에 따른 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너의 구동 방법은 레이저광원으로부터 방출된 레이저광을 빔스플리터를 통해 2개의 경로로 배분하는 단계; 배분된 제1 레이저광을 제1 경로에 따라 웨이퍼의 표면에 수평으로 조사하는 단계; 배분된 제2 레이저광을 제2 경로에 따라 상기 웨이퍼의 표면에 점광원으로 집속되도록 입사시키는 단계; 상기 웨이퍼의 플랫 존을 투 과한 제1 레이저광을 검출하는 단계; 상기 웨이퍼의 엣지 크랙을 투과한 제2 레이저광을 검출하는 단계; 및 검출된 상기 제1 및 제2 레이저광을 기반으로 상기 웨이퍼의 플랫 존과 엣지 크랙을 동시에 검출하고 그 검출한 결과에 따라 웨이퍼 척을 구동 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 웨이퍼 척을 구동 제어하는 단계는 검출된 상기 제1 레이저광을 기반으로 상기 제1 레이저광의 형태 변화를 인식하는 아날로그 신호를 출력하는 단계; 출력된 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 변환된 상기 디지털 신호를 분석함에 따라 상기 웨이퍼의 플랫 존을 검출하고, 그 검출한 시점에서 상기 웨이퍼 척의 위치를 확인하는 단계; 확인된 상기 웨이퍼 척의 위치를 기반으로 상기 웨이퍼의 플랫 존의 위치를 결정하는 단계; 및 결정된 상기 웨이퍼의 프랫 존의 위치에 따라 상기 웨이퍼 척을 구동 제어하는 단계를 포함할 수 있다..
바람직하게, 상기 웨이퍼 척을 구동 제어하는 단계는 검출된 상기 제2 레이저광을 기반으로 상기 제2 레이저광의 형태 변화를 인식하는 아날로그 신호를 출력하는 단계; 출력된 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 변환된 상기 디지털 신호를 분석함에 따라 상기 웨이퍼의 엣지 크랙을 검출하고, 그 검출한 시점에서 상기 웨이퍼 척의 위치를 확인하는 단계; 확인된 상기 웨이퍼 척의 위치와 상기 웨이퍼의 플랫 존의 위치를 기반으로 상기 웨이퍼의 엣지 크랙의 위치를 결정하는 단계; 및 결정된 상기 웨이퍼의 엣지 크랙의 위치에 따라 상기 웨이퍼 척을 구동 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 디지털 신호로 변환하는 단계는 출력된 상기 아날로그 신호를 증폭하는 단계; 증폭된 상기 아날로그 신호에서 노이즈 신호를 제거하는 단계; 및 상기 노이즈 신호가 제거된 아날로그 신호를 상기 디지털 신호로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너 및 그 구동 방법을 첨부된 도 3 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명은 하나의 레이저광을 빔스플리터를 이용하여 2개의 레이저광으로 분리함으로써, 플랫 존 얼라인 기능과 엣지 크랙 검출 기능을 동시에 수행하고자 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 플랫 존 얼라이너의 블록 구성을 나타내는 예시도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 레이저광원(1), 광학계(2,3,6,12,13), 빔스플리터(beam splitter)(4), 미러(mirror)(5), 광학필터(8,11), 광센서(9,14), 광센서 드라이버(10), 앰프(amp)(15), 밴드패스필터(band pass filter)(16), A/D(Anolog-to-Digital) 변환부(20), 컨트롤러(controller)(17), 모터(18), 웨이퍼 척(wafer chuck)(19), 및 액츄에이터(actuator)(21) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
레이저광원(1)은 컨트롤러부(17)에 의해서 제어되어 작동되며, 레이저광의 출력은 소프트웨어에 의한 자동설정 또는 수동입력 등으로 조절될 수 있다.
이때, 레이저광원(1)은 광을 방출하는 LED(Luminescent Diode) 등을 의미할 수 있다.
광학계(2,3)은 레이저광을 확산하여 균일한 밝기로 웨이퍼를 조사하도록 만들어진 콜리메이션 렌즈(collimation lens)로서, 레이저광을 웨이퍼(7) 표면의 적절한 크기의 면적에 균일하게 조사할 수 있다.
이때, 빔스플리터(4)는 광학계(2,3)와 웨이퍼(7) 사이에 위치하여, 광학계(2,3)에 의해 조사된 레이저광을 두 개의 경로로 배분할 수 있다. 이러한 빔스플리터(4)의 광 분리 비율은 장치의 조건에 따라 다른 것으로 설정되게 되는데, 플랫 존의 검출에 필요한 광량은 엣지 크랙의 검출에 비해 약해도 되므로 엣지 크랙을 검출하는 경로로 광량이 많이 배분되도록 조절될 수 있다.
이때, 빔스플리터(4)는 광을 2개로 경로로 배분하기 위한 프리즘 등을 의미할 수 있다.
플랫 존을 검출하는 제1 경로에서의 동작 과정을 설명하면, 빔스플리터(40)에서 배분된 제1 레이저광은 컨트롤러(17)의 제어에 의해 회전하는 모터(18)와 웨이퍼 척(19) 위에 고정되어 회전하는, 웨이퍼(7)를 거쳐서 광학필터(8)를 통과하여 광센서(9)에 감지될 수 있다. 특히, 광학필터(8)는 레이저광의 파장만을 선택적으로 투과하도록 제작된 필터를 사용하여 레이저광 이외의 빛은 센서에 영향을 미치지 못하도록 한다. 또한, 광센서(9)는 어레이 센서를 의미할 수 있다.
그러면 광센서(9)는 광센서 드라이버(10)와 연결되어 웨이퍼를 투과한 제1 레이저광 형태의 변화를 인식하는 아날로그 신호를 출력하고, 아날로그-디지털 변환부(20)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 변환된 디지털 신호를 컨트롤러(17)에 전송하게 된다.
이때, 광센서(9)는 웨이퍼(7)의 후면부에 위치하여 웨이퍼(7)를 투과한 제1 레이저광을 검출하지만, 반드시 이에 한정되지 않고 웨이퍼(7)의 전면부에 위치하여 웨이퍼(7)에서 반사된 제1 레이저광을 검출할 수도 있다.
컨트롤러(17)는 전송된 디지털 신호를 기반으로 플랫 존을 검출하여 그 검출한 결과에 따라 모터부(18)를 통해 웨이퍼 척(19)을 구동 제어할 수 있다. 이를 간략히 설명하면, 컨트롤러(17)는 전송된 디지털 신호를 분석함에 따라 웨이퍼의 플랫 존을 검출하고 그 검출한 시점에서 웨이퍼 척(19)의 위치를 확인하게 된다. 그래서 컨트롤러(17)는 확인된 웨이퍼 척(19)의 위치를 기반으로 웨이퍼의 플랫 존의 위치를 결정하고, 결정된 웨이퍼의 플랫 존의 위치에 따라 모터(18)의 회전 또는 정지를 통해 웨이퍼 척(19)을 구동 제어하게 된다.
엣지 크랙을 검출하는 제2 경로에서의 동작 과정을 설명하면, 빔스플리터(4)에 배분된 제2 레이저광은 미러(5)에 의해서 광로를 웨이퍼 표면으로 향하게 조절될 수 있다. 그러면 광학계(6)는 콘덴싱 렌즈로서, 미러(5)에 의해 반사된 레이저 광을 웨이퍼의 표면에 점광원으로 집속되도록 입사시킬 수 있다.
그래서 컨트롤러(17)의 제어에 의해 회전하는 모터(18)와 웨이퍼 척(19) 위 에 고정되어 회전하는 웨이퍼(7)에 조사된 레이저광이 정상 웨이퍼의 경우 투과되지 않으나 크랙(균열)이 발생한 불량 웨이퍼의 경우 투과되어 광학필터(8)를 통과할 수 있다. 특히, 광학필터(8)는 레이저광의 파장만을 선택적으로 투과하도록 제작된 필터를 사용하여 레이저광 이외의 빛은 센서에 영향을 미치지 못하도록 한다.
광학필터(8)를 투과한 제2 레이저광은 광학계(12,13)에 의해서 광센서(14)에 집속되도록 입사시키고, 광센서(14)는 집광된 광을 검출하여 제2 레이저광 형태의 변화를 인식하는 아날로그 신호를 출력할 수 있다. 여기서, 광센서(14)는 광의 양이 작아도 신호를 검출하기 위해 피엠티(PMT: PhotoMultiplier Tube)나 아발란치 포토다이오드를 사용할 수 있다.
앰프(15)는 이렇게 출력된 아날로그 신호를 증폭시키고 밴드패스필터(16)는 증폭된 아날로그 신호에서 노이즈 신호를 제거한 다음 아날로그-디지털 변환부(20)는 노이즈 신호가 제거된 아날로그 신호를 디지털로 변환하여 변환된 디지털 신호를 컨트롤러(17)에 전송하게 된다.
컨트롤러(17)는 전송된 디지털 신호를 기반으로 엣지 크랙을 검출하여 그 검출한 결과에 따라 모터부(18)를 통해 웨이퍼 척(19)을 구동 제어할 수 있다. 이를 간략히 설명하면, 컨트롤러(17)는 전송된 디지털 신호를 분석함에 따라 웨이퍼의 엣지 크랙을 검출하고 그 검출한 시점에서 웨이퍼 척(19)의 위치를 확인하게 된다. 그래서 컨트롤러(17)는 확인된 웨이퍼 척(19)의 위치와 웨이퍼의 플랫 존의 위치를 기반으로 웨이퍼의 엣지 크랙의 위치를 결정하고, 결정된 웨이퍼의 엣지 크랙의 위치에 따라 웨이퍼 척(19)을 구동 제어하게 된다.
또한, 웨이퍼(7)의 회전에 의한 웨이퍼 엣지의 움직임에도 불구하고, 컨트롤러의 신호와 모터의 위치 값을 조합한 함수를 적용하여 웨이퍼의 엣지 부분에 레이저광을 집속시키기 위해서 컨트롤러(17)에 의해서 제어되는 액추에이터(21)가 미러(5)와 연결된 광학계(6)의 위치 등을 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 플랫 존 얼라이너의 구동 방법을 나타내는 예시도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 레이저광원으로부터 레이저광을 방출시켜(S410), 방출된 레이저광을 빔스플리터를 이용하여 2개의 경로로 배분할 수 있다(S420).
제1 경로에 따라, 웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 배분된 제1 레이저광을 웨이퍼의 표면에 수평으로 조사하고(S430), 웨이퍼의 플랫 존을 투과한 제1 레이저광을 검출할 수 있다(S431).
그래서 웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 검출된 제1 레이저광을 기반으로 웨이퍼의 플랫 존을 검출하여 그 검출한 결과에 따라 웨이퍼 척을 구동 제어할 수 있다. 즉, 웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 검출된 제1 레이저광을 기반으로 제1 레이저광의 형태 변화를 인식할 수 있는 아날로그 신호를 출력하고(S432), 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하게 된다(S433).
그래서 웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 변환된 디지털 신호를 분석함에 따라 웨이퍼의 플랫 존을 검출하고(S434), 웨이퍼 플랫 존을 확인한 시점에서 웨이퍼 척의 위치를 확인하게 된다(S435). 그리고나서 웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 확인된 웨이퍼 척의 위치를 기반으로 웨이퍼의 플랫 존의 위치를 결정하고(S436), 결정된 웨이퍼의 플랫 존의 위치에 따라 웨이퍼 척을 구동 제어하게 된다(S437).
제2 경로에 따라, 웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 배분된 제2 레이저광을 웨이퍼의 표면에 점광원으로 조사하고(S440), 웨이퍼의 엣지 크랙을 투과한 제2 레이저광을 검출할 수 있다(S441).
그래서 웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 검출된 제2 레이저광을 기반으로 웨이퍼의 엣지 크랙을 검출하고 그 검출한 결과에 따라 웨이퍼 척을 구동 제어할 수 있다. 즉, 웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 검출된 제2 레이저광을 기반으로 제2 레이저광의 형태 변화를 인식하는 아날로그 신호를 출력하게 된다(S442).
웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 출력된 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변화하는데, 출력된 아날로그 신호를 증폭하고, 증폭된 아날로그 신호에서 노이즈 신호를 제거하고 나서 노이즈 신호가 제거된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하게 된다(S443).
그래서 웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 변환된 디지털 신호를 분석함에 따라 웨이퍼의 엣지 크랙을 검출하고(S444), 그 검출한 시점에서 웨이퍼 척의 위치를 확인하게 된다(S445). 그니고나서 웨이퍼 플랫 존 얼라이너는 확인된 웨이퍼 척의 위치 와 웨이퍼의 플랫 존의 위치를 기반으로 웨이퍼의 엣지 크랙의 위치를 결정하고(S446), 결정된 웨이퍼의 엣지 크랙의 위치에 따라 웨이퍼 척을 구동 제어하게 된다(S447).
이와 같이, 본 발명은 하나의 레이저광을 빔스플리터를 이용하여 2개의 레이저광으로 배분함으로써, 플랫 존 얼라인 기능과 엣지 크랙 검출 기능을 동시에 수행할 수 있다. 그리고 본 발명은 이렇게 플랫 존 얼라인 기능과 엣지 크랙 검출 기능을 동시에 수행할 수 있는 장치를 하나로 만들기 때문에, 장치의 크기를 줄이며, 그로 인해 제조 원가를 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 하나의 레이저광을 빔스플리터로 2개의 레이저광으로 배분하여 이를 기반으로 플랫 존 얼라인 기능과 엣지 크랙 검출 기능을 동시에 수행하도록 함으로써, 장치의 성능 또는 처리 속도를 더욱 향상 시킬 수도 있다.
본 발명에 의한, 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너 및 그 구동 방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시 예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적은 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하므로 상기 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 플랫 존 얼라인 장치의 블록 구성을 나타내는 예시도이고,
도 2는 종래 기술에 따른 엣지 크랙 검출 장치의 블록 구성을 나타내는 예시도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 플랫 존 얼라이너의 블록 구성을 나타내는 예시도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 플랫 존 얼라이너의 구동 방법을 나타내는 예시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1: 레이저광원
2, 3, 6, 12, 13: 광학계
4: 빔스플리터
5: 미러
7: 웨이퍼
8, 11: 광학필터
9, 14: 광센서
10: 광센서 드라이버
15: 앰프
16: 밴드패스필터
17: 컨트롤러
18: 모터
19: 웨이퍼 척
20: A/D 변환부
21: 액추에이터

Claims (14)

  1. 레이저광원으로부터 방출된 레이저광을 2개의 경로로 배분하는 빔스플리터;
    상기 빔스플리터에서 배분된 제1 레이저광을 제1 경로에 따라 웨이퍼의 표면에 수평으로 조사하는 제1 광학계;
    상기 빔스플리터에서 배분된 제2 레이저광을 제2 경로에 따라 상기 웨이퍼의 표면에 점광원으로 집속되도록 입사시키는 제2 광학계;
    상기 웨이퍼의 플랫 존을 투과한 제1 레이저광을 검출하는 제1 광센서;
    상기 웨이퍼의 엣지 크랙을 투과한 제2 레이저광을 검출하는 제2 광센서; 및
    검출된 상기 제1 및 제2 레이저광을 기반으로 상기 웨이퍼의 플랫 존과 엣지 크랙을 동시에 검출하고 그 검출한 결과에 따라 웨이퍼 척을 구동 제어하는 컨트롤러
    를 포함하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    검출된 상기 제1 레이저광을 기반으로 상기 웨이퍼의 플랫 존을 검출하고,
    그 검출한 시점에서 상기 웨이퍼 척의 위치를 확인하며,
    확인된 상기 웨이퍼 척의 위치를 기반으로 상기 웨이퍼의 플랫 존의 위치를 결정하여 결정된 상기 웨이퍼의 프랫 존의 위치에 따라 상기 웨이퍼 척을 구동 제 어하는 것을 특징으로 하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    검출된 상기 제2 레이저광을 기반으로 상기 웨이퍼의 엣지 크랙을 검출하고,
    그 검출한 시점에서 상기 웨이퍼 척의 위치를 확인하며,
    확인된 상기 웨이퍼 척의 위치와 상기 웨이퍼의 플랫 존의 위치를 기반으로 상기 웨이퍼의 엣지 크랙의 위치를 결정하여 결정된 상기 웨이퍼의 엣지 크랙의 위치에 따라 상기 웨이퍼 척을 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너.
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 레이저광원은,
    LED인 것을 특징으로 하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너.
  5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 빔스플리터는,
    프리즘인 것을 특징으로 하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너.
  6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 제1 광학계는 콜리메이션 렌즈를 의미하고, 상기 제2 광학계는 콘덴싱 렌즈를 의미하는 것을 특징으로 하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너.
  7. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 제1 광센서는,
    어레이 센서인 것을 특징으로 하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너.
  8. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 빔스플리터에서 배분된 제2 레이저광을 제2 경로에 따라 상기 웨이퍼의 표면으로 향하도록 조절하는 미러
    를 더 포함하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너.
  9. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 컨트롤러의 신호와 모터의 위치 값을 조합한 함수를 적용하여 레이저광이 웨이퍼의 엣지 부분에 집속되도록 하는 액추에이터
    를 더 포함하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너.
  10. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 제1 광센서는,
    상기 웨이퍼의 후면부에 위치하여 상기 웨이퍼를 투과한 제1 레이저광을 검출하거나,
    상기 웨이퍼의 전면부에 위치하여 상기 웨이퍼에서 반사된 제1 레이저광을 검출하는 것을 특징으로 하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너.
  11. 레이저광원으로부터 방출된 레이저광을 빔스플리터를 통해 2개의 경로로 배분하는 단계;
    배분된 제1 레이저광을 제1 경로에 따라 웨이퍼의 표면에 수평으로 조사하는 단계;
    배분된 제2 레이저광을 제2 경로에 따라 상기 웨이퍼의 표면에 점광원으로 집속되도록 입사시키는 단계;
    상기 웨이퍼의 플랫 존을 투과한 제1 레이저광을 검출하는 단계;
    상기 웨이퍼의 엣지 크랙을 투과한 제2 레이저광을 검출하는 단계; 및
    검출된 상기 제1 및 제2 레이저광을 기반으로 상기 웨이퍼의 플랫 존과 엣지 크랙을 동시에 검출하고 그 검출한 결과에 따라 웨이퍼 척을 구동 제어하는 단계
    를 포함하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너의 구동 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 척을 구동 제어하는 단계는,
    검출된 상기 제1 레이저광을 기반으로 상기 제1 레이저광의 형태 변화를 인식하는 아날로그 신호를 출력하는 단계;
    출력된 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
    변환된 상기 디지털 신호를 분석함에 따라 상기 웨이퍼의 플랫 존을 검출하고, 그 검출한 시점에서 상기 웨이퍼 척의 위치를 확인하는 단계;
    확인된 상기 웨이퍼 척의 위치를 기반으로 상기 웨이퍼의 플랫 존의 위치를 결정하는 단계; 및
    결정된 상기 웨이퍼의 프랫 존의 위치에 따라 상기 웨이퍼 척을 구동 제어하는 단계를 포함하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너의 구동 방법.
  13. 제11 항 또는 제12 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 척을 구동 제어하는 단계는,
    검출된 상기 제2 레이저광을 기반으로 상기 제2 레이저광의 형태 변화를 인식하는 아날로그 신호를 출력하는 단계;
    출력된 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
    변환된 상기 디지털 신호를 분석함에 따라 상기 웨이퍼의 엣지 크랙을 검출하고, 그 검출한 시점에서 상기 웨이퍼 척의 위치를 확인하는 단계;
    확인된 상기 웨이퍼 척의 위치와 상기 웨이퍼의 플랫 존의 위치를 기반으로 상기 웨이퍼의 엣지 크랙의 위치를 결정하는 단계; 및
    결정된 상기 웨이퍼의 엣지 크랙의 위치에 따라 상기 웨이퍼 척을 구동 제어하는 단계를 포함하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너의 구동 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 디지털 신호로 변환하는 단계는,
    출력된 상기 아날로그 신호를 증폭하는 단계;
    증폭된 상기 아날로그 신호에서 노이즈 신호를 제거하는 단계; 및
    상기 노이즈 신호가 제거된 아날로그 신호를 상기 디지털 신호로 변환하는 단계를 포함하는 엣지 크랙 검출 기능이 포함된 웨이퍼 플랫 존 얼라이너의 구동 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170137989A (ko) * 2016-06-03 2017-12-14 (주)넷츠 스테퍼설비의 웨이퍼 전압 조절 장치

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