KR20130021877A - 웨이퍼 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼 검사장치에 관한 것으로서, 간소화된 구조를 가지면서 동시에 웨이퍼 검사 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 특히 검사부 간의 광 간섭을 방지하여 웨이퍼 검사장치의 신뢰성을 향상시키는 웨이퍼 검사장치에 관한 것이다.

Description

웨이퍼 검사장치{WAFER INSPECTION DEVICE}
본 발명은 웨이퍼 검사장치에 관한 것으로서, 간소화된 구조를 가지면서 동시에 웨이퍼 검사 신뢰도를 향상시킬 수 있는 웨이퍼 검사장치에 관한 것이다.
최근 치솟는 유가 상승과 지구환경문제와 화석에너지의 고갈, 원자력발전의 폐기물처리 및 신규발전소 건설에 따른 위치선정 등의 문제로 인하여 신·재생에너지에 대한 관심이 고조되고 있다.
그 중에서도 무공해 에너지원인 태양전지에 대한 연구개발이 활발하게 진행되고 있다.
태양전지란 광기전력 효과(Photovoltaic Effect)를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치로서, 그 구성 물질에 따라서 실리콘 태양전지, 박막 태양전지, 염료감응 태양전지 및 유기고분자 태양전지 등으로 구분된다.
이러한 태양전지의 여러가지 종류들 중, 실리콘 태양전지는 크게 결정질(crystalline) 태양전지와 비정질 (amorphous) 태양전지로 나눌 수 있는데, 결정질 태양전지는 실리콘 기판을 출발 원료로 한다.
실리콘 기판은 고순도로 정제된 실리콘을 고온으로 가열하여 결정으로 성장된 잉곳을 만들고, 이를 절단 및 연마함으로써 얻어질 수 있다.
즉, 태양광 잉곳(Solar ingot)을 슬라이스 형태로 절단함으로써, 태양광 웨이퍼(PV wafer)를 제작할 수 있다.
그리고, 상기 태양광 웨이퍼는 소정의 후처리 공정을 통과한 이후에, 각종 검사를 거쳐 최종으로 필드에 적용된다.
한편, 상기한 웨이퍼가 크랙(crack), 칩핑(chipping) 등의 결함을 갖는 경우, 이러한 결함들은 시간이 흐를수록 성장하는 성질을 가지므로, 많은 비용과 시간이 투여되는 후속공정을 진행하기 전에 크랙 또는 칩핑 등과 같은 결함을 갖는 웨이퍼를 선별하여 분리하는 일은 아주 중요하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼는 웨이퍼의 중심부 보다 웨이퍼의 테두리에 크랙, 칩핑 등의 결함이 발생할 가능성이 높으며, 웨이퍼의 테두리에 존재하는 크랙은 웨이퍼 중심부로 성장할 수 있으므로, 웨이퍼 테두리에 크랙이 존재하는 웨이퍼를 조기에 선별하여 분리할 필요가 있다.
또한, 웨이퍼의 테두리(구체적으로, 웨이퍼의 상면, 측면 및 하면)에 크랙, 칩핑 등의 결함 유무를 판단하기 위한 검사장치는 웨이퍼의 테두리를 선명하게 촬영하여야 하며, 이렇게 선명하게 촬영된 영상을 분석하여 웨이퍼 테두리에 존재하는 크랙, 칩핑 등의 유무를 판단할 수 있다.
이렇게 웨이퍼의 테두리에 형성된 결함들을 검사하기 위해 종래 기술에 따른 웨이퍼 검사장치는 웨이퍼가 이송되는 이송장치, 상기 이송장치의 양측면에 설치되어 웨이퍼의 상면, 측면 및 하면을 동시에 또는 순차적으로 검사하는 카메라 및 상기 웨이퍼의 테두리에 빛을 제공하는 하나 이상의 조명장치 및 반사체 등으로 구성된다.
종래 기술에 따른 웨이퍼 검사장치가 하나의 카메라를 이용하여 검사대상인 웨이퍼의 상면, 측면 및 하면을 동시에 검사하도록 구성된 경우, 웨이퍼의 상면, 측면 및 하면의 영상이 선명하게 카메라에 촬영되기 위해서는 세 개의 카메라의 촬영경로 및 조명장치의 광경로를 조절하여야 하므로, 카메라, 피검사체, 조명장치 및 반사체와의 관계설정 등의 복잡한 광학계 구성을 필요로 하고, 세 개의 면을 동시에 촬영하므로 심도가 낮다는 문제점이 있었다. 이로 인해, 웨이퍼 검사장치의 광학계를 초기 설치 및 셋업하는데 상당한 시간 및 노동이 필요하여 웨이퍼 검사장치의 검사효율을 저하하는 문제점이 있었다.
게다가, 실리콘 잉곳 또는 실리콘 브릭을 각각의 웨이퍼로 절단하는 절단가공 전에, 일반적으로 실리콘 잉곳 또는 실리콘 브릭의 측면은 연마장치에 의해 연마되며, 이러한 연마가공으로 인해 웨이퍼의 측면에는 연마무늬가 형성된다.
이때, 도 3a에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 측면에 형성된 연마무늬는 가공상태에 따라 중앙부와 가장자리에서 상이한 방향성 및 상이한 경사각으로 형성된다. 이로 인해, 도 2에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 웨이퍼 검사장치가 검사대상인 웨이퍼의 측면만을 별도로 검사하도록 구성된 경우 촬영장치와 상이한 각도로 설치되는 기존의 조명장치를 이용하여 웨이퍼의 측면에 빛을 공급하므로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 측면의 중앙부와 가장자리에서의 광반사도가 상이하여, 중앙부에서는 밝은 영상이 획득되고 가장자리에서는 어두운 영상이 획득되고, 결과적으로 웨이퍼의 측면 전체적으로 균일한 영상을 획득할 수 없어 웨이퍼 검사의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술에 따른 문제점을 해결하는 웨이퍼 검사장치를 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 구조를 간소화하면서 웨이퍼 검사의 신뢰도를 향상시키는 웨이퍼 검사장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 검사부 간의 광 간섭을 방지하여 웨이퍼 검사의 신뢰도를 향상시키는 웨이퍼 검사장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 웨이퍼를 이송하는 이송장치; 및
상기 이송장치의 양측에 서로 마주하게 배치되며, 상기 웨이퍼의 측면의 결함을 검사하는 제1 검사부 및 제2 검사부;를 포함하며, 상기 제1 검사부 및 상기 제2 검사부는 각각 상기 웨이퍼의 측면을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라의 촬영경로와 동일한 축 방향의 광경로로 빛을 조사하는 동축조명부를 구비하고, 상기 제1 검사부 및 상기 제2 검사부는 상기 제1 검사부의 광경로와 상기 제2 검사부의 광경로가 서로 이격되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치를 제공한다.
또한, 바람직하게는, 상기 동축조명부는 빛을 조사하는 광원부 및 상기 광원부에서 조사된 빛을 상기 카메라의 촬영경로와 동일한 축 방향으로 반사하는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제1 검사부 및 상기 제2 검사부의 전방에 설치되고, 상기 이송장치에서 상기 웨이퍼의 위치를 정렬하는 제1 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제1 가이드부는 외주면에 완충부재를 구비하며 서로 마주하는 한 쌍 이상의 롤러를 포함하고, 상기 한 쌍 이상의 롤러는 상기 웨이퍼의 폭과 동일한 거리로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 한 쌍 이상의 롤러 사이의 거리는 사용자에 의해 지정될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제1 검사부 및 상기 제2 검사부의 후방에서 상기 이송장치의 하부에 승강가능하게 설치되며, 상기 웨이퍼를 회전시키는 회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다
또한, 바람직하게는, 상기 회전부의 상부면에는 완충부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 웨이퍼 검사장치는, 상기 웨이퍼의 측면을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라의 촬영경로와 동일한 축 방향의 광경로로 빛을 조사하는 동축조명부를 각각 포함하는 제3 검사부 및 제4 검사부를 더 포함하고, 상기 제3 검사부 및 상기 제4 검사부는 상기 웨이퍼의 양측에 서로 마주하게 배치되며, 상기 제3 검사부의 광경로와 상기 제4 검사부의 광경로가 서로 이격되도록 위치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제3 검사부 및 상기 제4 검사부의 전방에 설치되고, 상기 이송장치에서 상기 웨이퍼의 위치를 정렬하는 제2 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 카메라는 라인 스캔 카메라인 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 감지부는 웨이퍼의 측면에 대한 상기 검사부의 초점거리를 조절하는 초점거리 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치에 의하면, 본 발명은 웨이퍼 검사장치의 구조를 간소화하면서 웨이퍼 검사의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 검사부 간의 광 간섭을 방지하여 웨이퍼 검사의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 광학계 구성이 단순하여 웨이퍼 검사를 위한 웨이퍼 검사장치의 각종 구성을 초기 설치 및 셋팅하는 시간을 상당히 단축할 수 있다. 이로 인해, 웨이퍼 검사 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 웨이퍼의 개략적인 평면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 웨이퍼 검사장치의 개략적인 정면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명과 관련된 웨이퍼의 개략적인 측면도 및 도 2의 종래 기술에 따른 웨이퍼 검사장치로 촬영된 웨이퍼의 측면영상이다.
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치의 개략적인 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치의 개략적인 정면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치(1000)의 개략적인 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치(1000)의 개략적인 정면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치(1000)는, 웨이퍼(W)를 이송하는 이송장치(100); 및 상기 이송장치(100)의 양측에서 상기 웨이퍼(W)의 측면의 결함을 검사하는 제1 검사부(210) 및 제2 검사부(220);를 포함한다.
상기 이송장치(100)는 상부면에 웨이퍼(W)를 적재하여 웨이퍼(W) 검사공정 이전 공정의 장치로부터 웨이퍼 검사장치(1000)를 거쳐 웨이퍼(W) 검사공정 이후 공정의 장치로 웨이퍼(W)를 이송하는 장치이다. 상기 이송장치(100)는 컨베이어 벨트(conveyer belt)인 것이 바람직하다.
상기 이송장치(100)의 양측에는 웨이퍼(W)의 측면의 결함을 검사하는 제1 검사부(210) 및 제2 검사부(220)가 설치된다. 상기 제1 검사부(210) 및 상기 제2 검사부(220)는 서로 마주하게 배치된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 검사부(210) 및 제2 검사부(220)는 각각 웨이퍼(W)의 측면을 촬영하는 카메라(211)(221)와, 상기 카메라(211)(221)의 촬영경로와 동일한 축 방향의 광경로로 빛을 조사하는 동축조명부(213)(223)와, 웨이퍼(W)의 측면에 대한 상기 검사부(210)(220)의 초점거리를 조절하는 초점거리 조절부를 포함한다.
이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 검사부(210)와 상기 제2 검사부(220)는 상기 제1 검사부(210)의 촬영경로(즉, 카메라(211)로 입사되는 영상의 광경로) 및/또는 광경로(즉, 조명장치에서 조사되는 빛의 광경로)와 상기 제2 검사부(220)의 촬영경로(즉, 카메라(221)로 입사되는 영상의 광경로) 및/또는 광경로(즉, 조명장치에서 조사되는 빛의 광경로)가 소정 거리 이격되도록 배치된다. 이로 인해, 상기 제1 검사부(210)의 촬영경로 및/또는 광경로와 상기 제2 검사부(220)의 촬영경로 및/또는 광경로는 일직선 상에 위치하지 않게 되고, 상기 제1 검사부(210)의 촬영경로 및/또는 광경로를 포함하며 웨이퍼(W)의 상부면(또는 하부면)에 대해 수직인 평면과 상기 제2 검사부(220)의 촬영경로 및/또는 광경로를 포함하며 웨이퍼(W)의 상부면(또는 하부면)에 대해 수직인 평면이 동일한 평면 상에 위치하지 않게 되므로, 제1 검사부(210)와 제2 검사부(220) 사이에 광간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제1 검사부(210) 및 제2 검사부(220)를 이용한 웨이퍼(W) 검사의 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
카메라(211)(221)는 촬영경로가 이송장치(100)의 상부면에 안착되어 이동되는 웨이퍼(W)의 측면을 향하도록 검사부(210)(220)에 설치된다.
바람직하게는, 상기 카메라(210)(220)는 라인스캔 카메라(line scan camera)일 수 있다. 이 경우, 상기 카메라는 이송장치(100)에 의해 제1 검사부(210) 및 제2 검사부(220) 사이를 통과하는 웨이퍼(W)를 라인별로 연속적으로 촬영하여 웨이퍼(W)의 측면에 대한 표면이미지를 획득한다. 이로 인해, 본 발명은 (라인 스캔 카메라는 소형 CCD 센서를 사용하므로) 저가의 카메라로 고해상도의 웨이퍼(W) 측면이미지를 획득할 수 있어, 더욱 정밀하고 신뢰도 높은 웨이퍼(W) 표면 검사를 실행할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 동축조명부(213)(223)는 빛을 조사하는 광원부(213c)(223c) 및 상기 광원부(213c)(223c)에서 조사된 빛을 상기 카메라(211)(221)의 촬영경로와 동일한 축 방향으로 반사하는 반사부(213b)(223b)를 포함한다. 상기 반사부(213b)(223b)는 반투명 미러(translucent mirror)이다. 또한, 동축조명부(213)(223)는 카메라(210)(220)의 촬영경로와 평행하게 카메라의 렌즈의 전방에 설치되는 원통형상의 광경로가이드부(213a)(223a)를 통하여 카메라(210)(220)에 연결된다. 반사부(213b)(223b)는 상기 광경로가이드부(213a)(223a) 내부에 설치되고, 상기 광원부(213c)(223c)는 상기 광경로가이드부(213a)(223a)의 하부에 설치된다. 광원부에서 광경로가이드부 내부로 빛을 조사되면, 상기 빛은 상기 광경로가이드부 내부에 설치된 반사경에 의해 수평방향으로(즉, 카메라의 촬영경로와 동일한 방향으로) 반사되어, 웨이퍼(W)의 측면에 공급된다.
이렇게, 본 발명은 동축조명부를 구비함으로써, 웨이퍼(W)의 측면의 국부적인 연마무늬 차이(또는 웨이퍼 표면의 가공상태에 따른 결 차이)에 무관하게 균일한 광량의 빛을 웨이퍼(W)의 표면에 공급할 수 있어 웨이퍼(W) 검사의 신뢰도 및 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 동축조명부의 광경로가 카메라의 촬영경로와 일치되도록 미리 셋팅되어 있어 복잡한 광학계의 구조 및 광학계의 정밀한 셋팅을 필요로 하지 않으므로, 웨이퍼(W)의 측면 검사시 웨이퍼(W)의 측면과 카메라와의 초점거리 및 웨이퍼(W)의 측면과 카메라의 높이만 설정하면 웨이퍼(W) 검사 준비가 완료될 수 있다. 이로 인해, 웨이퍼(W) 검사를 위한 초기 설치 및 셋팅 시간을 상당히 절감할 수 있어, 웨이퍼(W)의 검사 속도 및 검사 효율을 현저히 향상시킬 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 초점거리 조절부는 카메라(210)(220) 및 동축조명부(213)(223)를 지지하는 지지대(214)(224), 상기 지지대(214)(224)를 이동시키는 동력을 발생시키는 구동부(215)(225), 상기 구동부(215)(225)로부터 상기 지지대(214)(224)로 동력을 전달하는 구동전달부(216)(226)를 포함한다. 상기 초점거리 조절부는 상기 지지대를 이송장치(100)에 대해 근거리로 또는 원거리로 이동시켜 웨이퍼(W)의 측면에 대한 카메라의 초점거리를 조절한다.
상기 구동전달부(216)(226)는 구동부(215)(225)에 연결된 구동 풀리, 일단이 상기 구동 풀리에 연결된 벨트, 상기 벨트의 타단이 연결되는 피동 풀리, 상기 피동 풀리에 연결된 제1 기어 및 상기 제1 기어에 맞물리는 제2 기어를 포함할 수 있다. 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어는 피니언 기어 및 랙기어일 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것으로서, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
상기 초점거리 조절부는 구동부가 아니라 사용자에 의해 수동으로 작동될 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 이송장치(100)의 웨이퍼(W) 이송경로 상에서 제1 검사부(210) 및 제2 검사부(220)의 전방에는 제1 가이드부(310)가 설치될 수 있다. 상기 제1 가이드부(310)는 상기 이송장치(100)에서 상기 웨이퍼(W)의 위치를 정렬한다. 즉, 상기 제1 가이드부(310)는 웨이퍼(W)가 이송장치(100)의 상부에서 정렬되어(즉, 웨이퍼(W)의 측면과 카메라의 촬영경로가 직각이 되어 및/또는 상기 웨이퍼(W)의 측면과 카메라 사이의 거리가 일정하게 되어) 제1 검사부(210) 및 제2 검사부(220)를 통과할 수 있도록 한다.
이는, 웨이퍼 검사장치(1000)의 이전 공정의 장치에서 이송장치(100)로 웨이퍼(W)가 옮겨질 때 웨이퍼(W)가 이송장치(100)의 웨이퍼(W) 이송경로에 대해 평행하게 정렬되지 않거나 또는 이송장치(100) 자체의 진동 등으로 웨이퍼(W)가 이송장치(100)의 웨이퍼(W) 이송경로에 대해 평행하게 정렬되지 않을 우려가 존재하며, 이렇게 이송장치(100)의 상부면에서 정렬되지 않은 웨이퍼(W)의 측면은 측면 길이방향을 따라 검사부의 카메라와의 거리가 상이하게 되어 웨이퍼(W) 검사가 정확하게 이루어지지 않을 문제점이 있는바, 본 발명에 따른 제1 가이드부(310)는 이러한 문제점을 해결하여 웨이퍼(W)의 측면의 검사 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
제1 가이드부(310)는 서로 마주하는 한 쌍 이상의 롤러(313) 및 상기 롤러(313)를 지지하는 지지부(311)를 포함한다.
상기 롤러(313)는 회전축이 웨이퍼(W)의 상부면에 대해 수직된 방향을 향하도록 상기 지지부(311)에 설치되어, 상기 롤러(313)는 웨이퍼(W)가 한 쌍의 롤러 사이를 통과할 때 웨이퍼(W)의 측면과의 접촉으로 회전하도록 구성된다.
이때, 상기 롤러(313)의 외주면에는 탄성재질의 완충부재가 구비되는 것이 바람직하다. 이는 롤러(313)와 웨이퍼(W)의 접촉으로 인해 웨이퍼(W)의 측면이 손상되는 것을 방지하기 위함이다.
상기 한 쌍 이상의 롤러(313)는 상기 웨이퍼(W)의 폭과 동일한 (또는 거의 동일한) 거리로 이격되어 배치되며, 상기 한 쌍의 롤러는 상기 지지부(311)의 전방면 및 후방면 중 적어도 하나 이상에 구비된다.
바람직하게는, 상기 한 쌍의 롤러(313) 사이의 거리는 사용자에 의해 지정될 수 있다. 즉, 한 쌍의 롤러(313)는 지지부 내에서 서로 가까이 또는 서로 멀리 이동될 수 있다. 이로 인해, 검사하고자 하는 웨이퍼(W)의 크기가 달라지더라도 롤러 사이의 거리를 조절하기만 하면 어떠한 크기의 웨이퍼(W)라도 검사가능하므로, 웨이퍼 검사장치(1000)의 호환성을 향상시킬 수 있다.
도면에 도시되진 않았지만, 상기 제1 가이드부(310)는 지지부와, 상기 지지부에 고정되는 고정단부 및 상기 고정단부로부터 이송장치(100)의 측면 외측방향으로 벌어지는 자유단부를 구비하는 두 개의 가이드부재로 구성될 수도 있고, 이때 상기 두 개의 가이드부재는 상기 두 개의 가이드부재의 고정단부 사이의 거리가 웨이퍼(W)의 폭과 동일하거나 또는 거의 동일하도록 상기 지지부에 설치된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 이송장치(100)의 웨이퍼(W) 이송경로 상에서 제1 검사부(210) 및 제2 검사부(220)의 후방에는 웨이퍼(W)를 회전시키는 회전부(400)가 설치될 수 있다. 상기 회전부(400)는 상기 이송장치(100)의 하부에 승강가능하게 설치되며, 도시되진 않았지만 웨이퍼(W)가 상기 회전부(400)에 상부에 위치하는지를 감지하는 근접센서 또는 거리센서 등을 구비할 수 있다.
회전부(400)의 작동을 살펴보면, 일단 회전부(400)는 웨이퍼(W)가 회전부(400)의 상부에 위치하지 않는 경우 이송장치(100)의 하부에 위치한 상태에 있다. 이후, 제1 검사부 및 제2 검사부에서 양측면에 대해 결함 유무 검사가 완료된 웨이퍼(W)가 이송장치(100)에 의해 회전부(400)에 상부에 위치되는 경우, 상기 회전부(400)가 웨이퍼(W)의 하부면을 지지하면서 이송장치(100)로부터 소정 높이만큼 상승한 후 상기 웨이퍼(W)를 90° 또는 거의 90°로 회전시키고, 이로 인해 결함 유무 검사가 실행되지 않은 웨이퍼(W)의 양측면이 이송장치(100)의 이송방향에 (거의) 평행하게 되도록(즉, 결함 유무 검사가 실행되지 않은 웨이퍼(W)의 양측면이 검사부의 카메라를 향하도록) 한 후 회전부(400)가 하강하여 웨이퍼(W)를 이송장치(100)의 상부면에 재안착시킨다. 즉, 상기 회전부(400)는 검사되지 않은 웨이퍼(W)의 양측면이 검사부(230)(240)에 의해 검사될 수 있도록 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
이때, 상기 회전부(400)의 상부면에는 완충부재가 구비되는 것이 바람직하다. 이는, 회전부(400)의 상승시 회전부(400)의 상부면과 웨이퍼(W)의 하부면의 접촉으로 인해 웨이퍼(W)가 손상되는 것을 방지하기 위함이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 이송장치(100)의 웨이퍼(W) 이송경로 상에서 회전부(400)의 후방에는 제2 가이드부(320)가 설치될 수 있다. 상기 제2 가이드부(320)는 상기 이송장치(100)에서 상기 웨이퍼(W)의 위치를 정렬한다. 즉, 상기 제2 가이드부(320)는 웨이퍼(W)가 이송장치(100)의 상부에서 정렬되어(즉, 웨이퍼(W)의 측면과 카메라의 촬영경로가 직각이 되어 및/또는 상기 웨이퍼(W)의 측면과 카메라 사이의 거리가 일정하게 되어) 후술할 제3 검사부(230) 및 제4 검사부(240)를 통과할 수 있도록 한다.
이는, 회전부(400)에 의한 웨이퍼(W)의 회전시 회전관성 또는 원심력으로 웨이퍼(W)가 이송장치(100)의 상부면에 이송장치(100)의 웨이퍼(W) 이송경로에 대해 평행하게 정렬되지 않거나 또는 이송장치(100) 자체의 진동 등으로 웨이퍼(W)가 이송장치(100)의 웨이퍼(W) 이송경로에 대해 평행하게 정렬되지 않을 우려가 존재하며, 이렇게 이송장치(100)의 상부면에서 정렬되지 않은 웨이퍼(W)의 측면은 측면 길이방향을 따라 검사부의 카메라와의 거리가 상이하게 되어 웨이퍼(W) 검사가 정확하게 이루어지지 않을 문제점이 있는바, 본 발명에 따른 제2 가이드부(320)는 이러한 문제점을 해결하여 웨이퍼(W)의 측면의 검사 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
제2 가이드부(320)는 서로 마주하는 한 쌍 이상의 롤러(323) 및 상기 롤러(323)를 지지하는 지지부(321)를 포함한다.
상기 롤러(323)는 회전축이 웨이퍼(W)의 상부면에 대해 수직된 방향을 향하도록 상기 지지부(321)에 설치되어, 상기 롤러(323)는 웨이퍼(W)가 한 쌍의 롤러(323) 사이를 통과할 때 웨이퍼(W)의 측면과의 접촉으로 회전하도록 구성된다.
이때, 상기 롤러(323)의 외주면에는 탄성재질의 완충부재가 구비되는 것이 바람직하다. 이는 롤러와 웨이퍼(W)의 접촉으로 인해 웨이퍼(W)의 측면이 손상되는 것을 방지하기 위함이다.
상기 한 쌍 이상의 롤러(323)는 상기 웨이퍼(W)의 폭과 동일한 (또는 거의 동일한) 거리로 이격되어 배치되며, 상기 한 쌍의 롤러(323)는 상기 지지부(321)의 전방면 및 후방면 중 적어도 하나 이상에 구비된다.
바람직하게는, 상기 한 쌍의 롤러(323) 사이의 거리는 사용자지정될 수 있다. 즉, 한 쌍의 롤러(323)는 지지부(321) 내에서 서로 가까이 또는 서로 멀리 이동될 수 있다. 이로 인해, 검사하고자 하는 웨이퍼(W)의 크기가 달라지더라도 롤러 사이의 거리를 조절하기만 하면 어떠한 크기의 웨이퍼(W)라도 검사가능하므로, 웨이퍼 검사장치(1000)의 호환성을 향상시킬 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2 가이드부(320)의 후방에서 이송장치(100)의 양측에는 웨이퍼(W)의 측면의 결함을 검사하는 제3 검사부(230) 및 제4 검사부(240)가 설치된다. 상기 제3 검사부(230) 및 상기 제4 검사부(240)는 서로 마주하게 배치된다. 상기 제3 검사부(230) 및 상기 제4 검사부(240)는 결함 유무 검사가 실행되지 않은 웨이퍼(W)의 양측면(즉, 제1 검사부(210) 및 제2 검사부(220)에서 결함 유무 검사가 실행된 양측면에 수직한 양측면)을 검사한다.
도 5에 도시된 제1 검사부(210) 및 제2 검사부(220)와 유사하게, 제3 검사부(230) 및 제4 검사부(240)는 각각 웨이퍼(W)의 측면을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라의 촬영경로와 동일한 축 방향의 광경로로 빛을 조사하는 동축조명부와, 웨이퍼(W)의 측면에 대한 상기 검사부의 초점거리를 조절하는 초점거리 조절부를 포함한다.
이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제3 검사부(230)와 상기 제4 검사부(240)는 상기 제3 검사부(230)의 촬영경로(즉, 카메라로 입사되는 영상의 광경로) 및/또는 광경로(즉, 조명장치에서 조사되는 빛의 광경로)와 상기 제4 검사부(240)의 촬영경로(즉, 카메라로 입사되는 영상의 광경로) 및/또는 광경로(즉, 조명장치에서 조사되는 빛의 광경로)가 소정 거리 이격되도록 배치된다. 이로 인해, 상기 제3 검사부(230)의 촬영경로 및/또는 광경로와 상기 제4 검사부(240)의 촬영경로 및/또는 광경로는 일직선 상에 위치하지 않게 되고, 상기 제3 검사부(230)의 촬영경로 및/또는 광경로를 포함하며 웨이퍼(W)의 상부면(또는 하부면)에 대해 수직인 평면과 상기 제4 검사부(240)의 촬영경로 및/또는 광경로를 포함하며 웨이퍼(W)의 상부면(또는 하부면)에 대해 수직인 평면이 동일한 평면 상에 위치하지 않게 되므로, 제3 검사부(230)와 제4 검사부(240) 사이에 광간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제3 검사부(230) 및 제4 검사부(240)를 이용한 웨이퍼(W) 검사의 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이렇게, 제1 검사부(210) 및 제2 검사부(220), 그리고 상기 제1 검사부(210) 및 상기 제2 검사부(220)와 동일 또는 유사한 제3 검사부(230) 및 제4 검사부(240)를 포함함으로써, 웨이퍼(W)의 모든 측면을 정확하고 신뢰도 높게 검사할 수 있다.
전술한 바에 의하면, 본 발명은 웨이퍼 검사장치의 구조를 간소화하면서 웨이퍼 검사의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 검사부 간의 광 간섭을 방지하여 웨이퍼 검사의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 광학계 구성이 단순하여 웨이퍼 검사를 위한 웨이퍼 검사장치의 각종 구성을 초기 설치 및 셋팅하는 시간을 상당히 단축할 수 있다. 이로 인해, 웨이퍼 검사 효율을 향상시킬 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
1000 : 웨이퍼 검사장치 100 : 이송장치
210 : 제1 검사부 211 : 카메라
213 : 동축조명부 215 : 구동부
216 : 구동전달부 214 : 지지대
220 : 제2 검사부 221 : 카메라
223 : 동축조명부 224 : 지지대
225 : 구동부 226 : 구동전달부
230 : 제3 검사부 240 : 제4 검사부
310 : 제1 가이드부 311 : 지지부
313 : 롤러 320 : 제2 가이드부
321 : 지지부 323 : 롤러
400 : 회전부

Claims (11)

  1. 웨이퍼를 이송하는 이송장치; 및
    상기 이송장치의 양측에 서로 마주하게 배치되며, 상기 웨이퍼의 측면의 결함을 검사하는 제1 검사부 및 제2 검사부;를 포함하며,
    상기 제1 검사부 및 상기 제2 검사부는 각각 상기 웨이퍼의 측면을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라의 촬영경로와 동일한 축 방향의 광경로로 빛을 조사하는 동축조명부를 구비하고,
    상기 제1 검사부 및 상기 제2 검사부는 상기 제1 검사부의 광경로와 상기 제2 검사부의 광경로가 서로 이격되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동축조명부는 빛을 조사하는 광원부 및 상기 광원부에서 조사된 빛을 상기 카메라의 촬영경로와 동일한 축 방향으로 반사하는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 검사부 및 상기 제2 검사부의 전방에 설치되고, 상기 이송장치에서 상기 웨이퍼의 위치를 정렬하는 제1 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 가이드부는 외주면에 완충부재를 구비하며 서로 마주하는 한 쌍 이상의 롤러를 포함하고, 상기 한 쌍 이상의 롤러는 상기 웨이퍼의 폭과 동일한 거리로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 한 쌍 이상의 롤러 사이의 거리는 사용자에 의해 지정될 수 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 검사부 및 상기 제2 검사부의 후방에서 상기 이송장치의 하부에 승강가능하게 설치되며, 상기 웨이퍼를 회전시키는 회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전부의 상부면에는 완충부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 웨이퍼 검사장치는, 상기 웨이퍼의 측면을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라의 촬영경로와 동일한 축 방향의 광경로로 빛을 조사하는 동축조명부를 각각 포함하는 제3 검사부 및 제4 검사부를 더 포함하고,
    상기 제3 검사부 및 상기 제4 검사부는 상기 웨이퍼의 양측에 서로 마주하게 배치되며, 상기 제3 검사부의 광경로와 상기 제4 검사부의 광경로가 서로 이격되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 검사부 및 상기 제4 검사부의 전방에 설치되고, 상기 이송장치에서 상기 웨이퍼의 위치를 정렬하는 제2 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라는 라인 스캔 카메라인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지부는 웨이퍼의 측면에 대한 상기 검사부의 초점거리를 조절하는 초점거리 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
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