KR20160128856A - 웨이퍼 사전 검사 장치 - Google Patents

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KR20160128856A
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우남규
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김남기
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Abstract

웨이퍼 사전 검사 장치가 제공된다. 웨이퍼 사전 검사 장치는 일면에 웨이퍼를 지지하는 지지부재 및 상기 지지부재에 대향 위치하고 상기 웨이퍼 측으로 에어를 분사하여 결함이 있는 상기 웨이퍼를 파괴하는 에어 분사부를 포함한다.

Description

웨이퍼 사전 검사 장치{Wafer pre-inspecting apparatus}
본 발명은 웨이퍼 사전 검사 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 제조용 재료로서 광범위하게 사용되고 있는 웨이퍼는 단결정 실리콘 박판을 지칭한다. 이러한 웨이퍼(wafer)는, 단결정 실리콘 잉곳(ingot)을 웨이퍼 형태로 얇게 절단하는 슬라이싱 공정, 원하는 웨이퍼의 두께로 연마하면서 평탄도를 개선하는 래핑 공정(lapping), 웨이퍼 내부의 손상층 제거를 위한 식각 공정(etching), 표면 경면화 및 평탄도를 향상시키기 위한 폴리싱 공정(polishing), 웨이퍼 표면의 오염물질을 제거하기 위한 세정 공정(cleaning) 등의 단계를 거쳐 웨이퍼로 생산된다.
실리콘 웨이퍼를 제조하는 과정에서는 COP(Crystal Originated Particles), FPD(Flow Pattern Defect), OiSF(Oxygen induced Stacking Fault), BMD(Bulk Micro Defect) 등의 결정 결함이 발생될 수 있다.
이러한 결정결함은 웨이퍼 소자의 수율 및 품질에 큰 영향을 미치게 되므로, 결정 결함을 완전히 제거시킴과 동시에 이런 결함을 쉽고 빠르게 평가하는 기술은 아주 중요하다.
위와 같은 결함은 실리콘 웨이퍼의 제조가 완료된 후 검사공정에서 결함의 개수와 위치를 파악하여 집적회로에 사용되지 않도록 하고 있는데, 종래의 웨이퍼 검사 장치는 웨이퍼를 일일이 사람이 육안으로 관찰하여 결함의 유무를 가려냄에 따라 개인적인 편차로 결함의 정밀한 식별이 불가능할 수 있었다.
또한, 종래의 웨이퍼 검사 장치는 결함을 육안으로 구분함에 따라 검사속도가 느린 문제점이 있었으며, 또한, 결함이 있는 웨이퍼와 결함이 없는 웨이퍼의 구별 없이 모든 웨이퍼를 검사하게 되어 검사에 많은 시간이 소요되고 생산성이 매우 떨어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 웨이퍼의 결함을 검사하기 전에 제거하여 웨이퍼의 불량을 정확하고 효율적으로 검출하기 위한 웨이퍼 사전 검사 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면 일면에 웨이퍼를 지지하는 지지부재 및 상기 지지부재에 대향 위치하고 상기 웨이퍼 측으로 에어를 분사하여 결함이 있는 상기 웨이퍼를 파괴하는 에어 분사부를 포함하는 웨이퍼 사전 검사장치가 제공된다.
이때, 상기 에어분사부는 상기 웨이퍼의 모서리부에 에어를 분사하도록 위치할 수 있다.
이때, 상기 에어 분사부는 상기 웨이퍼의 길이방향으로 연장된 중공의 에어관 및 상기 에어관의 길이방향으로 적어도 하나 이상 관통 형성된 통공인 에어배출공을 포함할 수 있다.
이때, 상기 에어분사부는 상기 웨이퍼의 폭 방향의 양단부에 나란하게 위치하되, 상기 에어분사부는 상기 웨이퍼의 양단부에서 내측방향으로 5 mm 내지 10 mm 이격되게 위치할 수 있다.
이때, 상기 에어관의 길이는 15mm 내지 30mm 이하일 수 있다.
이때, 상기 에어 분사부는 상기 웨이퍼의 상측방향으로 25 mm 내지 35 mm 이격된 위치에 설치될 수 있다.
이때, 상기 에어 분사부에서 분사하는 에어의 분사 압력은 0.2 Mpa 내지 0.5 Mpa일 수 있다.
이때, 상기 웨이퍼는 상기 에어분사부에서 분사되는 에어에 의해 휘게 되고 상기 웨이퍼의 휨 정도는 5 mm 내지 15 mm일 수 있다.
이때, 상기 지지부재에 대향 위치하고, 상기 에어 분사부로부터 상기 웨이퍼의 길이방향으로 이격 배치되어 상기 파괴된 웨이퍼를 감지하는 웨이퍼 감지부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 웨이퍼를 상기 에어 분사부로 이동시키는 제1 이동부, 상기 제1 이동부에서 상기 에어 분사부를 통해 에어가 분사된 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 감지부로 이동시키는 제2 이동부 및 상기 제2 이동부의 하측에 위치하여 상기 파괴된 웨이퍼를 수집하는 수집부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 웨이퍼 감지부에서 상기 파괴된 웨이퍼가 감지되면 상기 지지부재의 일단부를 낙하시켜 상기 웨이퍼를 상기 수집부로 자유낙하시키는 제어부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 지지부재는 한 쌍의 벨트 형태로 이루어지며, 상기 제1 이동부 또는 제2 이동부는 상기 벨트의 양 단부측에 위치되어 상기 벨트 상의 상기 웨이퍼를 이동시키는 한 쌍의 롤러를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치는 에어 분사부를 포함하여 웨이퍼의 강제적인 휨 동작을 실시하게 하고, 이를 통해 육안 검사나 크랙 검사 장비에 의해 검출이 어렵거나 검출되지 않던 미세 크랙의 크기를 증가시켜 웨이퍼를 사전에 파괴한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치는 에어 분사부를 포함하여 미세 크랙으로 인한 추가적인 불량 발생이 감소하므로 웨이퍼를 이용한 완제품의 생산성이 증가하여 제조 비용이 감소할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치는 육안 검사나 크랙 검사 장비를 통해 검출이 가능한 크랙뿐만 아니라 미세 크랙이 발생한 웨이퍼까지 웨이퍼 표면 검사부로 투입되기 전에 검출이 가능하다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치는 완제품의 불량률 줄여 웨이퍼의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치의 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치의 웨이퍼 및 에어분사부를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치에서 표면이 평탄한 상태의 웨이퍼 및 에어분사부를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치에서 웨이퍼가 휨 동작이 실시된 것을 도시한 측면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치(1)는 웨이퍼(3), 지지부재(33, 53, 73), 제1 이동부(30), 제2 이동부(50), 제3 이동부(70), 에어 분사부(10) 및 웨이퍼 감지부(55)를 포함할 수 있다.
이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치(1)는 에어 분사부(10)를 포함하여 웨이퍼(3)의 강제적인 휨 동작을 실시하게 하고, 이를 통해 육안 검사나 크랙 검사 장비에 의해 검출이 어렵거나 검출되지 않던 미세 크랙의 크기를 증가시켜 웨이퍼를 사전에 파괴한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 웨이퍼(3)는 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘으로 이루어져 있고, p형 또는 n형과 같은 도전성 타입을 가질 수 있다.
이때, 도 3을 참고하면, 웨이퍼(3)는 단면이 사각형으로서 웨이퍼는 좌측면(3a), 우측면(3b), 상측면(3c) 및 하측면(3d)으로 이루어질 수 있다.
또한, 도 3 및 도 4를 참고하면, 웨이퍼(3)는 좌측면(3a), 우측면(3b), 상측면(3c), 하측면은 모두 8 inch로서 단면이 정사각형 일 수 있고, 이때 두께(h1)는 200 ㎛일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 이러한 웨이퍼(3)는 태양 전지를 제조하기 위해 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제1 지지부재(33), 제2 지지부재(53) 및 제3 지지부재(73)는 일면 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 상부면에 웨이퍼(3)가 위치하여 웨이퍼를 지지할 수 있다.
이때 제1, 제2, 제3 지지부재(33, 53, 73)는 벨트 형상으로 도 1을 참고하면 각각 벨트 하나로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않고 일정한 간격으로 이격되어 나란하게 위치하는 한 쌍의 벨트로 이루어질 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예에서 제1 지지부재(33)는 한 쌍의 벨트 형상으로 이루어져야 에어 분사부(10)를 통해 웨이퍼(3) 측에 에어가 분사되면 웨이퍼가 휨 현상이 용이하게 일어날 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 지지부재(33, 53, 73)가 이동함에 따라 상부면에 위치한 웨이퍼(3)가 이동할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에서 제1 이동부재(31), 제2 이동부재(51) 및 제3 이동부재(71)는 각각 제1 지지부재(33), 제2 지지부재(53) 및 제3 지지부재(73)를 이동시켜 웨이퍼(3)를 이동시킬 수 있다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 제1, 제2 및 제3 이동부재(71)는 한 쌍의 롤러로 이루어질 수 있다. 또한 제1, 제2 및 제3 이동부재(71)는 구동모터(미도시)와 연결될 수 있다.
한편, 한 쌍의 롤러는 지지부재(33, 53, 73)의 양 단부측에 위치되어 지지부재 상부면에 위치한 웨이퍼(3)를 이동시킬 수 있다. 이때 구동모터는 한 쌍의 롤러를 회전시켜 지지부재(33, 53, 73)를 이동시킬 수 있다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 제1 이동부재(31)는 제1 지지부재(33)를 이동시켜 제1 지지부재의 상부면에 위치한 웨이퍼(3)를 에어 분사부(10)의 하부측로 이동시킬 수 있다.
또한, 제2 이동부재(51)는 제1 이동부재(31)로부터 웨이퍼(3)의 길이방향으로 나란하게 배치될 수 있고, 제3 이동부재(71)는 제2 이동부재로부터 웨이퍼의 길이방향을 따라 나란하게 배치될 수 있다.
이때, 도 1을 참고하면, 웨이퍼(3)는 제1 이동부재(31), 제2 이동부재(51) 및 제3 이동부재(71) 순으로 이동하여 웨이퍼 표면 검사부(미도시)로 이동할 수 있다.
따라서, 제2 이동부재(51)는 제1 이동부재(31)와 제3 이동부재(71) 사이 이격된 공간에 위치하여 웨이퍼(3)가 낙하하지 않고 웨이퍼 표면 검사부로 이동할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제2 이동부재(51)는 제2 지지부재(53)를 이동시켜 웨이퍼(3)를 웨이퍼 감지부(55)로 이동시킬 수 있다. 또한, 제3 이동부재(71)는 제3 지지부재(73)를 이동시켜 웨이퍼(3)를 웨이퍼 표면 검사부로 이동시킬 수 있다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 에어 분사부(10)는 에어배출공(12)이 형성된 에어관(11)을 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에서 에어 분사부(10)는 예를 들어 에어를 분사할 수 있는 노즐로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 에어 분사부(10)는 웨이퍼(3)의 모서리에 에어를 분사할 수 있도록 4개로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 에어 분사부(10)는 제1 지지부재(33)에 대향하게 위치한다. 즉 에어 분사부(10)는 제1 지지부재(33)의 상부측에 위치하여 에어 분사부의 하부에 웨이퍼(3)가 위치하면 웨이퍼의 모서리에 에어를 분사한다.
즉, 에어 분사부(10)는 제1 지지부재(33)의 이동에 의해 4개의 에어 분사부가 웨이퍼(3)의 모서리에 위치할 때 웨이퍼 측으로 에어를 분사하여 웨이퍼의 휨 동작을 실시한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 에어관(11)은 도 1에 도시된 바와 같이 단면이 직사각형 형상으로 웨이퍼(3)의 길이방향으로 연장되고 중공이 형성되어 에어가 유동될 수 있도록 한다.
이때, 에어관(11)은 길이 방향으로 적어도 하나이상 관통 형성된 통공인 에어배출공(12)이 형성되어 에어가 에어배출공을 통해 분사될 수 있도록 한다.
한편, 웨이퍼(3) 측에 분사되는 에어는 에어 분사부(10)에 형성된 복수의 에어배출공(12)을 통해 분산되어 분사될 수 있다. 이로 인해, 웨이퍼(3)의 모서리 부분의 여러 위치에 분사되면 물리적인 압력이 분산되므로, 웨이퍼(3)의 추가적인 크랙 발생이나 파손이 방지될 수 있다.
도 3을 참고하면, 에어관(11)은 단면이 직사각형으로 이루어진 선형으로 에어관의 일측면 예를 들어 좌측면(11a) 및 우측면(11b)은 웨이퍼(3)의 일측면 예를 들어 웨이퍼의 좌측면(3a) 및 우측면(3b)과 평행하게 위치한다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 에어관(11)의 타측면 예를 들어 상측면(11c) 및 하측면(11d)은 웨이퍼(3)의 타측면 예를 들어 웨이퍼의 상측면(3c)과 하측면(3d)과 평행하게 위치한다.
이를 통해 본 발명의 일 실시예에서 에어 분사부(10)는 웨이퍼(3)의 모서리에 좀더 안정적으로 에어를 분사하고, 좀더 용이하게 웨이퍼(3)의 휨 동작이 이루어지도록 한다.
한편, 도 3을 참고하면, 에어 분사부(10) 즉, 에어관(11)의 일측면 즉, 상측면(11c) 및 하측면(11d)의 길이(L2)는 15 mm 내지 30 mm일 수 있다. 또한 에어관(11)의 상측면(11c) 및 하측면(11d)의 길이(L2)는 바람직하게는 25 mm 일 수 있다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 에어 분사부(10)는 에어 분사부의 일단 즉, 에어분사부의 하단인 에어배출공(12)은 웨이퍼(3)의 상면에서부터 25 mm 내지 35 mm 높이(h2)만큼 이격 배치될 수 있다. 또한, 바람직하게는 30 mm 일 수 있다.
이를 통해 본 발명의 일 실시예에서 웨이퍼(3)는 에어 분사부(10)의 에어배출공(12)을 통해 분사되는 에어에 의해 제1 지지부재(33) 상부면에 위치한 웨이퍼(3)의 날림이나 파손이 방지될 수 있다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 웨이퍼(3)의 모서리에 분사되는 에어의 압력에 의해 웨이퍼(3)의 모서리 부분은 아래쪽으로 눌리게 되고, 웨이퍼(3)의 가운데 부분이 위쪽으로 휘게 된다.
이때, 본 발명의 일 실시예에서 에어 분사부(10)는 웨이퍼(3)의 폭 방향으로 나란하게 위치하고, 에어분사부는 웨이퍼의 양단부에서 내측방향으로 이격되게 위치할 수 있다.
즉, 에어분사부의 중심부인 에어배출공(12)과 웨이퍼(3)의 일측면 예를 들어 상측면(3c) 및 하측면(3d) 사이의 거리(L3)는 5 mm 내지 15 mm일 수 있다. 또한 바람직하게는 10 mm 일 수 있다.
이렇게 웨이퍼(3)의 모서리에 에어 분사부(10)가 위치할 때 에어를 분사하면 제1 지지부재(33)가 지지하는 부분을 피해 웨이퍼(3)의 상부면에 에어를 분사할 수 있다.
또한, 이를 통해 본 발명의 일 실시예에서 에어 분사부(10)의 에어 분사로 인한 웨이퍼(3)의 휨 동작이 보다 안정적이고 용이할 수 있다. 다만, 제1 지지부재(33)가 지지하는 부분에 위치한 웨이퍼(3)의 상부면에 에어가 분사되면, 제1 지지부재(33)의 방해에 의해 웨이퍼(3)의 휨 동작이 발생하지 않을 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 에어 분사부(10)는 에어배출공(12)을 통해 분사되는 에어의 분사압력은 0.2 Mpa 내지 0.5 Mpa일 수 있다. 이때, 웨이퍼(3)의 휨 정도(h3)가 좀더 용이하게 얻어지고, 분사압력에 의해 이미 발생한 웨이퍼(3)의 크랙이 효율적으로 증가할 수 있다.
또한, 에어 분사부(10)에서 배출되는 에어는 1초 동안 분사될 수 있다. 이때 웨이퍼(3)에 분사되는 시간이 길면 웨이퍼의 휨이 발생한 후 지속되는 시간이 걸어져 웨이퍼의 파손을 유발할 수 있다.
다만, 에어가 웨이퍼(3) 상에 분사되는 시간이 1초 미만으로 짧으므로, 웨이퍼(3) 상에 새로운 크랙을 발생시키지 않고 이미 발생한 크랙의 크기만을 증가시킬 수 있다.
또한, 강제적인 웨이퍼(3)의 휨 동작으로 정상적인 웨이퍼(3)는 파손이 발생하지 않는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(3)의 표면이 평탄한 상태에서 에어 분사부(10)를 통해 에어를 분사하면 도 5에 도시된 바와 같이 웨이퍼의 가운데 부분이 위쪽으로 상승하여 곡면 상태로 변하게 된다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 에어 분사부(10)에서 분사시간 동안 에어를 분사하여 원하는 정도(h3)로 웨이퍼(3)가 휘게 되는 것은 정상적이다.
이때, 본 발명의 일 실시예에서 에어 분사부(10)는 웨이퍼(3)의 파손이나 위치 변동 없이 원하는 정도(h3)로 웨이퍼(110)의 휨 동작이 이루어지고, 분사되는 에어의 압력이 안정적으로 유지되어 웨이퍼(3)의 휨 동작이 좀더 용이하게 이루어진다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 웨이퍼(3)가 휨 동작 시 웨이퍼(3)의 하부면으로부터 상부면 중 가장 높은 부분까지의 높이(h3)는 5 ㎜ 내지 15 ㎜일 수 있다. 이때, 웨이퍼(3)의 하부면은 상부면의 반대쪽에 위치하여 제1 지지부재(33)와 인접한 웨이퍼(3)의 일면이다.
이러한, 웨이퍼(3)의 휨 동작은 웨이퍼의 상부에 위치한 에어 분사부(10)에서 분사되는 에어로 인해 발생하고, 이 때문에, 웨이퍼에 이미 발생했던 크랙에 손상이 가해져 각 크랙의 크기, 즉 길이와 폭은 증가하고 이를 통해 이미 발생했던 크랙이 존재하는 웨이퍼는 파괴된다.
이러한, 웨이퍼(3)의 휨 동작에 의해 크랙 검사 장비나 육안 검사로 판별이 가능한 크기의 크랙뿐 만 아니라 판별이 불가능한 100㎛ 내지 300㎛의 길이를 갖고 1㎛ 내지 5㎛의 폭을 갖는 미세 크랙 역시 그 길이와 폭이 증가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치(1)는 에어 분사부(10)를 포함하여 웨이퍼(3)에 추가적인 크랙이나 스크래치(scratch)를 방지하고, 웨이퍼와의 직접적인 접촉을 피하면서 에어를 분사하여 강제적으로 웨이퍼를 휘게 하여 웨이퍼에 이미 존재했던 크랙을 증가시켜 웨이퍼를 파괴할 수 있다.
한편 본 발명의 일 실시예에서 웨이퍼 감지부(55)는 빛을 조사하여 웨이퍼(3)의 존재 여부를 감지하는 광 센서나 적외선 센서 등과 같은 물체 감지 센서로 이루어질 수 있다.
한편, 웨이퍼 감지부(55)는 에어 분사부(10)를 지나 제2 지지부재(53)로 진입하는 웨이퍼(3)의 상부에 위치한다. 또한 웨이퍼 감지부(55)는 에어 분사부(10)와 나란하게 위치할 수 있으나 이에 한정되지는 않고 제2 지지부재(53)와 대향되게 위치한다.
도 1을 참고하면, 웨이퍼 감지부(55)는 웨이퍼(3)의 좌측면(3a) 또는 우측면(3b)과 나란하게 설치될 수 있고, 웨이퍼의 좌측면 또는 우측면의 길이보다 클 수 있다.
한편, 제2 이동부재(51)에 의해 웨이퍼(3)가 웨이퍼 감지부(55)가 설치된 위치에 도달하면 웨이퍼 감지부(55)는 웨이퍼를 감지하여 웨이퍼 감지 신호를 제어부(미도시)로 전송한다.
또한, 도 1을 참고하면, 웨이퍼 감지부(55)는 웨이퍼 감지부 하부에 위치하는 웨이퍼(3)가 파손되어 존재하지 않는 부분(S)이 있으면 웨이퍼 감지 신호를 제어부(미도시)에 전송할 수 없게 된다.
이때, 정상적인 웨이퍼(3)의 경우 제어부는 웨이퍼 감지부(55)로부터 웨이퍼 감지 신호를 전송 받게 된다.
이에 따라 제어부는 제2 지지부재(53)의 일단부 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 제2 지지부재의 우측 단부를 낙하시키지 않아 웨이퍼가 제3 지지부재(73)로 이동될 수 있다.
또한, 파괴된 웨이퍼(3)의 경우 제어부는 웨이퍼 감지부(55)로부터 웨이퍼 감지 신호를 전송 받을 수 없게 된다.
이에 따라 제어부는 웨이퍼 감지 신호를 전송 받지 못한 경우 제2 지지부재(53)의 일단부 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 우측 단부를 낙하시키게 된다.
이때 제2 지지부재(53)는 좌측 단부에 형성된 회전축을 중심으로 우측 단부가 회전하면서 하부측으로 낙하된다.
이를 통해 파괴된 웨이퍼(3)는 제2 지지부재의 하부측에 위치한 수집부(57)로 자유 낙하되어 배출될 수 있다. 이때 수집부(57)는 상부측이 개구되고 단면이 사각형인 박스 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치의 작동 상태를 이하 설명한다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치(1)는 웨이퍼(3)를 에어 분사부(10)에서 분사되는 에어에 의해 강제적으로 웨이퍼(3)를 휨 동작을 실시하게 한다.
이때, 웨이퍼(3)의 휨 동작으로 인해 이미 웨이퍼 상에 존재했던 크랙의 폭과 길이가 증가되어 웨이퍼는 파괴된다.
이후, 웨이퍼(3)는 제2 지지부재(53)의 이동에 의해 웨이퍼 감지부(55)로 이동하고 크랙이 이미 존재하여 파괴된 웨이퍼(3)는 제어부를 통해 수집부(57)로 낙하시키고 크랙이 존재하지 않아 파괴되지 않은 정상적인 웨이퍼는 제3 지지부재(73)의 이동에 의해 웨이퍼 표면 검사부로 이동하여 표면 검사를 받는다.
이후, 웨이퍼의 표면 검사는 적외선 투과 검사 장비와 같은 크랙 검사 장비를 이용한 검사와 육안 검사 중 적어도 하나가 행해질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 사전 검사 장치(1)는 에어 분사부(10)를 포함하여 웨이퍼(3)의 강제적인 휨 동작을 실시하게 하고, 이를 통해 육안 검사나 크랙 검사 장비에 의해 검출이 어렵거나 검출되지 않던 미세 크랙의 크기를 증가시켜 웨이퍼를 파괴한다.
이로 인해, 육안 검사나 크랙 검사 장비를 통해 검출이 가능한 크랙뿐만 아니라 미세 크랙이 발생한 웨이퍼(3)까지 웨이퍼 표면 검사부로 투입되기 전에 검출이 가능하다. 또한 이를 통해 웨이퍼(3)를 이용하여 태양 전지 등과 같은 완제품을 제작할 경우 완제품의 불량률이 크게 감소할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1 : 웨이퍼 사전 검사 장치 3 : 웨이퍼
3a : 웨이퍼 좌측면 3b : 웨이퍼 우측면
3c : 웨이퍼 상측면 3d : 웨이퍼 하측면
10 : 에어 분사부 11 : 에어관
11a : 에어관 좌측면 11b : 에어관 우측면
11c : 에어관 상측면 11d : 에어관 하측면
12 : 에어배출공 30 : 제1 이동부
31 : 제1 이동부재 33 : 제1 지지부재
50 : 제2 이동부 51 : 제2 이동부재
53 : 제2 지지부재 57 : 수집부
70 : 제3 이동부 71 : 제3 이동부재
73 : 제3 지지부재

Claims (12)

  1. 일면에 웨이퍼를 지지하는 지지부재; 및
    상기 지지부재에 대향 위치하고 상기 웨이퍼 측으로 에어를 분사하여 결함이 있는 상기 웨이퍼를 파괴하는 에어 분사부를 포함하는 웨이퍼 사전 검사장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 에어분사부는 상기 웨이퍼의 모서리부에 에어를 분사하도록 위치하는 웨이퍼 사전 검사 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 에어 분사부는
    상기 웨이퍼의 길이방향으로 연장된 중공의 에어관; 및
    상기 에어관의 길이방향으로 적어도 하나 이상 관통 형성된 통공인 에어배출공;을 포함하는 웨이퍼 사전 검사 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 에어분사부는 상기 웨이퍼의 폭 방향의 양단부에 나란하게 위치하되,
    상기 에어분사부는 상기 웨이퍼의 양단부에서 내측방향으로 5 mm 내지 15 mm 이격되게 위치하는 웨이퍼 사전 검사 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 에어관의 길이는 15 mm 내지 30 mm 이하인 웨이퍼 사전 검사 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 에어 분사부는 상기 웨이퍼의 상측방향으로 25 mm 내지 35 mm 이격된 위치에 설치되는 웨이퍼 사전 검사 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 에어 분사부에서 분사하는 에어의 분사 압력은 0.2 Mpa 내지 0.5 Mpa인 웨이퍼 사전 검사 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼는 상기 에어분사부에서 분사되는 에어에 의해 휘게 되고 상기 웨이퍼의 휨 정도는 5 mm 내지 15 mm인 웨이퍼 사전 검사 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 지지부재에 대향 위치하고, 상기 에어 분사부로부터 상기 웨이퍼의 길이방향으로 이격 배치되어 상기 파괴된 웨이퍼를 감지하는 웨이퍼 감지부를 포함하는 웨이퍼 사전 검사 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 웨이퍼를 상기 에어 분사부로 이동시키는 제1 이동부;
    상기 제1 이동부에서 상기 에어 분사부를 통해 에어가 분사된 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 감지부로 이동시키는 제2 이동부; 및
    상기 제2 이동부의 하측에 위치하여 상기 파괴된 웨이퍼를 수집하는 수집부를 포함하는 웨이퍼 사전 검사 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 감지부에서 상기 파괴된 웨이퍼가 감지되면 상기 지지부재의 일단부를 낙하시켜 상기 웨이퍼를 상기 수집부로 자유낙하시키는 제어부를 포함하는 웨이퍼 사전 검사 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 지지부재는 한 쌍의 벨트 형태로 이루어지며,
    상기 제1 이동부 또는 제2 이동부는 상기 벨트의 양 단부측에 위치되어 상기 벨트 상의 상기 웨이퍼를 이동시키는 한 쌍의 롤러를 포함하는 웨이퍼 사전 검사 장치.
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WO2021202029A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-07 Applied Materials, Inc. Inspection system
CN114112653A (zh) * 2020-08-25 2022-03-01 胜高股份有限公司 半导体晶圆破裂的发生率降低方法

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