KR20210048145A - 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치 및 그에 의한 엑스레이 검사 방법 - Google Patents

웨이퍼 검사용 엑스레이 장치 및 그에 의한 엑스레이 검사 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210048145A
KR20210048145A KR1020190132058A KR20190132058A KR20210048145A KR 20210048145 A KR20210048145 A KR 20210048145A KR 1020190132058 A KR1020190132058 A KR 1020190132058A KR 20190132058 A KR20190132058 A KR 20190132058A KR 20210048145 A KR20210048145 A KR 20210048145A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
ray
inspection
module
buffer space
Prior art date
Application number
KR1020190132058A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102381642B1 (ko
Inventor
김형철
이재동
이태윤
최봉진
Original Assignee
(주)자비스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)자비스 filed Critical (주)자비스
Priority to KR1020190132058A priority Critical patent/KR102381642B1/ko
Publication of KR20210048145A publication Critical patent/KR20210048145A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102381642B1 publication Critical patent/KR102381642B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H01L22/24—Optical enhancement of defects or not directly visible states, e.g. selective electrolytic deposition, bubbles in liquids, light emission, colour change
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements

Abstract

본 발명은 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치 및 그에 의한 엑스레이 검사 방법에 관한 것이다. 웨이퍼의 검사를 위한 엑스레이 검사 장치는 웨이퍼(W1, W2)가 투입되는 FOUP(Front Opening Unified Pod)(14)로부터 웨이퍼(W1)를 이송시키는 제1 로봇 암(11a); 제1 로봇 암(11a)으로부터 이송된 웨이퍼(W1)가 적재되는 버퍼 공간(12); 버퍼 공간(12)으로부터 웨이퍼(W1)가 고정되는 척 모듈(13)로 웨이퍼(W1)를 이송시켜 웨이퍼(W1)를 위치시키는 제2 로봇 암(11b); 및 척 모듈(13)에 정렬된 웨이퍼(W1)에 대한 엑스레이 이미지의 획득을 위한 엑스레이 검사 모듈(17)을 포함한다.

Description

웨이퍼 검사용 엑스레이 장치 및 그에 의한 엑스레이 검사 방법{An X-Ray Apparatus for Investigating a Wafer and a Method for a Wafer Using the Same}
본 발명은 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치 및 그에 의한 엑스레이 검사 방법에 관한 것이다.
전자소자 또는 IC 칩이 배열되는 실리콘 소재의 웨이퍼는 공정 과정에 투입되기 전에 미리 검사가 될 필요가 있다. 웨이퍼의 결함은 이물질의 부착, 갈라짐(crack) 또는 이와 유사한 형태를 포함할 수 있고, 다양한 방법으로 이와 같은 결함이 검사될 수 있다. 예를 들어 비전 검사 또는 이와 유사한 검사 수단에 의하여 웨이퍼의 결함 검사가 이루어질 수 있다. 특허공개번호 10-2010-0071551은 슬라이스가 된 반도체 웨이퍼를 컨베이어 벨트로 이동시키면서 비전 촬영하여 웨이퍼 표면의 미세한 균열과 같은 결함을 검사하는 웨이퍼 비전 검사 장치에 대하여 개시한다. 또한 국제공개번호 WO 2015/153851는 반도체 웨이퍼를 처리하는 동안 반도체 웨이퍼의 검사에 적합한 x-레이 장치 및 방법에 대하여 개시하다. 제시된 비전 검사 또는 이와 유사한 검사 방법은 웨이퍼의 내부에 발생된 결함의 검사가 불가능하다는 단점을 가진다. 이에 비하여 제시된 엑스레이에 의한 검사 방법은 웨이퍼에 발생될 수 있는 다양한 형태의 검사가 어렵고, 정밀 검사에서 요구되는 검사 신뢰성이 낮다는 단점을 가진다. 그러므로 내부 결함을 포함하는 다양한 형태에 결함이 탐지될 수 있으면서 이와 동시에 검사 신뢰성이 확보될 수 있는 엑스레이 검사 기술이 개발될 필요가 있다. 그러나 선행기술은 이와 같은 검사방법에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허공개번호 10-2010-0071551(한미반도체 주식회사, 2010. 06.29. 공개) 웨이퍼 비전 검사 장치 선행기술 2: 국제공개번호 WO 2015/153851(노드슨 코퍼레이션, 2015.10.08. 공개) 반도체 웨이퍼 검사용 x-레이 검사 장치들
본 발명의 목적은 수직 및 경사 방향의 엑스레이에 의한 웨이퍼 이미지를 획득하여 웨이퍼에 발생할 수 있는 다양한 형태의 결함 탐지가 가능하면서 검사 신뢰성이 확보될 수 있도록 하는 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치 및 그에 의한 엑스레이 검사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 웨이퍼의 검사를 위한 엑스레이 검사 장치는 웨이퍼가 투입되는 FOUP(Front Opening Unified Pod)로부터 웨이퍼를 이송시키는 제1 로봇 암; 제1 로봇 암으로부터 이송된 웨이퍼가 적재되는 버퍼 공간; 버퍼 공간으로부터 웨이퍼가 고정되는 척 모듈로 웨이퍼를 이송시켜 웨이퍼를 위치시키는 제2 로봇 암; 및 척 모듈에 정렬된 웨이퍼에 대한 엑스레이 이미지의 획득을 위한 엑스레이 검사 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 엑스레이 검사 모듈은 엑스레이 튜브; 엑스레이 튜브에서 방출된 엑스레이를 탐지하는 제1 디텍터; 및 제1 디텍터에 비하여 엑스레이 튜브에 대한 탐지 각도가 다른 제2 디텍터를 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 척 모듈에 정렬된 웨이퍼는 회전이 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 엑스레이 이미지에 의한 웨이퍼의 검사 방법은 검사가 되는 웨이퍼가 투입 모듈로 투입되는 단계; 투입된 웨이퍼가 버퍼 공간으로 이송되는 단계; 엑스레이 검사 모듈이 검사 위치에서 웨이퍼에 대한 엑스레이 이미지의 획득이 가능하도록 설정되는 단계; 버퍼 공간에 적재된 하나의 웨이퍼가 검사 위치로 이송되어 정렬되는 단계; 웨이퍼가 미리 결정된 각도로 회전되는 단계; 및 웨이퍼에 대한 수직 이미지 및 경사 이미지가 획득되는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 웨이퍼의 회전에 따라 다수 개의 경사 이미지가 획득된다.
본 발명에 따른 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치는 엑스레이의 투과에 의한 엑스레이 이미지로부터 웨이퍼의 결함을 검사하는 것에 의하여 내부 결함의 탐지가 가능하도록 한다. 또한 본 발명에 따른 엑스레이 장치는 수직 및 경사 방향의 이미지의 획득이 가능하도록 하면서 다양한 방향에 대한 경사 이미지의 획득이 가능하도록 한다. 이와 같이 획득된 다수 개의 경사 방향의 엑스레이 이미지로부터 웨이퍼의 입체 구조의 이미지가 획득될 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 엑스레이 이미지에 의한 웨이퍼의 검사 방법은 다양한 직경을 가지는 웨이퍼의 검사에 적용되어 웨이퍼의 정밀 검사가 가능하고, 이에 따라 검사 신뢰성이 향상되도록 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 엑스레이 장치에서 수직 및 경사 이미지가 획득되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 엑스레이 장치에서 웨이퍼가 고정되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 엑스레이 이미지에 의한 웨이퍼 검사 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 웨이퍼의 검사를 위한 엑스레이 검사 장치는 웨이퍼(W1, W2)가 투입되는 FOUP(Front Opening Unified Pod)(14)로부터 웨이퍼(W1)를 이송시키는 제1 로봇 암(11a); 제1 로봇 암(11a)으로부터 이송된 웨이퍼(W1)가 적재되는 버퍼 공간(12); 버퍼 공간(12)으로부터 웨이퍼(W1)가 고정되는 척 모듈(13)로 웨이퍼(W1)를 이송시켜 웨이퍼(W1)를 위치시키는 제2 로봇 암(11b); 및 척 모듈(13)에 정렬된 웨이퍼(W1)에 대한 엑스레이 이미지의 획득을 위한 엑스레이 검사 모듈(17)을 포함한다.
검사가 되어야 하는 웨이퍼(W1)가 웨이퍼 카트리지와 같은 웨이퍼 적재 수단에 적재되어 FOUP(14)으로 이송될 수 있다. 웨이퍼(W1)는 125 내지 300 ㎜의 직경을 가질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 웨이퍼(W1)는 공정 전 상태에 있거나, 공정 과정에 있거나 또는 공정이 완료된 상태가 될 수 있고, FOUP(14)은 웨이퍼 이송 수단으로부터 웨이퍼(W1)를 전달받거나, 웨이퍼 이송 수단으로 웨이퍼(W2)를 배출시킬 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있다. FOUP(14)에 웨이퍼(W1)가 위치되면 제1 로봇 암(11a)에 의하여 버퍼 공간(12)으로 이송되어 검사를 위한 대기 상태가 될 수 있다. 버퍼 공간(12)은 다양한 위치에 설치될 수 있고, 예를 들어 검사실(16)의 내부, 웨이퍼(W1, W2)의 이송을 위한 경로 또는 검사실(16)의 외부에 설치될 수 있고, 본 발명은 버퍼 공간(12)의 설치 위치에 의한 제한되지 않는다. 제1 로봇 암(11a)은 이송 챔버(15)에 설치될 수 있고, 이송 챔버(15)는 FOUP(14)과 검사실(16) 사이에 웨이퍼(W1, W2)를 이송시키면서 검사실(R)의 내부 조건을 설정하는 기능을 가질 수 있다. 이와 같은 구조에서 FOUP(14)과 이송 챔버(15)는 웨이퍼 공정 설비의 EFEM(Equipment Front End Module)와 유사한 구조 또는 기능을 가질 수 있다. 제1 로봇 암(11a)은 이송 챔버(15)에 고정되면서 회전 가능한 구조를 가지는 회전 베이스(111); 회전 베이스(111)에 한쪽 끝이 결합된 회전 부재, 회전 부재에 연결된 적어도 하나의 관절 부재(112); 및 관절 부재(112)에 결합되어 웨이퍼(W1)를 흡착 또는 이와 유사한 방법으로 분리 가능하도록 고정하는 클램프 부재(113)로 이루어질 수 있다. 회전 부재 및 관절 부재(112)l에 의하여 클램프 부재(113)가 다양한 방향으로 회전되어 위치될 수 있다. 로봇 암(11a)에 의하여 FOUP(14)에 위치하는 웨이퍼(W1)가 버퍼 공간(12)으로 이동될 수 있다. 버퍼 공간(12)은 검사실(16)의 내부 또는 다른 적절한 곳에 위치할 수 있고, 예를 들어 검사실(16)의 한쪽 모서리 부분에 위치할 수 있다. 검사실(16)은 이송 챔버(15)에 대하여 밀폐 가능한 구조가 될 수 있고, 버퍼 공간(12)은 검사실(16)에 대하여 독립된 구조를 형성할 수 있다. 예를 들어 버퍼 공간(12)은 검사실(16)에 대하여 밀폐 구조가 될 수 있고, 개폐 도어가 버퍼 공간(12)에 설치될 수 있다. 또한 버퍼 공간(12)은 다수 개의 웨이퍼(W1)가 적재될 수 있는 웨이퍼 매거진 구조를 가질 수 있다. 버퍼 공간(12)은 웨이퍼(W1)가 보관되어 대기 상태로 유지될 수 있는 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 버퍼 공간(12)에 위치하는 적어도 하나의 웨이퍼(W1)는 제2 로봇 암(12b)에 의하여 척 모듈(13)로 이송되어 적재될 수 있다. 척 모듈(13)은 웨이퍼(W1)를 고정시키는 기능을 가질 수 있다. 웨이퍼(W1)는 예를 들어 진공 흡착 또는 이와 유사한 방법으로 척 모듈(13)에 고정될 수 있다. 웨이퍼(W1)가 척 모듈(13)에 고정되면 웨이퍼(W1)가 정렬이 될 수 있다. 이후 엑스레이 튜브 및 디텍터를 포함하는 검사 모듈에 의하여 웨이퍼(W1)에 대한 엑스레이 이미지가 획득되고, 엑스레이 이미지에 기초하여 웨이퍼(W1)의 결함 검사가 이루어질 수 있다. 검사가 완료된 웨이퍼(W2)는 로봇 암 또는 이와 유사한 이송 수단에 의하여 FOUP(14)으로 이송되어 배출될 수 있다. 선택적으로 배출 버퍼 공간이 검사실(16)의 내부에 설치되거나, 버퍼 공간(12)에 검사 완료 공간이 형성될 수 있다. 그리고 버퍼 배출 공간 또는 검사 완료 공간에 위치하는 웨이퍼(W2)는 제1, 2 로봇 암(11a, 11b) 또는 이와 유사한 이송 수단에 의하여 외부로 배출될 수 있다.
아래에서 검사실(16)의 내부에 배치되는 엑스레이 검사 모듈(17)에 대하여 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 엑스레이 장치에서 수직 및 경사 이미지가 획득되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 엑스레이 검사 모듈(17)은 엑스레이 튜브(25); 엑스레이 튜브(25)에서 방출된 엑스레이를 탐지하는 제1 디텍터(26a); 및 제1 디텍터(26a)에 비하여 엑스레이 튜브(25)에 대한 탐지 각도가 다른 제2 디텍터(26b)를 포함한다. 엑스레이 튜브(25)는 웨이퍼가 고정된 척 모듈의 위쪽에 배치되고, 제1, 2 디텍터(26a, 26b)는 척 모듈의 아래쪽에 배치될 수 있다. 엑스레이 튜브(25) 또는 디텍터(26a, 26b)는 웨이퍼에 대한 엑스레이 이미지의 획득이 가능한 다양한 위치에 설치될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 엑스레이 튜브(25)는 XYZ-축을 따라 이동 가능한 구조로 설치될 수 있고, 제1,2 디텍터(26a, 26b)는 서로 경사진 위치에 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 디덱터(26a)에 의하여 웨이퍼에 대한 수직 이미지가 획득될 수 있고, 제1 디텍터(26a)는 엑스레이 튜브(25)와 웨이퍼의 중심을 연결하는 직선 위 또는 탐지 평면이 수직이 되도록 배치될 수 있다. 그리고 제2 디텍터(26b)는 탐지 평면이 연결 직선에 대하여 경사지도록 배치될 수 있다. 웨이퍼가 고정되는 척 모듈은 웨이퍼의 고정 위치(211)가 형성된 정렬 트레이(21); 웨이퍼의 회전을 위한 회전 스테이지(22); 및 회전 스테이지(22)를 회전시키는 회전 유도체(23)으로 이루어질 수 있다. 또한 회전 유도체(23)는 선형 가이드(241)를 따라 이동 가능한 베이스 유닛(24)에 배치될 수 있다. 베이스 유닛(24)은 선형 가이드(241)를 따라 X축 또는 Y축을 따라 이동될 수 있고, 이에 의하여 척 모듈이 선형 이동될 수 있다. 회전 유도체(23)는 예를 들어 DD 모터(Direct Drive Motor)와 같은 구동 수단에 의하여 회전될 수 있다. 회전 유도체(23)의 회전에 의하여 회전 스테이지(22)가 회전될 수 있고, 이에 따라 서로 다른 부분의 경사 이미지가 제2 디텍터(26b)에 의하여 획득될 수 있다. 회전 스테이지(22)의 회전각은 회전 유도체(23)의 회전각의 조절에 의하여 조절될 수 있고, 예를 들어 회전 유도체(23)에 둘레 방향으로 각 설정 가이드(231)가 설치될 수 있다. 이와 같이 수직 방향의 엑스레이 이미지의 획득을 위한 제1 디텍터(26a) 및 경사 방향의 엑스레이 이미지의 획득을 위한 제2 디텍터(26b)를 설치하고, 웨이퍼를 회전시키면서 서로 다른 부분의 경사 이미지를 획득하여 웨이퍼 전체에 대한 정확한 검사가 가능하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 엑스레이 장치에서 웨이퍼가 고정되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 베이스 유닛(24)은 고정 플레이트(31)에 의하여 검사실의 내부에 고정될 수 있고, 베이스 유닛(24)은 조절 가이드를 따라 X축 또는 Y축 방향을 따라 위치 조절이 될 수 있다. 웨이퍼가 고정되는 고정 위치(211)가 형성된 정렬 트레이(21)는 제1, 2 정렬 유닛(33a, 33b)에 의하여 XY 평면을 따라 이동될 수 있다. 또한 회전 스테이지(22)는 위에서 설명된 회전 유도체(23)에 의하여 회전될 수 있다. 제2 디텍터가 회전 구조체(23)의 연장 방향에 대하여 수직이 되는 방향으로 설치된 경사 브래킷(261)에 결합되어 고정 위치(211)에 고정된 웨이퍼에 대한 경사 이미지가 획득될 수 있다. 웨이퍼의 회전에 의하여 원주 방향을 따른 다수 개의 경사 이미지가 획득될 수 있고, 선택적으로 수직 이미지와 경사 이미지에 의하여 웨이퍼에 대한 3D 검사 이미지가 획득될 수 있다. 웨이퍼는 고정 위치(211)에 다양한 방법으로 고정될 수 있고, 예를 들어 고정 위치의 둘레에 배치된 다수 개의 흡착 유닛(34_1 내지 34_N)에 의하여 웨이퍼가 정해진 위치에 고정되거나 또는 분리될 수 있다. 예를 들어 흡착 유닛(34_1 내지 34_N)은 적어도 하나의 진공 유도 홀이 형성된 진공 흡착 수단이 될 수 있다. 네 개의 흡착 유닛(34_1 내지 34_N)이 고정 위치(211)의 둘레 면을 따라 동일한 간격으로 분리되어 배치될 수 있고, 이에 의하여 웨이퍼가 고정 위치(211)에 고정되거나, 분리될 수 있다. 웨이퍼는 다양한 방법으로 고정 위치(211)에 고정될 수 잇고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 엑스레이 이미지에 의한 웨이퍼 검사 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 엑스레이 이미지에 의한 웨이퍼의 검사 방법은 검사가 되는 웨이퍼가 투입 모듈로 투입되는 단계(P41); 투입된 웨이퍼가 버퍼 공간으로 이송되는 단계(P42); 엑스레이 검사 모듈이 검사 위치에서 웨이퍼에 대한 엑스레이 이미지의 획득이 가능하도록 설정되는 단계(P43); 버퍼 공간에 적재된 하나의 웨이퍼가 검사 위치로 이송되어 정렬되는 단계(P44); 웨이퍼가 미리 결정된 각도로 회전되는 단계(P45); 및 웨이퍼에 대한 수직 이미지 및 경사 이미지가 획득되는 단계(P46)를 포함한다. 검사가 되어야 하는 웨이퍼는 예를 들어 입구 유닛(141a) 및 출구 유닛(141b)이 형성된 FOUP(14)을 통하여 검사 장치로 투입될 수 있다(P41). 투입 모듈에 위에서 설명된 제1 로봇 암이 배치되어 FOUP(14)으로 투입된 웨이퍼가 버퍼 공간으로 이동될 수 있다(P42). 버퍼 공간은 검사실(16)의 내부에 형성될 수 있고, 버퍼 공간에 적어도 하나의 웨이퍼가 대기 상태로 유지될 수 있다. 검사 위치에 엑스레이 튜브(25) 및 디텍터(24b)가 배치될 수 있고, 척 모듈(13)에 고정되는 웨이퍼에 대한 엑스레이 이미지가 획득되도록 설정될 수 있다(P43). 이와 같이 검사 모듈이 설정되면(P43), 버퍼 공간의 웨이퍼가 제2 로봇 암에 의하여 검사 위치에 해당하는 척 모듈(13)로 이송되어 고정될 수 있다(P44). 척 모듈(13)에 웨이퍼가 고정되면 엑스레이 튜브(25)가 작동되어 제1 디텍터 및 제2 디텍터(26b)에 의하여 탐지되어 엑스레이 이미지가 획득될 수 있다. 회전 유도체(23)의 회전에 의하여 웨이퍼가 정해진 각도로 회전될 수 있고(P45), 각각의 위치에서 제2 디텍터(26b)에 의하여 경사 이미지가 획득될 수 있다(P46). 그리고 수직 및 경사 이미지로부터 웨이퍼의 정상 여부가 검사될 수 있고, 검사가 완료된 웨이퍼가 검사실(16)로부터 배출될 수 있다. 웨이퍼의 배출은 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치는 엑스레이의 투과에 의한 엑스레이 이미지로부터 웨이퍼의 결함을 검사하는 것에 의하여 내부 결함의 탐지가 가능하도록 한다. 또한 본 발명에 따른 엑스레이 장치는 수직 및 경사 방향의 이미지의 획득이 가능하도록 하면서 다양한 방향에 대한 경사 이미지의 획득이 가능하도록 한다. 이와 같이 획득된 다수 개의 경사 방향의 엑스레이 이미지로부터 웨이퍼의 입체 구조의 이미지가 획득될 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 엑스레이 이미지에 의한 웨이퍼의 검사 방법은 다양한 직경을 가지는 웨이퍼의 검사에 적용되어 웨이퍼의 정밀 검사가 가능하고, 이에 따라 검사 신뢰성이 향상되도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11a, 11b: 로봇 암 12: 버퍼 공간
13: 척 모듈 14: FOUP
15: 이송 챔버 16: 검사실
17: 검사 모듈 21: 정렬 트레이.
22: 회전 스테이지 23: 회전 유도체
24: 베이스 유닛 25: 엑스레이 튜브
26a, 26b: 디텍터 31: 고정 플레이트
33a, 33b: 정렬 유닛 34_1 내지 34_N: 흡착 유닛
111: 회전 베이스 112: 관절 부재
113: 클램프 부재 211: 고정 위치
231: 각 설정 가이드 241: 선형 가이드
261: 경사 브래킷

Claims (5)

  1. 웨이퍼의 검사를 위한 엑스레이 검사 장치에 있어서,
    웨이퍼(W1, W2)가 투입되는 FOUP(Front Opening Unified Pod)(14)로부터 웨이퍼(W1)를 이송시키는 제1 로봇 암(11a);
    제1 로봇 암(11a)으로부터 이송된 웨이퍼(W1)가 적재되는 버퍼 공간(12);
    버퍼 공간(12)으로부터 웨이퍼(W1)가 고정되는 척 모듈(13)로 웨이퍼(W1)를 이송시켜 웨이퍼(W1)를 위치시키는 제2 로봇 암(11b); 및
    척 모듈(13)에 정렬된 웨이퍼(W1)에 대한 엑스레이 이미지의 획득을 위한 엑스레이 검사 모듈(17)을 포함하는 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 엑스레이 검사 모듈(17)은 엑스레이 튜브(25); 엑스레이 튜브(25)에서 방출된 엑스레이를 탐지하는 제1 디텍터(26a); 및 제1 디텍터(26a)에 비하여 엑스레이 튜브(25)에 대한 탐지 각도가 다른 제2 디텍터(26b)를 포함하는 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 척 모듈(13)에 정렬된 웨이퍼(W1)는 회전이 되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치.
  4. 엑스레이 이미지에 의한 웨이퍼의 검사 방법에 있어서,
    검사가 되는 웨이퍼가 투입 모듈로 투입되는 단계;
    투입된 웨이퍼가 버퍼 공간으로 이송되는 단계;
    엑스레이 검사 모듈이 검사 위치에서 웨이퍼에 대한 엑스레이 이미지의 획득이 가능하도록 설정되는 단계;
    버퍼 공간에 적재된 하나의 웨이퍼가 검사 위치로 이송되어 정렬되는 단계;
    웨이퍼가 미리 결정된 각도로 회전되는 단계; 및
    웨이퍼에 대한 수직 이미지 및 경사 이미지가 획득되는 단계를 포함하는 웨이퍼의 검사 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 웨이퍼의 회전에 따라 다수 개의 경사 이미지가 획득되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 검사 방법.
KR1020190132058A 2019-10-23 2019-10-23 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치 및 그에 의한 엑스레이 검사 방법 KR102381642B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190132058A KR102381642B1 (ko) 2019-10-23 2019-10-23 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치 및 그에 의한 엑스레이 검사 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190132058A KR102381642B1 (ko) 2019-10-23 2019-10-23 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치 및 그에 의한 엑스레이 검사 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210048145A true KR20210048145A (ko) 2021-05-03
KR102381642B1 KR102381642B1 (ko) 2022-04-01

Family

ID=75910703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190132058A KR102381642B1 (ko) 2019-10-23 2019-10-23 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치 및 그에 의한 엑스레이 검사 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102381642B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230063205A (ko) * 2021-11-01 2023-05-09 주식회사 필옵틱스 다관절을 이용한 xrf 검사장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100071551A (ko) 2008-12-19 2010-06-29 한미반도체 주식회사 웨이퍼 비전검사장치
JP2013224961A (ja) * 2013-07-12 2013-10-31 Hitachi High-Technologies Corp 半導体ウェハ検査装置
WO2015153851A1 (en) 2014-04-04 2015-10-08 Nordson Corporation X-ray inspection apparatus for inspecting semiconductor wafers
KR20170111169A (ko) * 2016-03-25 2017-10-12 (주)자비스 고밀도 집적 회로 기판의 검사 장치 및 그에 의한 검사 방법
KR20180127762A (ko) * 2017-05-22 2018-11-30 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100071551A (ko) 2008-12-19 2010-06-29 한미반도체 주식회사 웨이퍼 비전검사장치
JP2013224961A (ja) * 2013-07-12 2013-10-31 Hitachi High-Technologies Corp 半導体ウェハ検査装置
WO2015153851A1 (en) 2014-04-04 2015-10-08 Nordson Corporation X-ray inspection apparatus for inspecting semiconductor wafers
KR20170111169A (ko) * 2016-03-25 2017-10-12 (주)자비스 고밀도 집적 회로 기판의 검사 장치 및 그에 의한 검사 방법
KR20180127762A (ko) * 2017-05-22 2018-11-30 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230063205A (ko) * 2021-11-01 2023-05-09 주식회사 필옵틱스 다관절을 이용한 xrf 검사장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102381642B1 (ko) 2022-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100492158B1 (ko) 웨이퍼 검사 장치
TWI788275B (zh) Ｘ射線檢測系統及利用其成像之方法
US6432800B2 (en) Inspection of defects on the circumference of semiconductor wafers
JP4343546B2 (ja) ウェーハ裏面検査装置及び検査方法
TWI660177B (zh) 用於帶電粒子束成像的負載鎖系統
US20130100441A1 (en) Optical inspection apparatus and edge inspection device
KR20080075778A (ko) 자동 외관검사장치
KR102381642B1 (ko) 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치 및 그에 의한 엑스레이 검사 방법
WO2021085680A1 (ko) 웨이퍼 검사용 엑스레이 장치 및 그에 의한 엑스레이 검사 방법
KR20000035764A (ko) 외관검사방법 및 외관검사장치
JP2008224303A (ja) 自動外観検査装置
JP2006162335A (ja) Ｘ線検査装置、ｘ線検査方法およびｘ線検査プログラム
JP2018514760A (ja) 電子部品を試験する方法
JPH11219990A (ja) 半導体ウェーハの検査方法およびその装置
WO2019198869A1 (ko) 웨이퍼의 에지 영역 검사장치 및 검사방법
JP2005101584A (ja) 基板を検査する装置
KR20160066741A (ko) 평판디스플레이 패널 에지 검사장치 및 방법
JP2002189002A (ja) Ｘ線検査装置及び方法
JP2020004879A (ja) 試料位置決め装置
KR102148748B1 (ko) 간섭 회피 검사를 위한 엑스레이 검사 장치
KR20100042340A (ko) 반도체 웨이퍼 후면 검사 장치 및 검사 방법
JP3761081B2 (ja) 基板処理装置
KR20190134275A (ko) 웨이퍼의 에지 영역 검사 시스템 및 검사 방법
CN113340924A (zh) 检验系统及检验系统的控制方法
KR20230021892A (ko) 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant