KR20230097868A - 웨이퍼 처리 장치 - Google Patents

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KR20230097868A
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박승범
현승화
홍기주
김태중
박영규
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명의 웨이퍼 처리 장치는 X 방향(수평 방향)으로 이동하고, θ 방향(회전 방향)으로 회전할 수 있는 회전척을 구비하는 X-θ 스테이지부를 포함하되, 상기 회전척 상에는 웨이퍼가 탑재되고 상기 웨이퍼는 에지와 인접한 에지 부분을 포함한다. 더하여, 본 발명의 웨이퍼 처리 장치는 상기 X-θ 스테이지부의 상부에 위치하고, 상기 웨이퍼의 에지 부분의 비드(bead) 제거 상태를 검사함과 아울러 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심을 측정할 수 있는 EBR 계측 및 편심 측정부; 및 상기 EBR 계측 및 편심 측정부의 일측의 상기 X-θ 스테이지부의 상부에 위치하고, 상기 EBR 계측 및 편심 측정부에서 측정된 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심 보정후 상기 웨이퍼의 에지 부분을 노광하는 EEW 공정부를 포함한다.

Description

웨이퍼 처리 장치{wafer processing apparatus}
본 발명의 기술적 사상은 웨이퍼 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포토리소그래피 공정에 이용되는 웨이퍼 처리 장치에 관한 것이다.
포토리소그래피 공정은 웨이퍼(반도체 웨이퍼 또는 반도체 기판) 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위해 수행될 수 있다. 포토리소그래피 공정은 웨이퍼의 에지 부분(가장자리 부분)에 형성된 포토레지스트막을 제거하는 에지 비드 제거(edge bead removal; 이하 'EBR'라 한다) 공정, 및 웨이퍼의 에지 부분(가장자리 부분)을 노광하는 에지 노광(edge exposure of wafer; 이하 'EEW'라 한다) 공정을 포함할 수 있다.
이에 따라, 웨이퍼 상에 EBR 공정 및 EEW 공정을 수행하는 웨이퍼 처리 장치와 더불어 EBR 공정 및 EEW 공정을 수행한 웨이퍼의 표면 상태를 검사하거나 평가할 수 있는 웨이퍼 처리 장치가 필요하다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 EEW 공정을 용이하게 수행함과 아울러 EBR 공정 및 EEW 공정을 수행한 웨이퍼의 표면 상태를 검사할 수 있는 웨이퍼 처리 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 웨이퍼 처리 장치는 X 방향(수평 방향)으로 이동하고, θ 방향(회전 방향)으로 회전할 수 있는 회전척을 구비하는 X-θ 스테이지부를 포함하되, 상기 회전척 상에는 웨이퍼가 탑재되고 상기 웨이퍼는 에지와 인접한 에지 부분을 포함한다.
더하여, 본 발명의 웨이퍼 처리 장치는 상기 X-θ 스테이지부의 상부에 위치하고, 상기 웨이퍼의 에지 부분의 비드(bead) 제거 상태를 검사함과 아울러 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심을 측정할 수 있는 EBR 계측 및 편심 측정부; 및 상기 EBR 계측 및 편심 측정부의 일측의 상기 X-θ 스테이지부의 상부에 위치하고, 상기 EBR 계측 및 편심 측정부에서 측정된 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심 보정후 상기 웨이퍼의 에지 부분을 노광하는 EEW 공정부를 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 웨이퍼 처리 장치는 X 방향(수평 방향)으로 이동하고, θ 방향(회전 방향)으로 회전할 수 있는 회전척을 구비하는 X-θ 스테이지부를 포함하되, 상기 회전척 상에는 웨이퍼가 탑재되고 상기 웨이퍼는 에지와 인접하여 포토레지스트막이 도포되지 않은 제1 에지 부분과 상기 제1 에지 부분과 인접하여 포토레지스트막이 도포된 제2 에지 부분을 포함한다.
더하여, 본 발명의 웨이퍼 처리 장치는 상기 X-θ 스테이지부의 상부에 위치하고, 상기 웨이퍼의 제1 에지 부분의 비드(bead) 제거 상태를 검사함과 아울러 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심을 측정할 수 있는 EBR 계측 및 편심 측정부; 상기 EBR 계측 및 편심 측정부의 일측의 상기 X-θ 스테이지부의 상부에는 위치하고 상기 웨이퍼의 표면 상태를 검사할 수 있는 매크로 불량 검사부; 및 상기 매크로 불량 검사부의 일측의 상기 X-θ 스테이지부의 상부에 위치하고, 상기 EBR 계측 및 편심 측정부에서 측정된 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심 보정후 상기 웨이퍼의 제1 및 제2 에지 부분들을 노광하는 EEW 공정부를 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 웨이퍼 처리 장치는 X 방향(수평 방향)으로 이동하고, θ 방향(회전 방향)으로 회전할 수 있는 회전척을 구비하는 X-θ 스테이지부를 포함하되, 상기 회전척 상에는 웨이퍼가 탑재되고 상기 웨이퍼는 에지와 인접한 에지 부분을 포함한다.
더하여, 본 발명의 웨이퍼 처리 장치는 상기 X-θ 스테이지부의 상부에 위치하고, 상기 웨이퍼의 에지 부분의 비드(bead) 제거 상태를 검사함과 아울러 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심을 측정할 수 있는 제1 이미지 획득부를 포함하는 EBR 계측 및 편심 측정부; 상기 EBR 계측 및 편심 측정부의 일측의 상기 X-θ 스테이지부의 상부에는 위치하고 상기 웨이퍼의 표면 상태를 검사할 수 있는 제2 이미지 획득부를 포함하는 매크로 불량 검사부; 및 상기 매크로 불량 검사부의 일측의 상기 X-θ 스테이지부의 상부에 위치하고, 상기 EBR 계측 및 편심 측정부에서 측정된 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심 보정후 상기 웨이퍼의 에지 부분을 노광할 수 있는 제3 광학계를 갖는 EEW 공정부를 포함한다.
본 발명의 웨이퍼 처리 장치는 X-θ 스테이지부 상에 위치하는 EBR 계측 및 편심 측정부, 매크로 불량 검사부, 및 EEW 공정부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 웨이퍼 처리 장치는 EBR 계측 및 편심 측정부를 포함하여 EBR 계측과 더불어 웨이퍼의 중심과 회전척의 중심 사이의 편심을 용이하게 측정할 수 있다.
본 발명의 웨이퍼 처리 장치는 EBR 계측 및 편심 측정부에서 측정된 웨이퍼의 중심과 회전척의 중심 사이의 편심을 보정한 후, EEW 공정을 수행할 수 있다. 더하여, 본 발명의 웨이퍼 처리 장치는 X-θ 스테이지부 및 매크로 불량 검사부를 이용하여 EBR 계측 및 편심 측정부와 EEW 공정부 사이에서 웨이퍼의 매크로 불량을 검사할 수 있다. 본 발명의 웨이퍼 처리 장치는 웨이퍼 이송 시간을 줄여 웨이퍼 처리 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 웨이퍼 처리 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 웨이퍼 처리 장치를 설명하기 위한 평면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 웨이퍼 처리 장치를 설명하기 위한 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 웨이퍼 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상의 웨이퍼 처리 장치에 인입되기 전의 EBR 공정이 수행되는 EBR 장치의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 기술적 사상의 웨이퍼 처리 장치에 이용되는 EBR 계측 및 편심 측정부를 설명하기 위한 단면도 및 사시도이다.
도 7은 도 6a 및 도 6b의 EBR 계측 및 편심 측정부의 이미지 처리를 설명하기 위한 블록도이다.
도 8 내지 도 17은 본 발명의 기술적 사상의 웨이퍼 처리 장치의 EBR 계측 및 편심 측정부를 통해 획득된 제1 이미지의 분석 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 18은 본 발명의 기술적 사상의 웨이퍼 처리 장치에 이용되는 매크로 불량 검사부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 19는 도 18의 매크로 불량 검사부의 이미지 처리를 설명하기 위한 블록도이다.
도 20 및 도 21은 각각 본 발명의 기술적 사상의 웨이퍼 처리 장치에 이용되는 EEW 공정부를 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.
도 22는 본 발명의 기술적 사상의 웨이퍼 처리 장치에 의한 웨이퍼 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 23은 본 발명의 기술적 사상의 웨이퍼 처리 장치에 의한 웨이퍼 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 본 발명의 실시예들은 어느 하나로만 구현될 수도 있고, 또한, 이하의 실시예들은 하나 이상을 조합하여 구현될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 하나의 실시예에 국한하여 해석되지는 않는다.
또한, 본 명세서에서, 구성 요소들의 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 본 명세서에서는 본 발명을 보다 명확히 설명하기 위하여 도면을 과장하여 도시한다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 웨이퍼 처리 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
구체적으로, 웨이퍼 처리 장치(10)는 X-θ 스테이지부(12), EBR 계측 및 편심 측정부(14), 매크로 불량 검사부(16) 및 EEW 공정부(18)를 포함할 수 있다. X-θ 스테이지부(12)는 EBR 계측 및 편심 측정부(14), 매크로 불량 검사부(16) 및 EEW 공정부(18)와 기계적으로 및 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.
X-θ 스테이지부(12)는 후술하는 바와 같이 X 방향(수평 방향)으로 이동하고, θ 방향(회전 방향)으로 회전할 수 있는 회전척을 구비할 수 있다. 회전척 상에는 웨이퍼가 탑재되기 때문에 회전척의 이동 및 회전에 따라 웨이퍼도 X 방향(수평 방향) 및 θ 방향(회전 방향)으로 회전할 수 있다.
EBR 계측 및 편심 측정부(14)는 후술하는 바와 같이 X-θ 스테이지부(12)와 연결되어 웨이퍼의 에지 부분의 비드(bead) 제거 상태를 검사함과 아울러 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심을 측정할 수 있다.
매크로 불량 검사부(16)는 후술하는 바와 같이 X-θ 스테이지부(12)와 연결되어 웨이퍼의 표면 상태의 불량을 검사할 수 있다. EEW 공정부(18)는 후술하는 바와 같이 웨이퍼의 에지 부분을 노광할 수 있다. 도 1에서는 편의상 EBR 계측 및 편심 측정부(14), 및 매크로 불량 검사부(16)에서 촬상된 웨이퍼의 이미지를 처리하는 이미지 처리부는 도시하지 않는다.
본 발명의 웨이퍼 처리 장치(10)는 EBR 계측 및 편심 측정부(14)를 포함하여 EBR 계측과 더불어 웨이퍼의 중심과 회전척의 중심 사이의 편심을 용이하게 측정할 수 있다. 다시 말해, 웨이퍼 처리 장치(10)는 EBR 계측과 편심을 같이 측정하는 EBR 계측 및 편심 측정부(14)를 포함할 수 있다.
본 발명의 웨이퍼 처리 장치(10)는 EBR 계측 및 편심 측정부(14)에서 측정된 웨이퍼의 중심과 회전척의 중심 사이의 편심을 보정한 후, EEW 공정부(18)에서 EEW 공정을 수행할 수 있다.
더하여, 본 발명의 웨이퍼 처리 장치(10)는 X-θ 스테이지부(12) 및 매크로 불량 검사부(16)를 이용하여 EBR 계측 및 편심 측정부(14)와 EEW 공정부(18) 사이에서 웨이퍼의 매크로 불량을 검사할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 웨이퍼 처리 장치(10)는 X-θ 스테이지부(12), EBR 계측 및 편심 측정부(14), 매크로 불량 검사부(16) 및 EEW 공정부(18)를 포함하여 웨이퍼 이송 시간을 줄여 웨이퍼 처리 시간을 줄일 수 있다. 본 발명의 웨이퍼 처리 장치(10)는 웨이퍼 처리 시간을 줄임으로써 장치(설비) 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 웨이퍼 처리 장치를 설명하기 위한 평면 구성도이고, 도 3은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 웨이퍼 처리 장치를 설명하기 위한 단면 구성도이다.
구체적으로, 웨이퍼 처리 장치(10)는 X-θ 스테이지부(12), EBR 계측 및 편심 측정부(14), 매크로 불량 검사부(16) 및 EEW 공정부(18)를 포함할 수 있다. X-θ 스테이지부(12)는 X 방향(수평 방향)으로 이동하고, θ 방향(회전 방향)으로 회전할 수 있는 회전척(24)을 구비할 수 있다. 회전척(24)은 회전축(22)에 연결되고, 회전축(22)은 스테이지 구동부(28)와 연결될 수 있다. θ 방향(회전 방향)은 X-Y 평면 상에서 회전하는 방향일 수 있다.
회전척(24)은 스테이지 바디부(20) 상에 위치할 수 있고, 회전축(22) 및 스테이지 구동부(28)는 스테이지 바디부(20) 내에 위치할 수 있다. 회전척(24) 상에는 웨이퍼(30)가 탑재될 수 있다. 회전척(24)이 X-θ 스테이지부(12)의 스테이지 구동부(28)에 의해 X 방향(수평 방향)으로 이동하고, θ 방향(회전 방향)으로 회전함에 따라 웨이퍼(30)도 X 방향(수평 방향)으로 이동하고, θ 방향(회전 방향)으로 회전할 수 있다.
EBR 계측 및 편심 측정부(14)는 X-θ 스테이지부(12)의 상부에 위치할 수 있다. EBR 계측 및 편심 측정부(14)의 일측에서 회전척(24) 상으로 웨이퍼가 인입될 수 있다. EBR 계측 및 편심 측정부(14)의 회전척(24)에 인입된 웨이퍼(30)는 중앙 부분에는 포토레지스트막이 도포되어 있고, 에지 부분(가장자리 부분)에는 EBR 공정에 의해 포토레지스트막이 제거되어 있을 수 있다. EBR 계측 및 편심 측정부(14)의 회전척(24)에 인입된 웨이퍼(30)는 EBR 공정을 거친 후의 웨이퍼일 수 있다.
EBR 계측 및 편심 측정부(14)는 X-θ 스테이지부(12)의 일측으로 인입된 웨이퍼(30)의 에지 부분의 비드(bead) 제거 상태를 검사할 수 있다. 더하여, EBR 계측 및 편심 측정부(14)는 회전척(24)의 중심과 웨이퍼(30)의 중심 사이의 편심을 측정할 수 있다.
EBR 계측 및 편심 측정부(14)는 웨이퍼(30)에 광(32)을 인가하고, 웨이퍼(30)에서 반사 내지 회절된 광(32)을 이용하여 제1 카메라에서 제1 이미지를 획득할 수 있다. EBR 계측 및 편심 측정부(14)는 제1 이미지를 분석하여 웨이퍼(30)의 에지 부분의 비드(bead) 제거 상태나 회전척(24)의 중심과 웨이퍼(30)의 중심 사이의 편심을 측정할 수 있다.
매크로 불량 검사부(16)는 EBR 계측 및 편심 측정부(14)의 일측의 X-θ 스테이지부(12)의 상부에는 위치할 수 있다. EBR 계측 및 편심 측정부(14)의 회전척(24) 상에 위치한 웨이퍼(30)는 X-θ 스테이지부(12)의 스테이지 구동부(28)에 의해 매크로 불량 검사부(16)로 이동할 수 있다. 도 3에서는, 편의상 EBR 계측 및 편심 측정부(14), 및 매크로 불량 검사부(16)에 별도로 회전축(22), 회전척(24), 웨이퍼(30)를 도시하였다.
매크로 불량 검사부(16)는 웨이퍼(30)의 표면 상태를 검사할 수 있다. 매크로 불량 검사부(16)는 웨이퍼(30)에 광(34)을 인가하고, 웨이퍼(30)에서 반사 내지 회절된 광(34)을 이용하여 제2 카메라에서 제2 이미지를 획득할 수 있다. 매크로 불량 검사부(16)는 제2 이미지를 분석하여 웨이퍼(30)의 표면 상태를 검사할 수 있다.
EEW 공정부(18)는 매크로 불량 검사부(16)의 일측의 X-θ 스테이지부의 상부에 위치할 수 있다. 매크로 불량 검사부(16)의 회전척(24) 상에 위치한 웨이퍼(30)는 X-θ 스테이지부(12)의 스테이지 구동부(28)에 의해 EEW 공정부(18)로 이동할 수 있다. 도 3에서는, 편의상 매크로 불량 검사부(16) 및 EEW 공정부(18)에 별도로 회전축(22), 회전척(24), 및 웨이퍼(30)를 도시하였다.
EEW 공정부(18)는 EBR 계측 및 편심 측정부(14)에서 측정된 회전척(24)의 중심과 웨이퍼(30)의 중심 사이의 편심 보정 후, 웨이퍼(30)의 에지 부분을 노광하는 EEW 공정을 수행할 수 있다. EEW 공정부(18)는 웨이퍼(30)의 에지 부분에 형성된 포토레지스트막에 광(36)을 인가할 수 있다.
EEW 공정부(18)의 회전척(24) 상에 위치한 웨이퍼(30)는 X-θ 스테이지부(12)의 스테이지 구동부(28)에 의해 매크로 불량 검사부(16) 및 EBR 계측 및 편심 측정부(14)를 거쳐 배출될 수 있다. EEW 공정부(18)의 회전척(24) 상에 위치한 웨이퍼(30)가 매크로 불량 검사부(16)로 이동할 경우, 매크로 불량 검사부(16)에서 추가적으로 웨이퍼(30)의 표면 상태를 검사할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 웨이퍼 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
구체적으로, 도 4에서, 도 3과 동일한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다. 웨이퍼 처리 장치(10)는 X-θ 스테이지부(12), EBR 계측 및 편심 측정부(14), 매크로 불량 검사부(16) 및 EEW 공정부(18)를 포함할 수 있다.
X-θ 스테이지부(12)는 X-θ 스테이지부(12)는 X 방향(수평 방향)으로 이동하고, θ 방향(회전 방향)으로 회전할 수 있는 회전척(24)을 구비할 수 있다. 회전척(24)은 스테이지 바디부(20)의 지지 바디(23) 상에 위치할 수 있다. 회전척(24)은 지지 바디(23) 상에 위치하는 직경이 작은 제1 회전척(24a) 및 제1 회전척(24a)을 지지하고 직경이 큰 제2 회전척(24b)을 포함할 수 있다.
EBR 계측 및 편심 측정부(14)는 웨이퍼 처리 장치(10)의 일측에 위치할 수 있다. EBR 계측 및 편심 측정부(14)는 제1 광원(52)에서 출광된 제1 광(53)이 미러(54) 포함하는 미러 모듈(56)을 거쳐 웨이퍼(30)에 입사될 수 있다. 도 4의 제1 광(53)은 도 3의 광(32)에 해당할 수 있다. 웨이퍼(30)에서 반사 내지 회절된 제1 광(53)은 미러 모듈(56) 및 렌즈(57)를 거쳐 제1 카메라(58)에 입사되어 웨이퍼(30)의 제1 이미지를 얻을 수 있다.
EBR 계측 및 편심 측정부(14)는 제1 카메라(58)로 관찰된 제1 이미지를 분석하여 웨이퍼(30)의 에지 부분의 비드(bead) 제거 상태나 회전척(24)의 중심과 웨이퍼(30)의 중심 사이의 편심을 측정할 수 있다.
매크로 불량 검사부(16)는 EBR 계측 및 편심 측정부(14)의 일측의 X-θ 스테이지부(12)의 상부에는 위치할 수 있다. 매크로 불량 검사부(16)는 제2 광원(90)에서 출광된 제2 광(92)이 웨이퍼(30)에 입사될 수 있다. 도 4의 제2 광(92)은 도 3의 광(34)에 해당할 수 있다.
웨이퍼(30)에서 반사 내지 회절된 제2 광(92)은 미러들(94, 96)을 거쳐 제2 카메라(98)에 입사되어 웨이퍼(30)의 제2 이미지를 얻을 수 있다. 매크로 불량 검사부(16)는 제2 이미지를 분석하여 웨이퍼(30)의 표면 상태를 검사할 수 있다.
EEW 공정부(18)는 매크로 불량 검사부(16)의 일측의 X-θ 스테이지부의 상부에 위치할 수 있다. EEW 공정부(18)는 제3 광원(122)에서 출광된 제3 광(124)이 렌즈(126a, 126b), 미러(128) 및 렌즈(127)를 통해 웨이퍼(30)에 입사될 수 있다. 도 4의 제3 광(124)은 도 3의 광(36)에 해당할 수 있다. EEW 공정부(18)는 웨이퍼(30)의 에지 부분에 형성된 포토레지스트막에 광(36)을 인가할 수 있다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상의 웨이퍼 처리 장치에 인입되기 전의 EBR 공정이 수행되는 EBR 장치의 단면도이다.
구체적으로, EBR 장치(40)는 챔버(42)와, 챔버(42) 내에 위치하고 웨이퍼(30)가 탑재되는 회전척(45), 회전척(45)과 연결된 회전축(44)을 포함할 수 있다. 더하여, EBR 장치(40)는 챔버(42)의 일측벽에 위치하고 린스액이 공급되는 린스 공급부(46) 및 에지 린스 노즐(48)을 포함할 수 있다.
웨이퍼(30) 상에 포토레지스트막(70)이 도포될 수 있다. 포토레지스트막(70)은 도 4의 EBR 장치(40)의 회전척(45) 상에 위치하는 포토레지스트 도포 노즐(미도시)로 도포되거나, 별도의 장치에서 도포할 수 있다.
EBR 장치(40)의 회전축(44) 및 회전척(45)이 회전함에 따라 웨이퍼(30)도 회전할 수 있다. EBR 공정은 회전하는 웨이퍼(30)의 에지 부분(30b)에 에지 린스 노즐(48)을 통해 린스액, 예컨대 시너(thinner)를 분사하여 웨이퍼 에지 부분(30b) 분에 있는 비드를 제거하는 공정이다. EBR 공정은 웨이퍼(30)의 에지 부분(30b)에 남아 있는 비드를 제거함으로써 후의 반도체 제조 공정에서 오염원으로 작용하는 것을 방지하는 공정일 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 기술적 사상의 웨이퍼 처리 장치에 이용되는 EBR 계측 및 편심 측정부를 설명하기 위한 단면도 및 사시도이고, 도 7은 도 6a 및 도 6b의 EBR 계측 및 편심 측정부의 이미지 처리를 설명하기 위한 블록도이다.
구체적으로, 도 6a, 도 6b 및 도 7에서, 도 1 내지 도 5와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다. 앞서 설명한 바와 같은 EBR 공정이 끝난 웨이퍼(30)는 본 발명의 웨이퍼 처리 장치(10)의 회전척(24)으로 이송될 수 있다. 웨이퍼(30)의 중앙 부분에는 포토레지스트막(70)이 도포되어 있고, 웨이퍼(30)의 에지(30c)와 인접한 에지 부분(30b)에는 비드가 제거되어 있을 수 있다. 회전척(24)은 회전축(22) 및 스테이지 구동부(28)와 연결되어 있을 수 있다.
EBR 계측 및 편심 측정부(14)는 회전척(24) 및 웨이퍼(30)의 상부에 웨이퍼(30)의 에지 부분(30b)의 제1 이미지를 얻을 수 있는 제1 이미지 획득부(50)가 배치되어 있다. 제1 이미지 획득부(50)는 제1 카메라(52) 및 제1 광학계(59)를 포함할 수 있다.
제1 광원(52)에서 출광된 제1 광(53)은 미러(54) 포함하는 미러 모듈(56)을 거쳐 웨이퍼(30)의 에지 부분(30b)에 입사될 수 있다. 웨이퍼(30)의 에지 부분(30b)에 반사 내지 회절된 제1 광(53)은 미러(54) 및 렌즈(57)를 거쳐 제1 카메라(58)에 입사되어 웨이퍼(30)의 제1 이미지를 얻을 수 있다.
제1 광학계(59)는 제1 광원(52), 미러 모듈(56), 렌즈(57) 등을 포함할 수 있다. 도 6b에서, 편의상 렌즈(57)를 도시하지 않는다. 더하여, 도 6a 및 도 6b에서 제1 광학계(59)에 더 많은 광학 소자들이 포함될 수 있다.
제1 카메라(52)는 웨이퍼(30)의 에지 부분을 촬영하여 제1 이미지를 얻을 수 있다. 제1 카메라(52)는 CCD(charge coupled device)형 카메라일 수 있다. 일부 실시예에서, EBR 계측 및 편심 측정부(14)는 회전척(24)의 상부에 웨이퍼(30)의 정렬을 위한 정렬 마크 센서(60)가 구비될 수 있다. 정렬 마크 센서(60)는 제1 이미지 획득부(50)와 마주보는 위치에 배치되어 있으며, 웨이퍼(30) 상에 형성되어 있는 정렬 마크(미도시)를 감지하여 웨이퍼(30)를 정렬시킬 수 있다. 정렬 마크 센서(60)는 필요에 따라서 형성하지 않을 수 있다.
스테이지 구동부(28) 및 정렬 마크 센서(168)는 제어부(미도시)와 연결되어 있으며, 제어부는 정렬 마크 센서(168)의 신호에 따라 스테이지 구동부(28)를 회전시켜 웨이퍼(30)를 정렬시킬 수 있다. 스테이지 구동부(28)를 작동시킴으로써 제1 이미지 획득부(50)는 웨이퍼(30)의 에지 부분을 촬영하여 제1 이미지를 획득할 수 있다.
스테이지 구동부(28)의 동작에 따라 제1 이미지 획득부(50)가 웨이퍼(30)의 노치(30a) 및 웨이퍼(30)의 에지 부분(30b)을 촬영하여 제1 이미지를 획득할 수 있다. 제1 이미지는 후술하는 바와 같이 웨이퍼(30)의 원주 방향(둘레 방향)으로 웨이퍼(30)의 에지 부분들을 촬영하여 획득할 수 있다.
획득된 제1 이미지는 이미지 처리부(76)로 전송될 수 있다. 이미지 처리부(76)는 데이터 처리부(72)와 데이터 저장부(74)를 포함할 수 있다. 이미지 처리부(76)는 웨이퍼(30)의 에지 부분(30b)의 제1 이미지를 분석하여 웨이퍼(30)의 에지 부분의 비드(bead) 제거 상태를 검사할 수 있다.
웨이퍼(30)의 에지 부분(30b)의 비드(bead) 제거 상태 검사는 제1 이미지를 분석하여 웨이퍼(30)의 에지 부분의 비드가 제거된 폭(도 6b의 W)이나 파티클을 검출하는 것을 포함할 수 있다.
에지 부분의 비드가 제거된 폭(W)은 웨이퍼 에지(30c)와 포토레지스트막(70)의 에지(70a) 사이의 폭일 수 있다. 제1 이미지에서는 웨이퍼 에지(30c) 대응하는 픽셀들 라인 및 포토레지스트막 에지(70a)에 대응하는 픽셀들 라인의 밝기(또는 그레이 레벨)가 나머지 부분들의 픽셀들의 라인보다 높을 수 있다.
웨이퍼 에지(30c) 대응하는 픽셀들 라인 및 포토레지스트막 에지(70a)에 대응하는 픽셀들 라인간의 폭(또는 간격)을 산출하고, 상기 폭(또는 간격)을 기설정값(기준값)과 비교함으로서 웨이퍼(30)의 에지 부분(30b)의 비드(bead) 제거 상태를 검사할 수 있다. 데이터 저장부(74)에는 기설정값이 저장되어 있으며, 데이터 처리부(72)는 제1 이미지에서 산출된 폭과 기설정값을 비교할 수 있다.
이미지 처리부(76)는 웨이퍼(30)의 에지 부분(30b)의 제1 이미지를 분석하여 회전척(24)의 중심과 웨이퍼(30)의 중심 사이의 편심을 측정할 수 있다. 이에 대하여는 후에 보다더 자세하게 설명한다.
도 8 내지 도 17은 본 발명의 기술적 사상의 웨이퍼 처리 장치의 EBR 계측 및 편심 측정부를 통해 획득된 제1 이미지의 분석 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
구체적으로, 도 8 내지 도 17에서, 도 1 내지 도 7과 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다. EBR 계측 및 편심 측정부(14)에 의해 획득된 웨이퍼(30)의 에지 부분(30b)의 제1 이미지는 이미지 처리부(76)를 통해 분석되어 회전척(24)의 중심과 웨이퍼(30)의 중심 사이의 편심을 측정할 수 있다.
도 8 및 도 9는 회전척(24) 상에 탑재된 웨이퍼(30)의 에지(30c)의 위치를 찾는 방법을 설명하기 위한 도면들일 수 있다.
도 8을 참조하면, EBR 계측 및 편심 측정부(14)의 제1 이미지 획득부(50)는 웨이퍼(30)의 원주 방향(둘레 방향)으로 웨이퍼(30)의 에지 근방 부분을 촬영하여 제1 이미지를 획득할 수 있다. 도 8은 웨이퍼(30)의 원주 방향(둘레 방향)으로 웨이퍼(30)의 에지 근방 부분을 촬영한 제1 이미지를 도면화한 것이다. 예컨대, 도 8은 X축 및 Y축으로 각각 4096 X 10,000 픽셀의 영상을 도면화한 것이다.
도 8의 제1 이미지는 후술하는 것과의 구별을 위해 편의상 제1 단계 이미지(IMG1)라 명명한다. 도 9에서, Y축은 웨이퍼(30)의 원주 방향(둘레 방향)을 나타내며, X축은 웨이퍼(30)의 반경 방향을 나타낸다.
제1 단계 이미지(IMG1)에서 웨이퍼(30)는 에지(30c)에 인접하여 포토레지스트막(70)이 도포되지 않은 제1 에지 부분(30b)과 포토레지스트막(70)이 형성된 제2 에지 부분(30d)을 포함할 수 있다. 제1 에지 부분(30b)은 EBR 공정에 의해 포토레지스트막이 제거된 부분일 수 있다. 광의적으로 제1 에지 부분(30b) 및 제2 에지 부분(30d)을 합하여 웨이퍼(30)의 에지 부분 또는 통합 에지 부분이라 명명할 수 있다.
제1 단계 이미지(IMG1)에서 웨이퍼(30)의 에지(30c)와 인접하여 포토레지스트막(70)의 에지(70a)가 도시되어 있다. 제1 단계 이미지(IMG1)에서 Y 방향으로 웨이퍼(30)의 에지(30c)의 프로파일은 불균일한 라인 프로파일을 가질 수 있다. 도 8에서, 참조번호 30a는 노치(또는 노치 부분)를 나타내며, 참조번호는 82는 제1 에지 부분(30b)과 제2 에지 부분(30d) 이외의 부분에 해당할 수 있다.
도 9를 참조하면, 도 9는 도 8의 제1 에지 부분(30b)과 제2 에지 부분(30d)의 일부 영역(78)을 선정하고, X 방향으로 L1-L1'라인의 픽셀들의 밝기 분포를 도시한 것이다. 도 9에 보듯이 웨이퍼(30)의 반경 방향으로 픽셀들의 밝기가 최대값에서 최소값으로 곡선 형태를 가짐을 알 수 있다.
도 9에서, 각 점들은 픽셀들의 밝기를 나타낸다. 3차원 보간법(Cubic interpolation)으로 픽셀들의 밝기의 최대값과 최소값의 중간값인 16.5번째 픽셀의 위치를 찾고, 이를 통해 웨이퍼(30)의 에지(30c)의 위치(WE)를 찾을 수 있다. 도 8 및 도 9를 통해 X-Y 평면에서 웨이퍼(30)의 에지의 위치나 좌표를 얻을 수 있다.
도 10 및 도 11은 웨이퍼(30)의 노치(30a) 위치나 좌표를 구하기 위한 것이다.
도 10을 참조하면, 도 10의 (a)에 도시한 제2 단계 이미지(IMG2)는 도 9의 제1 단계 이미지(IMG1)에서 X 방향의 폭을 줄인 이미지일 수 있다. 도 10의 (a)는 노치(30a)의 위치를 찾기 위하여 웨이퍼(30)는 에지(30c)의 근방 영역의 좀 줄여 촬영한 이미지를 도면화한 것이다. 예컨대, 도 10은 X축 및 Y축으로 각각 500 X 10,000 픽셀의 영상을 도면화한 것이다.
도 10의 (b)에 도시한 제3 단계 이미지(IMG3)는 제2 단계 이미지(IMG2)를 2진화(binarize)한 이미지일 수 있다. 이에 따라, 포토레지스트막(70)이 형성되지 않은 제1 에지 부분(30b)과 포토레지스트막(70)이 형성된 제2 에지 부분(30d)이 하나의 부분으로 표시될 수 있다.
도 10의 (b)에서, 2진화(binarize)에 따라 제3 단계 이미지(IMG3)에서 해치 부분, 즉 제1 에지 부분(30b)과 제2 에지 부분(30d)은 0에 해당하는 픽셀값을 가질 수 있고, 해치되지 않은 부분(82) 및 노치(30a)는 1에 해당하는 픽셀값을 가질 수 있다. 제3 단계 이미지(IMG3)는 제2 단계 이미지(IMG2)의 2진화(binarize)를 통해 노치(30a)가 보다 명확히 표현될 수 있다. 도 10의 (c)에 도시한 제4 단계 이미지(IMG4)는 노치(30a)를 보다 명확히 설명 및 표현하기 위하여 제3 단계 이미지(IMG3)의 일부 영역(86)을 확대한 이미지일 수 있다.
도 11을 참조하면, 도 11은 웨이퍼(30)의 원주 방향을 따라 제3 단계 이미지(IMG3)에 포함된 픽셀합값을 도시한 것이다. 도 11에 도시한 바와 같이 노치(30a)가 포함된 픽셀합값은 나머지 부분들에 비하여 큰 것을 알 수 있다. 이를 통해 노치(30a)의 위치를 구할 수 있다. 도 10 및 도 11을 통해 X-Y 평면에서 웨이퍼(30)의 노치(30a)의 위치 및 노치(30a)가 위치한 각도를 구할 수 있다.
도 12 내지 도 16은 웨이퍼(30)의 원주 방향에 따라 제1 에지 부분(30b) 및 제2 에지 부분(30d)의 에지 폭(또는 거리)을 측정 및 보상하기 위한 도면들일 수 있다.
도 12를 참조하면, 제5 단계 이미지(IM5)는 모폴로지(Morphology) 처리를 통해 제3 단계 이미지(IMG3)의 노치(30a)를 제거한다. 도 12의 제5 단계 이미지(IM5)를 이용하여 웨이퍼(30)의 원주 방향에 따라 제1 에지 부분(30b) 및 제2 에지 부분(30d)의 반경 반향의 에지 폭(또는 에지 거리)을 측정한다.
일부 실시예에서, 도 13에 도시한 바와 같이 제1 에지 부분(30b) 및 제2 에지 부분(30d)의 에지 폭(또는 에지 거리)의 측정시에 웨이퍼(30)의 에지 근방 부분을 여러 영역, 즉 45도씩 8개의 측정 영역들(MP)로 나누고, 이들의 에지 폭(또는 거리)을 측정할 수도 있다. 도 13에서, 웨이퍼(30)의 원주 방향으로 각도가 표시되어 있다. 도 13에 도시한 바와 같이 웨이퍼(30)의 아래 방향이 0도 영역이고, 시계 방향으로 45도씩 각도를 증가시키는 것이 도시되어 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 도 14 및 도 15는 웨이퍼(30)의 원주 방향에 따라 제1 에지 부분(30b) 및 제2 에지 부분(30d)의 반경 방향의 에지 폭(또는 에지 거리)을 측정한 것을 도시한 것이다. 도 14 및 도 15에서, X축은 웨이퍼(30)의 원주 방향의 각도를 나타내며, Y축은 제1 에지 부분(30b) 및 제2 에지 부분(30d)의 에지 폭(또는 거리)일 수 있다. 도 14 및 도 15에서, 점들 각각은 웨이퍼(30)의 반경 방향으로 에지 폭(또는 에지 거리)을 의미할 수 있다.
도 14에 도시한 바와 같이 계측된 에지 폭들중 비정상 값(abn)을 제거한다. 이어서, 도 15에 도시한 바와 같이 데이터 피팅(fitting)을 통해 비정상값(abn)을 정상값(no)으로 변경한 후 웨이퍼(30)의 원주 방향에 따라 제1 에지 부분(30b) 및 제2 에지 부분(30d)의 반경 방향의 에지 폭(또는 에지 거리)을 측정한 그래프를 완성할 수 있다.
도 16을 참조하면, 도 16은 도 12의 제5 단계 이미지(IM5)를 이용하여 프로젝션(projection) 처리한 후, 웨이퍼(30)의 원주 방향을 따른 제5 단계 이미지(IMG5)에 포함된 픽셀합값을 도시한 것이다. 도 16에 도시한 바와 같이 픽셀합값은 최대값(Max)과 최소값(Min)을 가질 수 있다. 이와 같은 픽셀합값을 이용하여 다음 수식 1에 따라 앞서 측정한 에지 폭의 보상값을 구할 수 있다.
(수식 1) 보상값 = 최대값(Max) - [(최대값(max)- 최소값(Min))/2] - 원주 방향에 따른 보상할 위치의 픽셀합값
이와 같은 과정을 통하여 제1 에지 부분(30b) 및 제2 에지 부분(30d)의 에지 폭(또는 에지 거리)은 보상값으로 보정하고, 최종적으로 회전척(24)의 중심과 웨이퍼(30)의 중심 사이의 편심을 보정하는 편심 제어값(편심 제어 인자)을 도출할 수 있다. 다시 말해, 제1 이미지의 픽셀 분석을 통해 웨이퍼(30)의 에지 위치, 및 웨이퍼(30)의 원주 방향에 따라 웨이퍼(30)의 반경 방향으로 웨이퍼(30)의 제1 및 제2 에지 부분들(30b, 30d)의 폭에 따라 회전척(24)의 중심과 웨이퍼(30)의 중심 사이의 편심 제어값(편심 제어 인자)을 도출할 수 있다. 결과적으로, 편심 제어값(편심 제어 인자)은 웨이퍼(30)의 반경, 웨이퍼(30)의 에지 검출, 웨이퍼(30)의 노치(30a) 검출, 에지 폭 측정 및 보상값 보정을 통하여 도출할 수 있다.
도 17은 회전척(24)의 중심과 웨이퍼(30)의 중심 사이의 편심을 보정하는 것을 설명하기 위한 도면일 수 있다. 도 17에서, RF1은 회전척(24)의 궤적을 도시한 것이고, 회전척(24)의 중심(또는 중심 좌표)은 0(0, 0)일 수 있다. RF2는 웨이퍼(30)의 궤적을 도시한 것이고, 웨이퍼(30)의 중심(또는 중심 좌표)은 O'(a, b)일 수 있다.
웨이퍼(30)의 중심 O'(a, b)이 회전척(24)의 중심 0(0, 0)과 일치하지 않을 경우, 앞서 정리한 편심 제어값(편심 제어 인자)을 이용하여 웨이퍼(30)의 중심 좌표 O'(a, b)가 회전척(24)은 중심 좌표 0(0, 0)와 일치시킬 수 있다. 편심 제어 값(편심 제어 인자)은 회전척(24)의 중심 0(0, 0))과 웨이퍼(30)의 중심 O'(a, b) 사이의 X 방향(수평 방향)의 위치 차이값(e), 및 회전척(24)의 중심 0(0, 0))과 웨이퍼(30)의 중심 O'(a, b) 사이의 θ 방향(회전 방향)의 위치 차이값(φ)일 수 있다.
X 방향(수평 방향)의 위치 차이값(e)은 a2 + b2 이고, θ 방향(회전 방향)의 위치 차이값(φ)은 tan -1 b/a일 수 있다. 웨이퍼(30)는 θ 방향(회전 방향)의 반시계 방향으로 φ 각도만큼 회전하고, + X 방향으로 e 거리만큼 이동시킴으로써 웨이퍼(30)의 중심 O'(a, b)이 회전척(24)은 중심 0(0, 0)은 일치시킬 수 있다.
도 18은 본 발명의 기술적 사상의 웨이퍼 처리 장치에 이용되는 매크로 불량 검사부를 설명하기 위한 단면도이고, 도 19는 도 18의 매크로 불량 검사부의 이미지 처리를 설명하기 위한 블록도이다.
구체적으로, 도 18에서, 도 1 내지 도 5와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다. 앞서 설명한 바와 같은 EBR 계측 및 편심 측정부(14)를 거친 웨이퍼(30)는 X-θ 스테이지부(12)에 의해 매크로 불량 검사부(16)로 이송될 수 있다.
웨이퍼(30)의 중앙 부분에는 포토레지스트막(70)이 도포되어 있고, 웨이퍼(30)의 에지(30c)와 인접한 에지 부분(30b)에는 비드가 제거되어 있을 수 있다. 회전척(24)은 회전축(22) 및 스테이지 구동부(28)와 연결되어 있을 수 있다.
매크로 불량 검사부(16)는 웨이퍼(30)의 표면 부분의 제2 이미지를 얻을 수 있는 제2 이미지 획득부(110)가 배치되어 있다. 제2 이미지 획득부(110)는 제2 카메라(98) 및 제2 광학계(100)를 포함할 수 있다.
제2 광원(90)에서 출광된 제2 광(92)이 웨이퍼(30)에 입사될 수 있다. 웨이퍼(30)에서 반사 내지 회절된 제2 광(92)은 미러들(94, 96)을 거쳐 제2 카메라(98)에 입사되어 웨이퍼(30)의 제2 이미지를 얻을 수 있다. 제2 카메라(98)는 웨이퍼(30)의 표면을 촬영하여 제2 이미지를 얻을 수 있다. 제2 카메라(98)는 라인형 카메라일 수 있다.
매크로 불량 검사부(16)는 제2 이미지를 분석하여 웨이퍼(30)의 표면 상태를 검사할 수 있다. 제2 광학계(100)는 제2 광원(90), 미러들(94, 96)을 포함할 수 있다. 도 18에서 제2 광학계(100)에 더 많은 광학 소자들이 포함될 수 있다. 스테이지 구동부(28)의 동작에 따라 제2 이미지 획득부(110)가 웨이퍼(30)의 노치(30a) 및 웨이퍼(30)의 표면을 촬영하여 제2 이미지를 획득할 수 있다.
획득된 제2 이미지는 이미지 처리부(76)로 전송될 수 있다. 이미지 처리부(76)는 앞서 정리한 바와 같이 데이터 처리부(72)와 데이터 저장부(74)를 포함할 수 있다. 이미지 처리부(76)는 웨이퍼(30)의 표면 및 노치(30a)의 제2 이미지를 분석하여 웨이퍼(30)의 표면 불량 상태를 검사할 수 있다.
웨이퍼(30)의 표면 상태 검사는 제2 이미지의 픽셀을 분석하여 웨이퍼(30) 상의 포토레지스트막(70)의 패턴 상태, 파티클 존재 유무, 및 노치(30a)의 위치 검출 등을 포함할 수 있다.
도 20 및 도 21은 각각 본 발명의 기술적 사상의 웨이퍼 처리 장치에 이용되는 EEW 공정부를 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.
구체적으로, 도 20 및 도 21에서, 도 1 내지 도 5와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다. 앞서 설명한 바와 같은 매크로 불량 검사부(16)를 거친 웨이퍼(30)는 X-θ 스테이지부(12)에 의해 EEW 공정부(18)로 이송될 수 있다.
웨이퍼(30)의 중앙 부분에는 포토레지스트막(70)이 도포되어 있고, 웨이퍼(30)의 에지(30c)와 인접한 에지 부분(30b)에는 비드가 제거되어 있을 수 있다. 회전척(24)은 회전축(22) 및 스테이지 구동부(28)와 연결되어 있을 수 있다.
EEW 공정부(18)는 EBR 계측 및 편심 측정부(14)에서 측정된 회전척(24)의 중심과 웨이퍼(30)의 중심 사이의 편심 보정 후, 웨이퍼(30)의 에지 부분을 노광할 수 있다. EEW 공정부(18)는 웨이퍼(30)의 에지 부분에 형성된 포토레지스트막(70)에 제3 광(124)을 인가할 수 있다.
EEW 공정부(18)는 웨이퍼(30)의 에지 부분(30b)에 제3 광(124)을 인가할 수 있는 제3 광학계(130)를 포함할 수 있다. 제3 광원(122)에서 출광된 제3 광(124)이 렌즈(126b), 미러(128) 및 렌즈(127)를 통해 웨이퍼(30)에 입사될 수 있다. EEW 공정부(18)는 웨이퍼(30)의 에지 부분에 형성된 포토레지스트막(70)에 제3 광(124)을 인가할 수 있다.
제3 광학계(130)는 제3 광원(122), 렌즈(126, 127) 및 미러(128)를 포함할 수 있다. 도 20 및 도 21에서 제3 광학계(130)에 더 많은 광학 소자들이 포함될 수 있다.
도 22는 본 발명의 기술적 사상의 웨이퍼 처리 장치에 의한 웨이퍼 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
구체적으로, 도 22에서, 도 1 내지 도 5와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다. 앞서 설명한 바와 같이 EBR 장치(40)에서 EBR 공정을 거친 웨이퍼(30)는 웨이퍼 처리 장치(10)의 EBR 계측 및 편심 측정부(14)의 회전척(24) 상에 로딩될 수 있다(스텝 200).
EBR 계측 및 편심 측정부(14)는 웨이퍼(30)의 에지 부분의 비드(bead) 제거 상태를 검사함과 아울러 회전척(24)의 중심과 웨이퍼(30)의 중심 사이의 편심을 측정한다(스텝 210).
EBR 계측 및 편심 측정부(14)의 회전척(24) 상에 위치한 웨이퍼(30)는 X-θ 스테이지부(12)의 스테이지 구동부(28)에 의해 매크로 불량 검사부(16)로 이송되어 매크로 불량 검사를 수행한다(스텝 220). 매크로 불량 검사부(16)는 웨이퍼(30)의 표면 상태를 검사할 수 있다.
매크로 불량 검사부(16)의 회전척(24) 상에 위치한 웨이퍼(30)는 X-θ 스테이지부(12)의 스테이지 구동부(28)에 의해 EEW 공정부(18)로 이송되어 EEW 공정을 수행한다(스텝 230). EEW 공정부(18)는 EBR 계측 및 편심 측정부(14)에서 측정된 회전척(24)의 중심과 웨이퍼(30)의 중심 사이의 편심 보정 후, 웨이퍼(30)의 에지 부분을 노광하는 EEW 공정을 수행한다.
EEW 공정 후에, EEW 공정부(18)의 회전척(24) 상에 위치한 웨이퍼(30)는 X-θ 스테이지부(12)의 스테이지 구동부(28)에 의해 매크로 불량 검사부(16) 및 EBR 계측 및 편심 측정부(14)를 거쳐 외부로 언로딩된다(스텝 240).
추가 실시예에서, EEW 공정 후에, EEW 공정부(18)의 회전척(24) 상에 위치한 웨이퍼(30)는 X-θ 스테이지부(12)의 스테이지 구동부(28)에 의해 매크로 불량 검사부(16)에서 매크로 불량 검사를 더 수행할 수도 있다.
도 23은 본 발명의 기술적 사상의 웨이퍼 처리 장치에 의한 웨이퍼 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
구체적으로, 도 23에서, 도 1 내지 도 5와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다. 도 23의 웨이퍼 처리 방법은 도 22와 비교할 때 EEW 공정 후에 매크로 불량 검사를 수행하는 것을 제외하고는 동일할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 EBR 장치(40)에서 EBR 공정을 거친 웨이퍼(30)는 웨이퍼 처리 장치(10)의 EBR 계측 및 편심 측정부(14)의 회전척(24) 상에 로딩될 수 있다(스텝 200).
EBR 계측 및 편심 측정부(14)는 웨이퍼(30)의 에지 부분의 비드(bead) 제거 상태를 검사함과 아울러 회전척(24)의 중심과 웨이퍼(30)의 중심 사이의 편심을 측정한다(스텝 210)
EBR 계측 및 편심 측정부(14)의 회전척(24) 상에 위치한 웨이퍼(30)는 X-θ 스테이지부(12)의 스테이지 구동부(28)에 의해 EEW 공정부(18)로 이송되어 EEW 공정을 수행한다(스텝 230). EEW 공정부(18)는 EBR 계측 및 편심 측정부(14)에서 측정된 회전척(24)의 중심과 웨이퍼(30)의 중심 사이의 편심 보정 후, 웨이퍼(30)의 에지 부분을 노광하는 EEW 공정을 수행한다.
EEW 공정 후에, EEW 공정부(18)의 회전척(24) 상에 위치한 웨이퍼(30)는 X-θ 스테이지부(12)의 스테이지 구동부(28)에 의해 매크로 불량 검사부(16)로 이송되어 매크로 불량 검사를 수행한다(스텝 220). 매크로 불량 검사부(16)는 웨이퍼(30)의 표면 상태를 검사할 수 있다.
매크로 불량 검사부(16)의 회전척(24) 상에 위치한 웨이퍼(30)는 X-θ 스테이지부(12)의 스테이지 구동부(28)에 의해 EBR 계측 및 편심 측정부(14)를 거쳐 외부로 언로딩된다(스텝 240). 추가 실시예에서, EEW 공정 전에 EBR 계측 및 편심 측정부(14)의 회전척(24) 상에 위치한 웨이퍼(30)는 X-θ 스테이지부(12)의 스테이지 구동부(28)에 의해 매크로 불량 검사부(16)에서 매크로 불량 검사를 더 수행할 수도 있다.
이상 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형, 치환 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 웨이퍼 처리 장치, 12: X-θ 스테이지부, 14: EBR 계측 및 편심 측정부, 16: 매크로 불량 검사부, 18: EEW 공정부

Claims (10)

  1. X 방향(수평 방향)으로 이동하고, θ 방향(회전 방향)으로 회전할 수 있는 회전척을 구비하는 X-θ 스테이지부를 포함하되, 상기 회전척 상에는 웨이퍼가 탑재되고 상기 웨이퍼는 에지와 인접한 에지 부분을 포함하고;
    상기 X-θ 스테이지부의 상부에 위치하고, 상기 웨이퍼의 에지 부분의 비드(bead) 제거 상태를 검사함과 아울러 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심을 측정할 수 있는 EBR 계측 및 편심 측정부; 및
    상기 EBR 계측 및 편심 측정부의 일측의 상기 X-θ 스테이지부의 상부에 위치하고, 상기 EBR 계측 및 편심 측정부에서 측정된 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심 보정후 상기 웨이퍼의 에지 부분을 노광하는 EEW 공정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 X-θ 스테이지부는 상기 회전척과 연결된 회전축, 및 상기 회전축을 상기 웨이퍼의 표면에 대해 X 방향(수평 방향)으로 이동시킴과 아울러 상기 회전축을 상기 웨이퍼의 원주 방향인 상기 θ 방향으로 회전시킬 수 있는 스테이지 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 EBR 계측 및 편심 측정부는 상기 웨이퍼의 에지 부분의 제1 이미지를 얻을 수 있는 제1 이미지 획득부를 포함하고,
    상기 제1 이미지 획득부는 상기 웨이퍼에 광을 인가할 수 있는 제1 광학계, 및 상기 웨이퍼의 에지 부분을 촬영하여 제1 이미지를 얻을 수 있는 제1 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 EBR 계측 및 편심 측정부와 상기 EEW 공정부 사이의 상기 X-θ 스테이지부의 상부에는 매크로 불량 검사부가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
  5. X 방향(수평 방향)으로 이동하고, θ 방향(회전 방향)으로 회전할 수 있는 회전척을 구비하는 X-θ 스테이지부를 포함하되, 상기 회전척 상에는 웨이퍼가 탑재되고 상기 웨이퍼는 에지와 인접하여 포토레지스트막이 도포되지 않은 제1 에지 부분과 상기 제1 에지 부분과 인접하여 포토레지스트막이 도포된 제2 에지 부분을 포함하고;
    상기 X-θ 스테이지부의 상부에 위치하고, 상기 웨이퍼의 제1 에지 부분의 비드(bead) 제거 상태를 검사함과 아울러 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심을 측정할 수 있는 EBR 계측 및 편심 측정부;
    상기 EBR 계측 및 편심 측정부의 일측의 상기 X-θ 스테이지부의 상부에는 위치하고 상기 웨이퍼의 표면 상태를 검사할 수 있는 매크로 불량 검사부; 및
    상기 매크로 불량 검사부의 일측의 상기 X-θ 스테이지부의 상부에 위치하고, 상기 EBR 계측 및 편심 측정부에서 측정된 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심 보정후 상기 웨이퍼의 제1 및 제2 에지 부분들을 노광하는 EEW 공정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 EBR 계측 및 편심 측정부는,
    상기 웨이퍼의 원주 방향을 따라 상기 제1 및 제2 에지 부분들을 촬영하여 제1 이미지를 얻을 수 있는 제1 이미지 획득부를 포함하고,
    상기 제1 이미지 획득부에 의해 획득된 제1 이미지의 픽셀 분석을 통해 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심을 측정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 이미지 획득부는 이미지 처리부와 연결되어 있고, 상기 이미지 처리부는 상기 제1 이미지의 픽셀 분석을 통해 상기 웨이퍼의 에지 위치, 및 상기 웨이퍼의 반경 방향으로 상기 제1 및 제2 에지 부분들의 폭에 따라 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심 제어 인자를 도출하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
  8. X 방향(수평 방향)으로 이동하고, θ 방향(회전 방향)으로 회전할 수 있는 회전척을 구비하는 X-θ 스테이지부를 포함하되, 상기 회전척 상에는 웨이퍼가 탑재되고 상기 웨이퍼는 에지와 인접한 에지 부분을 포함하고;
    상기 X-θ 스테이지부의 상부에 위치하고, 상기 웨이퍼의 에지 부분의 비드(bead) 제거 상태를 검사함과 아울러 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심을 측정할 수 있는 제1 이미지 획득부를 포함하는 EBR 계측 및 편심 측정부;
    상기 EBR 계측 및 편심 측정부의 일측의 상기 X-θ 스테이지부의 상부에는 위치하고 상기 웨이퍼의 표면 상태를 검사할 수 있는 제2 이미지 획득부를 포함하는 매크로 불량 검사부; 및
    상기 매크로 불량 검사부의 일측의 상기 X-θ 스테이지부의 상부에 위치하고, 상기 EBR 계측 및 편심 측정부에서 측정된 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심 보정후 상기 웨이퍼의 에지 부분을 노광할 수 있는 제3 광학계를 갖는 EEW 공정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 이미지 획득부는 제1 광학계, 및 상기 웨이퍼의 에지 부분의 제1 이미지를 얻을 수 있는 제1 카메라를 포함하고, 및
    상기 제1 이미지 획득부는 이미지 처리부와 연결되어 있고, 상기 이미지 처리부는 상기 웨이퍼의 에지 부분의 이미지를 분석하여 상기 회전척의 중심과 상기 웨이퍼의 중심 사이의 편심을 측정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제2 이미지 획득부는 제2 광학계, 및 상기 웨이퍼를 촬영하여 상기 웨이퍼의 표면 상태의 제2 이미지를 얻을 수 있는 제2 카메라를 포함하고, 및, 상기 제2 이미지 획득부는 이미지 처리부와 연결되어 있고, 상기 이미지 처리부는 상기 웨이퍼의 표면 상태의 제2 이미지를 분석하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
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