KR20230133664A

KR20230133664A - 검사장치 및 기판처리장치

Info

Publication number: KR20230133664A
Application number: KR1020220030916A
Authority: KR
Inventors: 임종구; 김형준
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2022-03-11
Filing date: 2022-03-11
Publication date: 2023-09-19
Also published as: CN116741652A; TW202401607A

Abstract

본 발명은 검사장치 및 이를 포함하는 기판처리장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치는 검사대상물의 상방에 배치되며 내부공간을 갖는 케이스; 상기 케이스에 연결되며, 상기 검사대상물의 외주가장자리를 향해 광이 조사된 상기 검사대상물의 상면의 전체 이미지를 촬영하는 촬상부; 상기 케이스에 연결되며 상기 검사대상물의 상면으로 광을 조사하는 동축 조명부; 상기 내부공간에서 상기 촬상부의 광축 상에 배치되며 상기 동축 조명부로부터 조사되는 광을 상기 검사대상물로 반사시키거나 상기 검사대상물로 조사된 광을 상기 촬상부로 반사시키는 광 반사부; 및 상기 검사대상물과 대향하는 상기 케이스의 하부에 배치되며 상기 동축 조명부로부터 조사되는 광을 집광하는 렌즈부;를 포함한다. 이러한 구성에 따른 검사장치는 동축 조명부와 촬상부를 케이스에 일체로 연결되는 콤팩트한 구조를 구현할 수 있으며, 기판의 에지 및 표면에 대한 결함을 실시간으로 한번에 효과적으로 검사할 수 있고 이에 따라 기판의 결함에 대한 검사성능을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

Description

검사장치 및 기판처리장치{INSPECTION APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 검사장치 및 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 처리공정 후 기판의 에지 및 표면에 대한 결함을 동시에 검사할 수 있는 검사장치 및 기판처리장치에 관한 것이다.

반도체 제조공정에서 처리공정을 통해 처리된 기판에 대해 결함을 검사하기 위한 검사장치가 사용되고 있다.

이러한 검사장치는 종래에서, 기판의 에지를 검사하기 위해 기판의 위주 에지 주위의 3개의 자유도를 갖는 광학 헤드가 움직이면서 기판의 외주 에지를 촬영하여 검사하는 기술, 또는 기판의 에지 영역을 부분적으로 촬영하여 기판의 에지 결함을 검사하는 기술이 개시되어 있다. 이러한 검사장치는 기판의 에지에 대한 결함여부를 검사하는데 있어서 순차적으로 검사 진행해야 함으로써 효율성이 떨어지는 문제점이 있다. 한편, 기판의 표면의 결함을 검사하기 위해 종래에는 기판의 상면을 촬영하는 기술이 개시되어 있으나, 기판의 에지 및 표면 결함에 대한 검사를 동시에 진행하는 검사장치에 있어서는 연구 개발할 필요가 있다.

대한민국 공개특허번호 10-2017-0062516(2017.06.07) 대한민국 공개특허번호 10-2016-0087197(2016.07.21)

본 발명은 콤팩트한 구조를 구현하면서 기판의 결함에 대한 검사성능을 효과적으로 향상시킬 수 있는 검사장치 및 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 검사대상물의 상방에 배치되며 내부공간을 갖는 케이스; 상기 케이스에 연결되며, 상기 검사대상물의 외주가장자리를 향해 광이 조사된 상기 검사대상물의 상면의 전체 이미지를 촬영하는 촬상부; 상기 케이스에 연결되며 상기 검사대상물의 상면으로 광을 조사하는 동축 조명부; 상기 내부공간에서 상기 촬상부의 광축 상에 배치되며 상기 동축 조명부로부터 조사되는 광을 상기 검사대상물로 반사시키거나 상기 검사대상물로 조사된 광을 상기 촬상부로 반사시키는 광 반사부; 및 상기 검사대상물과 대향하는 상기 케이스의 하부에 배치되며 상기 동축 조명부로부터 조사되는 광을 집광하는 렌즈부;를 포함하는, 검사장치를 제공한다.

또한, 일 실시예에서, 상기 케이스는 서로 수직하게 연결되며 상기 렌즈부가 배치되는 제1 케이스 및 상기 동축 조명부 및 촬상부가 연결되는 제2 케이스를 포함하고, 상기 광 반사부는 상기 제1 케이스와 제2 케이스의 교차영역에서 상기 렌즈부에 대해 경사지게 배치될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 동축 조명부는 텔리센트릭 조명으로 이루어질 수 있다.

나아가, 일 구체적인 실시예에서, 상기 동축 조명부는 상기 촬상부와 수직하게 배치되며, 광을 조사하는 광원; 상기 동축 조명부와 상기 촬상부의 교차영역에 배치되어, 상기 동축 조명부로부터 조사되는 광을 상기 광 반사부로 반사시키거나 상기 광 반사부를 통해 반사되는 광을 상기 촬상부로 투광시키는 하프 미러; 상기 광원과 하프 미러 사이에 배치되며 상기 광원으로부터 조사된 광을 편광시키는 편광부재; 상기 편광부재와 하프 미러 사이에 배치되며 상기 편광부재에 의해 편광된 광을 확산시키는 확산판;을 포함할 수 있다.

추가로, 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치는 상기 케이스에 연결되며 상기 검사대상물의 외주가장자리를 향해 광을 조사하는 에지 조명부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 에지 조명부는 상기 검사대상물의 하측에 위치 가능하도록 상기 케이스에 이동 가능하게 연결될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 검사대상물을 지지하며 상기 검사대상물의 외주가장자리를 향해 제1 광을 조사하는 에지 조명부가 배치되는 지지부; 상기 검사대상물의 상방에 배치되며 내부공간을 갖는 케이스;상기 케이스에 연결되며, 상기 검사대상물의 상면의 전체 이미지를 촬영하는 촬상부; 상기 케이스에 연결되며 상기 검사대상물의 상면으로 제2 광을 조사하는 동축 조명부; 상기 내부공간에서 상기 촬상부의 광축 상에 배치되며 상기 동축 조명부로부터 조사되는 제2 광을 상기 검사대상물로 반사시키거나 상기 검사대상물로 조사된 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 상기 촬상부로 반사시키는 광 반사부; 및 상기 검사대상물과 대향하는 상기 케이스의 하부에 배치되며 상기 에지 조명부 및 동축 조명부 중 적어도 동축 조명부로부터 조사되는 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 집광하는 렌즈부;를 포함하는, 검사장치를 더 제공한다.

나아가, 상기 지지부는 상기 검사대상물을 승강 가능하게 지지하는 지지핀을 포함하고, 상기 에지 조명부는 상기 지지부의 상면에 배치되며 상기 검사대상물의 하측에 위치되어 상기 검사대상물의 외주가장자리를 향해 제1 광을 조사하는 환형 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 검사장치는 상기 촬상부에 의해 획득한 이미지에 기초하여 상기 검사대상물의 에지 및 표면에 대한 결함상태를 확인하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

다른 한편, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 검사대상물을 수납하는 로드포트와 상기 검사대상물을 처리하는 처리영역 사이에서 상기 검사대상물을 이송하는 장비전단부모듈(Equipment front end module, EFEM)과 상기 처리영역 사이의 버퍼영역에 배치되어 상기 검사대상물을 지지하며, 상기 검사대상물의 외주가장자리를 향해 제1 광을 조사하는 에지 조명부가 배치되는 버퍼; 및 상기 버퍼의 상방에 배치되며 내부공간을 갖는 케이스, 상기 케이스에 연결되며 상기 검사대상물의 상면의 전체 이미지를 촬영하는 촬상부, 상기 케이스에 연결되며 상기 검사대상물의 상면으로 제2 광을 조사하는 동축 조명부, 상기 내부공간에서 상기 촬상부의 광축 상에 배치되며 상기 동축 조명부로부터 조사되는 제2 광을 상기 검사대상물로 반사시키거나 상기 검사대상물로 조사된 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 상기 촬상부로 반사시키는 광 반사부 및 상기 검사대상물과 대향하는 상기 케이스의 하부에 배치되며 상기 에지 조명부 및 동축 조명부 중 적어도 동축 조명부로부터 조사되는 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 집광하는 렌즈부를 포함하는 검사장치; 및 상기 촬상부에 의해 획득한 이미지에 기초하여 상기 검사대상물의 에지 및 표면에 대한 결함상태를 확인하는 제어부;를 포함하는, 기판처리장치를 추가로 제공한다.

본 발명의 검사장치 및 이를 포함하는 기판처리장치에 따르면, 동축 조명부와 촬상부를 케이스에 일체로 연결되는 콤팩트한 구조를 구현할 수 있으며, 에지 조명부 및 동축 조명부를 통해 기판의 외주가장자리 및 상면 각각에 광을 조사하여 촬상부에 의해 기판의 상면의 전체 이미지를 촬영하여 획득할 수 있어, 기판의 에지 및 표면에 대한 결함을 실시간으로 한번에 효과적으로 검사할 수 있고 이에 따라 기판의 결함에 대한 검사성능을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 사시 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 내부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 다른 검사장치의 광로를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치를 이용하여 획득한 이미지이다.
도 6a는 도 5에서 A부분을 나타낸 확대도이다.
도 6b는 도 5에서 B부분을 나타낸 확대도이다.
도 7은 본 발명의 변형예에 따른 검사장치의 내부 구성도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 검사장치의 사시 예시도이다.
도 9는 도 8의 지지부의 측면 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 또한, 본 명세서에서, '상', '상부', '상방', '상면', '하', '하부', '하방', '하측', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치 및 검사장치를 포함하는 기판처리장치는 반도체 제조공정에서 다양한 처리공정을 통해 처리된 기판 등 검사대상물에 대해 결함을 검사하기 위해 사용될 수 있다. 일 예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치 및 기판처리장치는 반도체 제조공정에서 증착공정을 통해 증착처리한 기판에 대한 결함을 검사할 수 있다. 구체적으로, 반도체 제조공정에서 증착공정을 통해 증착처리된 기판을 장비전단부모듈(EFEM)로 인입하기 전에 검사영역인 버퍼영역에 배치된 버퍼에 위치시켜 기판의 대한 결함을 검사할 수 있다. 또한, 다른 일 예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치 및 기판처리장치는 반도체 제조공정에서 식각공정을 통해 식각처리한 기판에 대해 결함을 검사할 수 있다. 그러나, 본 발명의 검사장치 및 기판처리장치는 이러한 공정을 통해 처리한 기판의 결함에 대한 검사에 한정되는 것이 아니라, 다양한 공정을 통해 처리한 후 검사를 필요로 하는 검사대상물에 대해 사용될 수도 있음은 물론이다.

한편, 본 발명에서 검사대상물의 일 예로서 기판에 대한 결함을 검사하는 검사장치 및 기판처리장치에 대해 구체적으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

아래에서 도면을 참조하여 본 발명의 기판처리장치 및 검사장치에 대해 설명한다.

실시예 1

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 사시 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 내부 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 다른 검사장치의 광로를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1000)는 장비전단부모듈(1100) 및 처리모듈(1200)을 포함할 수 있다.

장비전단부모듈(1100)은 기판(W)을 수납하는 로드포트(1110)와 상기 로드포트(1110)와 처리모듈(1200) 사이에서 기판(W)을 이송하는 인덱스모듈(1120)을 포함할 수 있다.

처리모듈(1200)은 기판처리장치(1000)의 처리영역(P1)에 배치되어 기판(W)을 처리할 수 있다. 여기서 처리모듈(1200)은 필요에 따라 다양한 공정을 진행할 수 있는데, 일 예로 증착공정, 식각공정 등을 진행하는 처리모듈일 수 있으며, 이 외에도 포토공정 등 다양한 공정을 진행하는 처리모듈일 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1000)는 버퍼(100) 및 검사장치(200)를 포함한다.

버퍼(100)는 기판(W)을 지지하는 지지부로서 장비전단부모듈(1100)과 처리영역(P1)의 처리모듈(1200) 사이의 버퍼영역(P2)에 배치되어 기판(W)을 임시 저장하는 구성이다. 버퍼(100)에는 에지 조명부(300)가 배치될 수 있다. 일 예로, 에지 조명부(300)는 버퍼(100)의 상면에 배치될 수 있다. 이러한 에지 조명부(300)는 기판(W)의 외주가장자리를 향해 제1 광을 조사할 수 있다. 에지 조명부(300)는 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 기판(W)의 외주가장자리를 향해 제1 광을 균일하게 조사할 수 있도록 환형 형상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

검사장치(200)는 케이스(210), 케이스(210)에 배치되는 동축 조명부(220), 촬상부(230), 광 반사부(240) 및 렌즈부(250)를 포함한다.

케이스(210)는 동축 조명부(220), 촬상부(230), 광 반사부(240) 및 렌즈부(250)가 배치되며 검사장치(200)가 기판(W)의 결함을 검사하도록 버퍼(100)의 상방에 배치되는 구성으로서, 동축 조명부(220), 촬상부(230), 광 반사부(240) 및 렌즈부(250) 중 일부 구성요소가 내장되며 광로를 형성하도록 내부공간을 갖는다.

여기서, 검사장치(200)의 동축 조명부(220), 촬상부(230), 광 반사부(240) 및 렌즈부(250)가 케이스(210)에 일체로 연결되어 콤팩트한 구조를 구현할 수 있어 기판처리장치(1000)의 버퍼영역(P2)의 제한된 공간을 유효하게 활용할 수 있으며 기판(W)의 결함을 효율적으로 검사할 수 있다.

상기 케이스(210)는 서로 수직하게 연결되는 제1 케이스(211) 및 제2 케이스(212)를 포함할 수 있다. 제1 케이스(211)에는 기판(W)을 대향하는 렌즈부(250)가 배치될 수 있고, 제2 케이스(212)에는 동축 조명부(220) 및 촬상부(230)가 연결되어 배치될 수 있다.

동축 조명부(220)는 케이스(210)에 연결되며 기판(W)의 상면으로 제2 광을 조사할 수 있다. 따라서 검사장치(200)는 에지 조명부(300)를 통해 기판(W)의 외주가장자리를 향해 제1 광을 조사하고, 동축 조명부(220)를 통해 버퍼(100)에 배치된 에지 조명부(300)와 협력하여 기판(W)의 상면을 향해 제2 광을 조사함으로써, 후술될 촬상부(230)가 기판(W)의 상면의 전체 이미지를 촬영할 수 있다.

동축 조명부(220)는 후술될 촬상부(230)와 동축을 이루도록 구성될 수 있으며, 촬상부(230)와 동축으로 배치되는 텔리센트릭 조명으로 이루어질 수 있다.

일 예로서, 도 4를 참조하면, 동축 조명부(220)는 촬상부(230)와 수직하게 배치되며, 촬상부(230)와 함께 제2 케이스(212)에 연결될 수 있다. 이러한 동축 조명부(220)는 광원(221), 하프 미러(222), 편광부재(223) 및 확산판(224)을 포함할 수 있다.

광원(221)은 기판(W)의 상면을 향해 제2 광을 조사할 수 있다.

하프 미러(222)는 동축 조명부(220)와 촬상부(230)의 교차영역에 배치되는 구성으로서, 동축 조명부(220)의 광원(221) 및 광 반사부(240)의 설치위치에 대응되도록 동축 조명부(220)와 촬상부(230)의 교차영역에 적절한 각도로 배치될 수 있다. 하프 미러(222)는 광원(221)에서 조사되는 제2 광을 광 반사부(240)로 반사시키거나 광 반사부(240)를 통해 반사되는 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 촬상부(230)로 투광시킬 수 있다.

여기서, 하프 미러(222)가 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 촬상부(230)로 투광시킬 수 있다는 것은, 버퍼(100)에 배치되는 에지 조명부(300)의 배치 위치에 따라 선택적으로 에지 조명부(300)로부터 조사된 제1 광을 하프 미러(222)에 의해 촬상부(230)로 투광시킬 수 있기 때문이다.

편광부재(223)는 광원(221)과 하프 미러(222) 사이에 배치되며 광원(221)으로부터 조사되는 제2 광을 편광시킨 후 편광된 제2 광을 확산판(224)을 통과하도록 구성될 수 있다.

확산판(224)은 편광부재(223)와 하프 미러(222) 사이에 배치되며 편광부재(223)에 의해 편광된 제2 광을 확산시킨 후 하프 미러(222)를 향하도록 구성될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 동축 조명부(220)는 조명의 균일도를 효과적으로 향상시킬 수 있어, 촬상부(230)의 촬영에 의해 획득한 기판(W)의 상면의 이미지를 통해 표면 상의 결함을 용이하게 검출할 수 있다.

촬상부(230)는 케이스(210)에 연결되며 기판(W)의 상면의 전체 이미지를 촬영하는 구성으로서, 에지 조명부(300) 및 동축 조명부(220)에서 기판(W)의 외주가장자리 및 상면으로 조사된 후 렌즈부(250)를 통해 제1 광 및 제 2 광 중 적어도 제2 광을 집광되어 반사부(240)에 의해 반사된 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광에 의해 기판(W)의 전체 이미지를 촬영할 수 있다. 이러한 촬상부(230)는 동축 조명부(220)와 인접하게 제2 케이스(212)에 연결되며, 제2 케이스(212)에서 광 반사부(240)와 반대되는 측에 연결될 수 있다.

광 반사부(240)는 케이스(210)의 내부공간에서 촬상부(230)의 광축 상에 배치되며 동축 조명부(220)로부터 조사되는 제2 광을 기판(W)으로 반사시키거나 에지 조명부(300) 및 동축 조명부(220) 중 적어도 동축 조명부(220)에 의해 기판(W)으로 조사된 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 촬상부(230)로 반사시키는 역할을 하는 구성이다. 이러한 광 반사부(240)는 전반사 미러로 구성될 수 있으며, 구체적으로 케이스(210)의 제1 케이스(211)와 제2 케이스(212)의 교차영역에서 렌즈부(250)에 대해 경사지게 배치될 수 있다.

렌즈부(250)는 기판(W)과 대향하는 케이스(210)의 하부, 구체적으로 제1 케이스(211)의 하단부에 배치될 수 있으며 제1 케이스(211)의 하단부에서 광 반사부(240)와 대향되도록 배치될 수 있다. 렌즈부(250)를 제1 케이스(211)에 배치하기 위해, 제1 케이스(211)에는 도 3에 도시된 바와 같이 렌즈부(250)가 장착되어 지지되는 지지프레임(270)이 결합될 수 있다

이러한 렌즈부(250)는 에지 조명부(300) 및 동축 조명부(220) 중 적어도 동축 조명부(220)로부터 조사되는 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 집광하는 구성으로서, 촬상부(230)가 기판(W)의 상면의 전체 이미지를 촬영할 수 있도록, 렌즈부(250)는 기판(W)보다 큰 사이즈로 구성되어 기판(W)의 외주가장자리 즉 에지를 포함한 상면에서 반사된 광을 전반적으로 집광하여 기판(W)의 상면을 촬영하여 현명한 이미지를 획득할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 검사장치(200) 및 기판처리장치(1000)를 통해 다양한 공정에 사용될 수 있음은 물론 기판(W)의 다양한 결함에 대한 검사를 진행할 수 있으며, 특히, 기판(W)의 에지 및 상면에 대한 결함을 한번에 검사할 수 있다.

구체적으로, 기판(W)의 에지 관련 결함에 대한 검사는 필요에 따라 기판(W)의 에지 부분에 깨짐이나 에지 버 제거부분(Edge burr remover, EBR) 등 결함이 존재하는지 여부를 검사할 수 있다. 한편, 기판(W)의 상면 관련 결함에 대한 검사는 필요에 따라 기판(W)의 상면에 얼룩, 이물질, 잔여물, 깨짐, 스크래치 등 결함이 존재하는지 여부를 검사할 수 있다.

일 예로, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치를 이용하여 획득한 이미지이며, 도 6a 및 도 6b는 도 5에서 A부분 및 B부분을 각각 나타낸 확대도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 검사장치(200)를 이용하여 기판(W)의 상면의 전체 이미지를 획득할 수 있으며, 특히 에지 조명부(300)에 의해 외주가장자리의 윤곽이 현명한 에지 부분이 표시된 이미지를 획득하여 도 6a에 도시된 A부분을 포함한 기판(W)의 전체 에지 부분의 EBR에 대한 결함을 검사할 수 있는 동시에 도 6b에 도시된 B부분을 포함한 기판(W)의 전체 상면의 얼룩부분에 대한 결함을 검사할 수 있으므로, 한번에 검사로 기판(W)의 에지 및 상면 관련 결함을 진행할 수 있어 검사성능을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 기판처리장치(1000)는 제어부(260)를 더 포함할 수 있다. 이러한 제어부(260)는 촬상부(230)에 전기적으로 연결되어 촬상부(230)에 의해 획득한 이미지에 기초하여 기판(W)의 에지 및 표면에 대한 결함상태를 확인할 수 있다. 제어부(260)는 케이스(210)에 배치될 수 있으며, 촬상부(230)에 집적된 구조로 구현될 수 있다.

상술한 바, 본 발명의 이러한 구성을 갖는 버퍼(100) 및 검사장치(200)를 포함한 기판처리장치(1000)는 동축 조명부(220)와 촬상부(230)를 케이스(210)에 일체로 연결되는 콤팩트한 구조를 구현할 수 있으며, 에지 조명부(300) 및 동축 조명부(220)를 통해 기판(W)의 외주가장자리 및 상면에 제1 광 및 제2 광을 조사하여 촬상부에 의해 기판(W)의 상면의 전체 이미지를 촬영하여 획득할 수 있어, 기판(W)의 에지 및 표면에 대한 결함을 실시간으로 한번에 효과적으로 검사할 수 있으며 이에 따라 기판(W)의 결함에 대한 검사성능을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

이상의 실시예에서, 제어부(260)는 검사장치(200)에 배치되는 구성으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 필요에 따라 검사장치(200)에 배치되지 않고 기판처리장치의 적절한 위치에 설치되어 검사장치(200)를 통해 획득한 기판의 상면의 전체 이미지 관련 데이터를 전송 받아 기판의 결함상태를 확인할 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 실시예에서, 검사장치(200)가 에지 조명부()가 배치된 버퍼(100)의 상방에 배치된 구조를 이용하여 기판(W)의 결함을 검사하는 방식으로 설명하였으나, 이러한 구성을 갖는 검사장치(200)는 기판(W)의 결합을 검사하기 위해 통상적으로 사용하는 기판을 지지하는 기존의 버퍼의 상방에 배치되어 기판(W)의 결함을 효율적으로 검사할 수도 있음은 물론이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

실시예 1의 변형예

도 7은 본 발명의 실시예 1의 변형예에 따른 검사장치의 내부 구성도이다.

본 발명의 실시예 1의 변형예에 따른 검사장치(400)는 도 7을 참조하여 설명한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예1 의 변형예에 따른 검사장치(400)는 제1 케이스(미도시) 및 제2 케이스(412)를 포함하는 케이스(410), 케이스(410)에 배치되는 동축 조명부(420), 촬상부(430), 광 반사부(440), 렌즈부(450) 및 에지 조명부(460)를 포함한다. 이 변형예에서 에지 조명부(460)를 제외한 구성은 실시예 1의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

검사장치(400)에서, 에지 조명부(460)는 필요에 따라 적절한 위치에 설치될 수 있다. 구체적으로, 에지 조명부(460)는 렌즈부(450)가 배치되는 케이스(410)(제1 케이스)에 결합될 수 있거나, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 케이스에 장착되어 렌즈부(450)가 결합되도록 렌즈부(450)를 지지하는 지지프레임(470)에 결합될 수 도 있다. 일 구체적인 예로, 에지 조명부(460)가 지지프레임(470)에 결합된 경우, 기판(W)에 대한 수직방향으로의 상대적 위치를 조절 가능하도록, 위치조절수단(480)에 의해 지지프레임(470)에 수직방향으로 위치조절 가능하게 결합될 수 있다. 여기서, 위치조절 가능하게 구성된 위치조절수단(480)은 실린더 구동방식, 리니어 모터 구동방식 등 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 여기서 구체적으로 한정하지 않는다.

또한, 본 발명의 검사장치(400)는 추가로 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 촬상부(430)에 전기적으로 연결되어 촬상부(430)에 의해 획득한 이미지에 기초하여 기판(W)의 에지 및 표면에 대한 결함상태를 확인할 수 있다. 이러한 제어부는 케이스(410)에 배치될 수 있으며, 촬상부(430)에 집적된 구조로 구현될 수 있다.

이상에서 제어부는 검사장치에 포함되는 구성으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 필요에 따라 검사장치에 포함되지 않고 검사장치가 구비되는 기판처리장치의 적절한 위치에 설치되어 검사장치를 통해 획득한 기판의 상면의 전체 이미지 관련 데이터를 전송 받아 기판의 결함상태를 확인할 수도 있음은 물론이다.

실시예 2

도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 검사장치의 사시 예시도이고, 도 9는 도 8의 지지부의 측면 구성도이다.

본 발명의 실시예 2에 따른 검사장치는 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 검사장치(500)는 케이스(510), 동축 조명부(520), 촬상부(530), 광 반사부, 렌즈부를 포함하고, 추가로 기판(W)을 지지하며 에지 조명부(540)를 포함하는 지지부(550)를 더 포함한다.

케이스(510)는 기판(W)의 상방에 배치되며 내부공간을 갖는다. 이러한 케이스(510)는 서로 수직하게 연결되며 렌즈부가 배치되는 제1 케이스(511) 및 동축 조명부(520) 및 촬상부(530)가 연결되어 배치되는 제2 케이스(512)를 포함할 수 있다.

동축 조명부(520)는 케이스(510)의 제2 케이스(512)에 연결되며 기판(W)의 상면으로 제2 광을 조사할 수 있다.

촬상부(530)는 케이스(510)의 제2 케이스(512)에 연결되며 기판(W)의 상면의 전체 이미지를 촬영할 수 있다.

광 반사부는 도면에 도시되어 있지 않으나, 상기 실시예 1의 도 3에 도시된 바와 같이 케이스(510)의 제1 케이스(511)의 내부공간에서 촬상부(530)의 광축 상에 배치되며 동축 조명부(520)로부터 조사되는 제2 광을 기판(W)으로 반사시키거나 기판(W)으로 조사된 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 촬상부(530)로 반사시킬 수 있다.

렌즈부는 도면에 도시되어 있지 않으나, 상기 실시예 1의 도 3에 도시된 바와 같이 기판(W)과 대향하는 제1 케이스(511)의 하부에 배치되며 후술될 에지 조명부(540) 및 동축 조명부(520) 중 적어도 동축 조명부(520)로부터 조사되는 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 집광할 수 있다.

여기서 설명해야 할 것은, 검사장치(500)에서 지지부(550)를 제외한 구성은 실시예 1의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예 2에 따른 검사장치(500)에서, 지지부(550)는 기판(W)을 지지하며 기판(W)의 외주가장자리를 향해 제1 광을 조사하는 에지 조명부(540)가 배치된다.

지지부(550)는 기계적, 진공, 정전기 또는 다른 클램핑 방식 등 다양한 방식을 이용하여 기판(W)을 지지하는 구성으로, 필요에 따라 기판(W)을 고정하거나 승강, 또는 이동 가능하게 지지하는 프레임 또는 테이블 등일 수 있다. 일 예로, 본 발명의 실시예 2에 따른 지지부(550)는 실시예 1에서 설명한 버퍼(100)일 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 다양한 공정에서 필요에 따라 다양한 기능을 수행하는 구성요소일 수 있다.

이러한 지지부(550)는 도 9에 도시된 바와 같이, 기판(W)을 승강 가능하게 지지하는 지지핀(551)을 포함할 수 있다. 또한, 지지부(550)는 복수 개의 기판(W)이 지지될 수 있도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예 2에 따른 검사장치(500)는 지지부(550) 및 케이스(510)가 장착되는 베이스(560)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 베이스(560)는 반도체 제조공정의 처리영역에 장착되며 지지부(550)가 장착되는 베이스 플레이트(561) 및 베이스 플레이트(561)의 상면에 연결되어 검사장치(500)의 케이스(510)(제1 케이스(511))가 지지부(550)와 수직으로 이격되게 장착되는 장착프레임(562)을 포함할 수 있다. 이러한 베이스(560)에 의해 지지부(550)와 케이스(510)는 수직방향으로 이격되어 일체로 결합된 구조를 구현하여 인툴 장치로서 필요한 반도체 제조공정의 처리영역에 배치되어 검사하고자 하는 기판(W)에 대한 결함을 검사할 수 있다.

에지 조명부(540)는 지지부(550)에 다양한 형태로 적절한 위치에 설치될 수 있다. 구체적인 일 예로, 에지 조명부(540)는 지지부(550)의 상면에 배치될 수 있으며 기판(W)의 하측에 위치되어 기판(W)의 외주가장자리를 향해 제1 광을 조사하는 환형 형상을 가질 수 있다.

이러한 에지 조명부(540)는 기판(W)의 하측의 적절한 위치에서 기판(W)의 외주가장자리를 향해 제1 광을 조사하도록, 필요에 따라 지지부(550)의 상면에서 위치 조절 가능하게 배치되도록 구성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 에지 조명부(540)를 지지부(550)의 상면에 고정시켜 기판(W)을 이송하는 이송수단을 통해 기판(W)을 지지부(550)에서 다른 구성요소 사이의 이송을 진행할 때 이동 간섭 없이 원활하게 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 검사장치(500)는 추가로 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 촬상부(530)에 전기적으로 연결되어 촬상부(530)에 의해 획득한 이미지에 기초하여 기판(W)의 에지 및 표면에 대한 결함상태를 확인할 수 있다. 이러한 제어부는 케이스(510)에 배치될 수 있으며, 촬상부(530)에 집적된 구조로 구현될 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 검사장치 및 이를 포함한 기판처리장치는 동축 조명부와 촬상부를 케이스에 일체로 연결되는 콤팩트한 구조를 구현할 수 있으며, 에지 조명부 및 동축 조명부를 통해 기판의 외주가장자리 및 상면에 제1 광 및 제2 광을 조사하여 촬상부에 의해 기판의 상면의 전체 이미지를 촬영하여 획득할 수 있어, 기판의 에지 및 표면에 대한 결함을 실시간으로 한번에 효과적으로 검사할 수 있고, 이에 따라 기판의 결함에 대한 검사성능을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

1000 기판처리장치 1100 장비전단부모듈
1110 로드포트 1120 인덱스모듈
1200 처리모듈 100 버퍼
200,400,500 검사장치 210,410,510 케이스
211, 511 제1 케이스 212,412,512 제2 케이스
220,420,520 동축 조명부 221 광원
222 하프 미러 223 편광부재
224 확산판 230,430,530 촬상부
240,440 광 반사부 250,450 렌즈부
260 제어부 270,470 지지프레임
480 위치조절수단 300,460,540 에지 조명부
550 지지부 551 지지핀
560 베이스 561 베이스 플레이트
562 장착프레임 P1 처리영역
P2 버퍼영역 W 기판

Claims

검사대상물의 상방에 배치되며 내부공간을 갖는 케이스;
상기 케이스에 연결되며, 상기 검사대상물의 외주가장자리를 향해 광이 조사된 상기 검사대상물의 상면의 전체 이미지를 촬영하는 촬상부;
상기 케이스에 연결되며 상기 검사대상물의 상면으로 광을 조사하는 동축 조명부;
상기 내부공간에서 상기 촬상부의 광축 상에 배치되며 상기 동축 조명부로부터 조사되는 광을 상기 검사대상물로 반사시키거나 상기 검사대상물로 조사된 광을 상기 촬상부로 반사시키는 광 반사부; 및
상기 검사대상물과 대향하는 상기 케이스의 하부에 배치되며 상기 동축 조명부로부터 조사되는 광을 집광하는 렌즈부;를 포함하는, 검사장치.
제1항에 있어서, 상기 케이스는 서로 수직하게 연결되며 상기 렌즈부가 배치되는 제1 케이스 및 상기 동축 조명부 및 촬상부가 연결되는 제2 케이스를 포함하고,
상기 광 반사부는 상기 제1 케이스와 제2 케이스의 교차영역에서 상기 렌즈부에 대해 경사지게 배치되는, 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 동축 조명부는 상기 촬상부와 수직하게 배치되며,
광을 조사하는 광원;
상기 동축 조명부와 상기 촬상부의 교차영역에 배치되어, 상기 동축 조명부로부터 조사되는 광을 상기 광 반사부로 반사시키거나 상기 광 반사부를 통해 반사되는 광을 상기 촬상부로 투광시키는 하프 미러;
상기 광원과 하프 미러 사이에 배치되며 상기 광원으로부터 조사된 광을 편광시키는 편광부재;
상기 편광부재와 하프 미러 사이에 배치되며 상기 편광부재에 의해 편광된 광을 확산시키는 확산판;을 포함하는, 검사장치.
제1항에 있어서, 상기 동축 조명부는 텔리센트릭 조명으로 이루어진, 검사장치.
제1항에 있어서, 상기 케이스에 연결되며 상기 검사대상물의 외주가장자리를 향해 광을 조사하는 에지 조명부를 더 포함하는, 검사장치.
제5항에 있어서, 상기 에지 조명부는 상기 검사대상물의 하측에 위치 가능하도록 상기 케이스에 이동 가능하게 연결되는, 검사장치.
검사대상물을 지지하며 상기 검사대상물의 외주가장자리를 향해 제1 광을 조사하는 에지 조명부가 배치되는 지지부;
상기 검사대상물의 상방에 배치되며 내부공간을 갖는 케이스;
상기 케이스에 연결되며, 상기 검사대상물의 상면의 전체 이미지를 촬영하는 촬상부;
상기 케이스에 연결되며 상기 검사대상물의 상면으로 제2 광을 조사하는 동축 조명부;
상기 내부공간에서 상기 촬상부의 광축 상에 배치되며 상기 동축 조명부로부터 조사되는 제2 광을 상기 검사대상물로 반사시키거나 상기 검사대상물로 조사된 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 상기 촬상부로 반사시키는 광 반사부; 및
상기 검사대상물과 대향하는 상기 케이스의 하부에 배치되며 상기 에지 조명부 및 동축 조명부 중 적어도 동축 조명부로부터 조사되는 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 집광하는 렌즈부;를 포함하는, 검사장치.
제7항에 있어서, 상기 지지부는 상기 검사대상물을 승강 가능하게 지지하는 지지핀을 포함하고, 상기 에지 조명부는 상기 지지부의 상면에 배치되며 상기 검사대상물의 하측에 위치되어 상기 검사대상물의 외주가장자리를 향해 제1 광을 조사하는 환형 형상을 갖는, 검사장치.
제8항에 있어서, 상기 에지 조명부는 상기 지지부의 상면에서 위치 조절 가능하게 배치되는, 검사장치.
제7항에 있어서, 상기 지지부와 상기 케이스는 베이스에 의해 수직방향으로 이격되어 일체로 결합되는, 검사장치.
제7항에 있어서, 상기 케이스는 서로 수직하게 연결되며 상기 렌즈부가 배치되는 제1 케이스 및 상기 동축 조명부 및 촬상부가 연결되는 제2 케이스를 포함하고,
상기 광 반사부는 상기 제1 케이스와 제2 케이스의 교차영역에서 상기 렌즈부에 대해 경사지게 배치되는, 검사장치.
제7항에 있어서, 상기 동축 조명부는 상기 촬상부와 수직하게 배치되며,
상기 제2 광을 조사하는 광원;
상기 동축 조명부와 상기 촬상부의 교차영역에 배치되어, 상기 제2 광을 상기 광 반사부로 반사시키거나 상기 광 반사부를 통해 반사되는 상기 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 상기 촬상부로 투광시키는 하프 미러;
상기 광원과 하프 미러 사이에 배치되며 상기 제2 광을 편광시키는 편광부재;
상기 편광부재와 하프 미러 사이에 배치되며 상기 편광부재에 의해 편광된 제2 광을 확산시키는 확산판;을 포함하는, 검사장치.
제7항에 있어서, 상기 동축 조명부는 텔리센트릭 조명으로 이루어진, 검사장치.
제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상부에 의해 획득한 이미지에 기초하여 상기 검사대상물에 대한 결함상태를 확인하는 제어부를 더 포함하는, 검사장치.
제14항에 있어서, 상기 제어부는 상기 검사대상물의 에지 및 표면에 대한 결함상태를 확인하도록 구성된, 검사장치.
검사대상물을 수납하는 로드포트와 상기 검사대상물을 처리하는 처리영역 사이에서 상기 검사대상물을 이송하는 장비전단부모듈과 상기 처리영역 사이의 버퍼영역에 배치되어 상기 검사대상물을 지지하며, 상기 검사대상물의 외주가장자리를 향해 제1 광을 조사하는 에지 조명부가 배치되는 버퍼; 및
상기 버퍼의 상방에 배치되며 내부공간을 갖는 케이스, 상기 케이스에 연결되며 상기 검사대상물의 상면의 전체 이미지를 촬영하는 촬상부, 상기 케이스에 연결되며 상기 검사대상물의 상면으로 제2 광을 조사하는 동축 조명부, 상기 내부공간에서 상기 촬상부의 광축 상에 배치되며 상기 동축 조명부로부터 조사되는 제2 광을 상기 검사대상물로 반사시키거나 상기 검사대상물로 조사된 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 상기 촬상부로 반사시키는 광 반사부 및 상기 검사대상물과 대향하는 상기 케이스의 하부에 배치되며 상기 에지 조명부 및 동축 조명부 중 적어도 동축 조명부로부터 조사되는 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 집광하는 렌즈부를 포함하는 검사장치; 및
상기 촬상부에 의해 획득한 이미지에 기초하여 상기 검사대상물의 에지 및 표면에 대한 결함상태를 확인하는 제어부;를 포함하는, 기판처리장치.
제16항에 있어서, 상기 케이스는 서로 수직하게 연결되며 상기 렌즈부가 배치되는 제1 케이스 및 상기 촬상부 및 동축 조명부가 연결되는 제2 케이스를 포함하고,
상기 광 반사부는 상기 제1 케이스와 제2 케이스의 교차영역에서 상기 렌즈부에 대해 경사지게 배치되는, 기판처리장치.
제16항에 있어서,
상기 동축 조명부는 상기 촬상부와 수직하게 배치되며,
상기 제2 광을 조사하는 광원;
상기 동축 조명부와 상기 촬상부의 교차영역에 배치되어, 상기 제2 광을 상기 광 반사부로 반사시키거나 상기 광 반사부를 통해 반사되는 상기 제1 광 및 제2 광 중 적어도 제2 광을 상기 촬상부로 투광시키는 하프 미러;
상기 광원과 하프 미러 사이에 배치되며 상기 제2 광을 편광시키는 편광부재;
상기 편광부재와 하프 미러 사이에 배치되며 상기 편광부재에 의해 편광된 제2 광을 확산시키는 확산판;을 포함하는, 기판처리장치.
제16항에 있어서, 상기 에지 조명부는 상기 버퍼의 상면에 배치되며 상기 검사대상물의 하측에 위치되어 상기 검사대상물의 외주가장자리를 향해 광을 조사하는 환형 형상을 갖는, 기판처리장치.
제16항에 있어서, 상기 제어부는 상기 검사대상물의 에지 버 제거부분 및 얼룩부분에 대한 결함상태를 확인하도록 구성된, 기판처리장치.