WO2012033301A4 - 웨이퍼 검사장치 및 이를 구비한 웨이퍼 검사 시스템 - Google Patents

웨이퍼 검사장치 및 이를 구비한 웨이퍼 검사 시스템 Download PDF

Info

Publication number
WO2012033301A4
WO2012033301A4 PCT/KR2011/006455 KR2011006455W WO2012033301A4 WO 2012033301 A4 WO2012033301 A4 WO 2012033301A4 KR 2011006455 W KR2011006455 W KR 2011006455W WO 2012033301 A4 WO2012033301 A4 WO 2012033301A4
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wafer
edge
image
optical path
reflection
Prior art date
Application number
PCT/KR2011/006455
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2012033301A3 (ko
WO2012033301A2 (ko
Inventor
유정수
이상태
서정석
최성곤
Original Assignee
한미반도체 주식회사
에스피오주식회사
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 한미반도체 주식회사, 에스피오주식회사 filed Critical 한미반도체 주식회사
Publication of WO2012033301A2 publication Critical patent/WO2012033301A2/ko
Publication of WO2012033301A3 publication Critical patent/WO2012033301A3/ko
Publication of WO2012033301A4 publication Critical patent/WO2012033301A4/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01N21/9503—Wafer edge inspection
    • 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
    • H01L21/67288—Monitoring of warpage, curvature, damage, defects or the like

Definitions

  • the present invention relates to a wafer inspection apparatus. More particularly, the present invention relates to a wafer inspecting apparatus for inspecting the presence or absence of defects such as cracks and chipping in the edge region of the wafer and the polishing state of the wafer.
  • a semiconductor device is manufactured through a process of forming a circuit pattern on a wafer, a packaging process, or the like.
  • a photolithography process for forming a photoresist pattern by applying a photoresist to a deposited thin film and exposing and developing the photoresist pattern by using the photoresist pattern An ion implantation process for implanting a specific ion into a predetermined region of a substrate, a cleaning process for removing impurities, and the like.
  • the wafer is cut into a predetermined size to form an epoxy resin And the like.
  • the wafer has defects such as cracks, it can not function as a semiconductor device even if the wafer is subjected to the above-described process.
  • defects have the property of growing over time, it is very important to select and separate wafers having defects such as cracks before proceeding to a subsequent process in which a lot of cost and time are given.
  • An object of the present invention is to provide a wafer inspecting apparatus for inspecting the edge region of a wafer for the presence or absence of defects such as cracks.
  • a wafer processing apparatus including at least one wafer reflector for reflecting an image of a top or bottom surface of a wafer edge in a first direction perpendicular to a side surface of the wafer, And a control unit for determining a defect of a wafer edge through an image picked up by the camera.
  • the apparatus may further include a reflection member for reflecting the image of the upper or lower surface of the wafer edge reflected by the wafer reflector and the side image of the wafer edge in a second direction different from the first direction, It is possible to take an image reflected by the camera.
  • first direction and the second direction may be perpendicular to each other.
  • the first direction may be a horizontal direction.
  • the camera can photograph side, top, and bottom images of the wafer edge together.
  • the apparatus may further include an optical path compensator for compensating for a difference in length between the side image of the wafer edge and the optical path of the upper surface or the lower surface image of the wafer edge.
  • the optical path compensator may include at least two reflection mirrors that reflect the side image of the wafer edge at least twice.
  • the reflection mirror includes a body part constituting the body and a reflection surface provided on the outer surface of the body part, and one reflection mirror of the reflection mirror may have two reflection surfaces.
  • the sectional shape of the body portion of the reflection mirror may be a right-angle isosceles triangle.
  • the reflection surfaces of the plurality of reflection mirrors may be parallel or perpendicular to each other.
  • the reflecting surface of the reflecting mirror may be inclined at 45 degrees with respect to the first direction.
  • the optical path compensation apparatus includes four reflection surfaces sequentially reflecting the wafer edge side image in a third direction, a first direction, a reverse direction of the third direction and a first direction perpendicular to the first direction can do.
  • two of the reflection surfaces may be provided on the outer surface of the body portion of one reflection mirror.
  • the pair of reflection surfaces provided on the outer surface of the body portion of one reflection mirror may be perpendicular to each other.
  • optical path of the side image of the wafer edge reflected by the four reflection surfaces may exist on the same plane or parallel plane as the wafer to be inspected.
  • the wafer inspection apparatus may further include an inspection unit having an insertion groove through which the edge of the wafer to be inspected is transferred in the horizontal direction, and a wafer reflector is mounted in an inclined state on the upper and lower sides of the insertion groove.
  • the wafer through which the rim passes may be transferred in a third direction perpendicular to the first direction, or may be rotated with the rim inserted in the insertion groove.
  • a wafer inspection apparatus including an inspection unit through which an edge of a wafer passes to capture an edge of a wafer being transferred or rotated, a photographing unit photographing a border of the wafer passing through the inspection unit, And a control unit for determining the presence or absence of a defect existing in the wafer edge through the image.
  • the wafer passing through the inspection unit is horizontally conveyed or rotated in a horizontal state, and the photographing unit can photograph the edge of the wafer in the vertical direction.
  • the apparatus may further include a reflector for reflecting an image of a wafer edge passing through the inspection unit in a photographing direction of the photographing unit.
  • the image captured by the photographing unit may include a side image of a wafer edge.
  • the inspection unit may include at least a top image of the wafer frame or a bottom image of the wafer frame
  • One or more reflectors may be included.
  • the length of the optical path of the side image of the wafer edge is set to be equal to the length of the optical path of the image of the top surface of the wafer edge, or the length of the optical path of the bottom image of the wafer edge, A plurality of reflection mirrors may be provided to change the optical path of the side image of the wafer edge to increase the length of the wafer.
  • the optical path of the side image of the edge of the wafer before being reflected by the reflecting mirror is aligned with or parallel to the optical path of the side image of the edge of the wafer after being reflected by the plurality of reflecting mirrors after being reflected by the reflecting mirror .
  • a wafer processing apparatus including at least one wafer reflector for reflecting an image of a top or bottom surface of a wafer edge in a first direction perpendicular to a side surface of the wafer,
  • a camera for photographing an image of a top surface or a bottom surface of the wafer reflected by the wafer reflector and a side image of the wafer together, a controller for determining a defect of the wafer edge through an image photographed by the camera,
  • a wafer inspection system comprising a driving device for transferring or rotating a wafer in a third direction perpendicular to the wafer.
  • the driving device may include a pair of conveyor belts on which the wafer is placed, and a plurality of driving shafts for driving the conveyor belts.
  • the driving device may include a wafer mounting portion on which the wafer is mounted and a rotating shaft for rotating the wafer mounting portion.
  • the apparatus further includes a reflection member for reflecting the image of the upper or lower surface of the wafer edge reflected by the wafer reflector and the side image of the edge of the wafer in a second direction perpendicular to the first direction, It is possible to take an image reflected by the camera.
  • the camera can photograph side, top, and bottom images of the wafer edge together.
  • the optical path compensator may further comprise a light path compensation device.
  • the reflection surface of the reflection mirror may be inclined by 45 degrees with respect to the first direction, and the reflection surfaces of the plurality of reflection mirrors may be parallel or perpendicular to each other.
  • the optical path compensator may include four reflection surfaces sequentially reflecting the wafer edge side image in a third direction, a first direction, a reverse direction of the third direction and a first direction perpendicular to the first direction .
  • the wafer inspection apparatus and the wafer inspection system according to the present invention it is possible to early identify a wafer in which a crack exists in the edge region.
  • the wafer inspection apparatus and the wafer inspection system according to the present invention it is possible to maximize the efficiency of the wafer inspection process for determining the presence or absence of cracks by simultaneously photographing a plurality of inspection points using one inspection camera.
  • wafers having a crack in the edge region can be identified early, and unnecessary post-processing can be omitted, and waste of cost can be prevented.
  • the wafer inspection apparatus and the wafer inspection system according to the present invention it is possible to inspect both the solar photovoltaic wafers or the wafers for semiconductor devices, thereby widening the application range of the wafer inspection apparatus.
  • Figure 1 illustrates one embodiment of a wafer inspection system in accordance with the present invention.
  • FIG. 2 shows another embodiment of a wafer inspection system according to the present invention.
  • Figure 3 shows a top view of the wafer inspection system shown in Figure 2;
  • Fig. 4 shows an enlarged view of the main part of the wafer inspection system shown in Fig.
  • Fig. 5 shows an enlarged view of the main part of another embodiment of the wafer inspection system according to the present invention.
  • Figure 6 illustrates another embodiment of a wafer inspection system in accordance with the present invention.
  • Figure 7 shows a top view of the wafer inspection system shown in Figure 6;
  • Figure 8 shows a top view of another embodiment of a wafer inspection system according to the present invention.
  • FIG. 1 illustrates one embodiment of a wafer inspection system 2000 in accordance with the present invention.
  • the wafer inspection system 2000 can include a wafer inspection apparatus 1000 and a driving apparatus 700 for displacing the wafer to be inspected by the wafer inspection apparatus 1000.
  • the wafer inspection apparatus 1000 includes at least one wafer reflector 510 for reflecting the image 11 or 13 of the upper or lower surface of the wafer edge in a first direction D1 perpendicular to the side surface of the wafer
  • a camera 100 constituting a photographing unit for photographing the image 11 or 13 of the upper or lower surface of the wafer edge reflected by the wafer reflector 510 and the side image 12 of the wafer edge,
  • a control unit (not shown) for determining defects in the wafer edge through the images 11, 12, and 13 photographed by the wafer inspection apparatus 1000.
  • Defects in the wafer w may be cracks, chipping or contaminants present in the wafer. Further, the wafer inspection apparatus can also check the polishing state of the wafer.
  • the wafer inspection apparatus 1000 according to the present invention shown in FIG. 1 can determine the presence or absence of cracks or contaminants in a wafer edge transferred in one direction by the driving apparatus 700.
  • a method of determining the presence or absence of cracks or contaminants in the wafer edge region is performed by taking an image of the edge of the wafer and judging the presence or absence of cracks or contaminants depending on whether a crack or contaminant is photographed on the photographed image.
  • a top image of the wafer edge is denoted by reference numeral 11
  • a side image of the wafer edge is denoted by reference numeral 12
  • a bottom image of the wafer edge is denoted by reference numeral 13.
  • the top, bottom, or side image of the wafer edge refers to light including an image of the top, bottom, or side of the edge of the wafer.
  • each image is linearized and displayed in the following description.
  • reference numerals l1, l2, and l3 denote images including images of a certain region of the upper surface, side surface, and lower surface of the wafer edge taken by the camera in order to determine the presence of cracks or contaminants in the wafer edge .
  • the apparatus for inspecting a wafer 1000 includes a camera 100 for simultaneously photographing an image 11 or 13 on the upper or lower surface of a wafer and a side surface of the wafer 10, (not shown) for judging a defect of the wafer edge through the light emitting diodes 13 and 13.
  • the control unit of the wafer inspection apparatus 1000 can be set to determine the presence or absence of cracks or contaminants with reference to the position information of the wafer in cooperation with a drive unit control unit for driving the wafer.
  • the control unit may include a processing unit which is calculated by an algorithm for determining the presence or absence of cracks through the images (11, 12, 13) photographed by the camera (100). Further, it may include a storage space for storing images and inspection results for a plurality of wafers continuously photographed.
  • the camera 100 can take an image of the upper or lower surface of the wafer edge l 1 or l 3 and the side edge image 12 of the wafer edge together.
  • the camera 100 for photographing an image incident in a predetermined direction captures the image 11 or 13 of the upper or lower surface of the wafer edge and the side image 12 of the edge of the wafer together, .
  • the wafer reflector 510 includes a first wafer reflector 510a for reflecting a top image of the wafer edge and a second wafer reflector 510b for reflecting a bottom image of the wafer edge. can do.
  • the first wafer reflector 510a is disposed on the upper side of the edge of the wafer in the first direction D1 so as to be perpendicular to the side of the edge of the wafer and defined as a first direction D1, And the second wafer reflector 510b reflects the bottom image 13 of the wafer edge in the first direction D1.
  • the first direction D1 may be a horizontal direction.
  • the side image 12 of the wafer edge can be emitted in the first direction D1 without any additional reflection process and the image can be observed.
  • the first wafer reflector 510a and the second wafer reflector 510b may be either one or both of the first wafer reflector 510a and the second wafer reflector 510b.
  • the image captured by the camera 100 includes both the upper and lower images l1 and l3 of the wafer edge
  • the image picked up by the camera 100 is the image of the upper or lower surface of the edge of the wafer l 1 or l 3 in the case where only one of the first wafer reflector 510 a and the second wafer reflector 510 b is provided.
  • the upper surface image of the wafer edge and the lower surface image of the wafer edge are reflected by the first wafer reflector 510a and the second wafer reflector 510b and are reflected in the first direction D1 ).
  • the wafer w transferred perpendicularly to the paper is taken through the inspection unit 500.
  • the wafer inspection apparatus 1000 may include a first wafer reflector 510a and a second wafer reflector 510b for reflecting images of the top and bottom surfaces of the wafer edge, have.
  • the inspection unit 500 may include a housing of the inspection unit 500.
  • the inspection unit 500 includes an insertion groove 550 through which the edge of the wafer is inserted so that the edge of the wafer is taken in the process of transferring the edge of the wafer,
  • the first wafer reflector 510a and the second wafer reflector 510b may be mounted at positions symmetrical in the vertical direction with the insertion groove 550 interposed therebetween and having an opposite inclination from each other.
  • the first wafer reflector 510a and the second wafer reflector 510b may be mounted at a symmetrical angle so as to be tilted by about 45 degrees with respect to the upper and lower surfaces of the rim of the wafer.
  • the light including the upper face image 11 of the wafer edge and the lower face image 13 of the wafer edge is reflected by the first wafer reflector 510a and the second wafer reflector 510b inclined by 45 degrees, And may be reflected in a direction perpendicular to the side of the rim.
  • the upper side image 11 of the wafer edge, the lower side image 13 of the wafer edge, and the side image 12 of the wafer edge are transmitted through the first wafer reflector 510a and the second wafer reflector 510b, And may be reflected in a first direction D1 perpendicular to the sides of the wafer rim.
  • the upper surface of the wafer edge, the lower surface of the wafer edge and the side surface of the wafer edge, which should be observed in different directions, can be observed in one direction, i.e., a first direction D1 perpendicular to the side surface of the wafer,
  • the upper surface of the wafer rim and the lower surface of the wafer rim which should be observed in different directions, can be observed in the same direction as the side of the wafer rim through the first wafer reflector 510a and the second wafer reflector 510b .
  • the camera 100 which photographs the upper surface of the wafer edge, the lower surface of the wafer edge, and the side surface of the wafer edge, can photograph light incident in the first direction (D1) Can be installed.
  • it may further include a reflection unit 400 that reflects light incident in the first direction D1 in a second direction D2 different from the first direction D1.
  • the reflection unit 400 includes a reflection member (not shown) that reflects light incident in a first direction D1 in a second direction D2 different from the first direction D1 410 are provided.
  • the reflective member 410 may be an anti-reflection mirror.
  • the reflection member 410 may be formed such that the upper surface image 11 of the wafer edge, the lower surface image 13 of the wafer edge and the side image 12 of the wafer edge incident in the first direction D1 have the same reflection angle So that the upper surface image 11 of the wafer edge, the lower surface image 13 of the wafer edge and the side surface image 12 of the wafer edge are reflected in the second direction D2 different from the first direction D1.
  • the second direction D2 may be perpendicular to the first direction D1 and the first direction D1 may be perpendicular to the first direction D1.
  • the reflection member 410 provided on the reflection unit 400 may be mounted at an angle of 45 degrees in the same manner as the reflection member of the inspection unit 500.
  • the photographing angle of the camera 100 can be changed by the reflecting member 410 as needed.
  • the camera 100 is mounted on the mounting portion of the camera 100 such that the photographing angle is in the second direction D2, and the camera 100 is mounted on the mounting portion of the camera 100,
  • the top image 11, the bottom image 13 of the wafer edge, and the side image 12 of the wafer edge can be photographed.
  • the reflection unit 400 and the camera 100 mounting unit may be fixed to the same support unit 300.
  • the mounting part of the camera 100 may be mounted on the supporting part 300 so as to adjust the distance from the reflecting part 400 to the reflecting part 400 in the second direction D2.
  • the apparatus for inspecting a wafer 1000 may include the reflector 400 to change the angle of view of the camera 100 so that the horizontal direction of the wafer inspection apparatus 1000 )) Area can be reduced.
  • the upper surface image of the wafer edge (and the optical path of the bottom image 13 of the wafer edge is longer than the optical path of the side image 12 of the wafer edge.
  • the wafer W to be transferred is maintained in a horizontal state, and both the reflection member 410 of the reflection unit 400 and the wafer reflector 510 of the inspection unit 500 are inclined at an angle of 45 degrees, If the first direction D1 and the second direction D2 are perpendicular to each other and the photographing direction of the camera 100 coincides with the second direction D2, the top image 11 of the wafer edge and the wafer edge 1 is longer than the optical path of the side image 12 of the wafer edge by x + y.
  • the top image 11 of the edge of the wafer, the bottom image 13 of the edge of the wafer, and the side image 12 of the edge of the wafer reflected in parallel are reflected from the upper or lower surface of the wafer edge to the respective wafer reflector 510 And the distance y from the wafer reflector 510 to the side surface of the wafer.
  • the upper image 11 of the wafer edge, the lower edge image 13 of the wafer edge, The side image 12 of the rim has a length difference of the optical path.
  • the images (l1, l2, l3) taken by the camera (100) need to match the focal distance to obtain a clear image.
  • the focal distance is the distance between the center of the lens of the camera, that is, the principal point and the focal point. Since the image input through the same lens includes images of the top, bottom, and sides of the wafer edge, The image can be taken clearly.
  • the focal distance of the camera 100 in the wafer inspection apparatus according to the present invention must be equal to the length of the optical path of each of the images l1, l2 and l3 of the wafer edge so that each image of the wafer frame l1, l2, l3) are all focussed so that a clear image can be obtained.
  • the focus of the camera 100 is based on the upper image 11 of the wafer frame or the lower image 12 of the wafer frame, the side image 12 of the wafer frame is out of focus, Conversely, if the focus of the camera 100 is adjusted to the side image 12 of the wafer edge, the upper image 11 of the wafer edge or the lower edge image 12 of the wafer edge may be out of focus.
  • the wafer inspection apparatus 1000 according to the present invention has the above-described optical path difference between the top image 11 of the wafer edge, the bottom image 13 of the wafer edge and the side image 12 of the wafer edge
  • the optical path compensator 600 may be provided.
  • Figure 2 illustrates another embodiment of a wafer inspection system 2000 in accordance with the present invention. The description with reference to FIG. 1 will not be repeated.
  • the optical path compensator 600 is provided inside the inspection unit 500 through which the wafer to be inspected passes.
  • the optical path compensation apparatus 600 compensates the optical path of the side image 12 of the wafer frame except for the top image 11 of the wafer frame and the bottom image 13 of the wafer frame.
  • the upper surface image 11 of the wafer edge and the lower surface image 13 of the wafer edge are positioned at the upper surface or lower surface of the wafer edge than the side image 12 of the wafer edge, Since the optical path compensator 600 has an optical path longer than the sum of the distance x between the wafer mirror 510 and the wafer side surface and the distance y from the wafer mirror 510 to the side surface of the wafer, Is artificially projected onto the wafer W by a distance x from the upper or lower surface of the wafer edge to the wafer reflector 510 and a distance y from the wafer reflector 510 to the wafer side surface And the like.
  • the length of the optical path of the side image 12 of the wafer frame with the short optical path is increased to the length of the optical path of the top image of the wafer frame or the bottom image of the wafer frame, thereby compensating for the length of the optical path.
  • the optical path compensator 600 may be configured by combining a plurality of reflection mirrors.
  • the optical path compensator 600 will be described with reference to FIG. 3 below.
  • FIG. 3 shows a top view of the wafer inspection system 2000 shown in FIG.
  • the wafer to be inspected may be a solar wafer.
  • a solar wafer has a rectangular shape as a whole, but may have a pseudo-square shape in which edges are rounded to minimize a wasted area.
  • the wafer inspection system 2000 inspects two parallel long edges of a wafer having a quadrangular shape with two wafer inspection apparatuses 1000x and 1000y, and rotates the wafer by 90 degrees, A pair of parallel long edges can be inspected to check the presence or absence of cracks in the edge region of the entire wafer.
  • the driving device 700 may include a conveyor belt 720 and a driving shaft 710 for transferring the wafer in a predetermined direction. Also, the driving device may be configured as a robot arm. The robot arm may serve to supply or remove wafers, or rotate wafers at predetermined angles to change the inspection direction of the wafers.
  • the wafer inspection system 2000 a total of four wafer inspection apparatuses 1000 are applied, and the wafer w proceeds only in one direction, and the presence or absence of defects such as cracks can be inspected.
  • the optical path compensator 600 uses a plurality of reflection mirrors to compensate the optical path of the side image 12 of the wafer edge.
  • the principle of the optical path compensator 600 uses a method of reflecting the optical path of the side image 12 of the wafer edge at least twice.
  • the light path of the side image 12 of the edge of the wafer must match or be parallel to each other so as to constitute the mirror of the optical path compensator 600.
  • FIG. 4 A detailed description of the optical path compensation apparatus 600 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • FIG. 4 A detailed description of the optical path compensation apparatus 600 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • Fig. 4 shows an enlarged view of the main part of the wafer inspection system 2000 shown in Fig.
  • the optical path compensator of the apparatus for inspecting a wafer according to the present invention is characterized in that the wafer edge side image is moved in a third direction (D3) perpendicular to the first direction, a first direction (D1), a third direction (D3) And four reflective surfaces that sequentially reflect light in one direction D1.
  • the upper surface image 11 of the wafer edge and the lower surface image 13 of the wafer edge are arranged on the upper or lower surface of the wafer edge, respectively, (X) to the wafer reflectors 510a and 510b and the distance y from the wafer reflector 510 to the wafer side surface.
  • the optical path compensator 600 can detect the side image l2 ) To the length of the optical path of the upper surface or lower surface image 11 or 12 of the edge of the wafer.
  • the optical path compensator 600 artificially increases the optical path of the side image 12 of the wafer edge using the linearity and reflectivity of light.
  • the optical path compensator 600 may include a plurality of reflectors.
  • the optical path compensation apparatus 600 includes first to third reflection mirrors 610, 620, and 630.
  • Each of the reflection mirrors may have at least one reflecting surface.
  • each reflector may have a shape in which reflection surfaces 612, 622, 632a, and 632b are provided on one side of the body portions 611, 621, and 631 constituting the body of the reflection mirror have.
  • the body portions 611, 621, and 631 of the respective reflectors may have the same cross-sectional shape.
  • the cross-sectional shape of the body portions 611, 621, 631 may be a right-angled isosceles triangle.
  • the specific reflecting mirror may be provided with two reflecting surfaces. Two of the reflection surfaces may be provided on a vertical outer surface of the body portion of one reflection mirror.
  • the third reflector 630 has two different reflective surfaces 632a and 632b and one of the reflective surfaces 632a is parallel to the reflective surface 612 of the first reflector 610, One reflecting surface may be disposed parallel to the reflecting surface of the second reflecting mirror. The reflecting surfaces of the reflecting mirror may be inclined at 45 degrees with respect to the first direction D1.
  • Reflective surfaces 612, 622, 632a, and 632b of the first through third reflective mirrors 610, 620, and 630 shown in FIG. 4 correspond to the side images l2 So that the side image 12 of the edge of the wafer is reflected four times so that the distance b + d can be increased as compared with the optical path of the embodiment shown in FIG.
  • the length of the optical path corresponding to a + c + e is equal to the length of the optical path in the absence of the optical path compensator 600.
  • the length of the optical path of the upper surface image 11 of the wafer edge or the lower surface image 12 of the wafer edge and the length of the optical path of the side surface image 12 of the wafer edge are made equal to each other, The focal distance of the camera 100 and the length of the optical path can be matched.
  • the compensation distance (b + d) may be 2b (or 2d).
  • the optical path of the side image of the wafer edge reflected by the four reflection surfaces may exist on a plane that is coplanar with or parallel to the wafer to be inspected.
  • the optical path compensator 600 has a total of three mirrors.
  • the upper surface of the wafer edge, The bottom surface of the rim and the observation point on the side of the wafer rim are not necessarily located on the same plane.
  • the upper surface of the wafer edge, the lower surface of the wafer edge, and the light path of the side surface image 12 of the wafer edge are both in the wafer w and the third direction as the transfer direction of the wafer
  • the upper surface of the wafer edge, the lower surface of the wafer edge, and the side surface of the wafer edge can be inspected without fail in order to determine the presence or absence of cracks on the wafer. Therefore, The optical path may not be present on the same plane.
  • FIG 5 shows an enlarged view of the main part of another embodiment of the wafer inspection system 2000 according to the present invention.
  • the optical path compensator 600 shown in FIG. 5 differs from the above-described embodiments in that there are two reflection mirrors constituting the optical path compensator 600.
  • the optical path compensation apparatus 600 is provided with two reflection mirrors 610 and 620 so that the reflection surfaces 612 'and 622' are parallel to each other.
  • the reflecting surface 612 'of the upper reflecting mirror 610' constituting the optical path compensator 600 shown in FIG. 5 is a reflecting surface of the side surface image 12 of the wafer edge incident on the optical path compensator 600
  • the lower reflection mirror 630 'disposed at a position spaced apart from the upper reflection mirror 610' reflects the side image 12 of the edge of the wafer downward by being tilted by about 45 degrees with respect to the optical path
  • the image reflected by the upper reflection mirror 610 ' is reflected again in parallel with the optical path of the side image 12 of the wafer edge that is incident on the optical path compensator 600.
  • the side image 12 of the edge of the wafer is reflected twice so that the optical path of the side image 12 of the edge of the wafer is separated by b 'from the optical path of the side image 12 of the wafer edge of the embodiment shown in FIG. .
  • the length of the optical path corresponding to a + c + e corresponds to the length of the optical path when the optical path compensator 600 is not provided.
  • the optical path compensator 600 reduces the number of reflection mirrors. However, as in the optical path compensator 600 shown in FIGS. 2 to 3, The length of the optical path is increased, and the focus of the camera 100 is ensured to enable precise inspection of the wafer.
  • the optical path compensator 600 of the embodiment shown in FIG. 5 reduces the number of reflection mirrors constituting the optical path compensator 600, 600, it is possible to reduce the number of reflection of the image by the reflection mirror, thereby reducing the possibility of error in the optical path and simplifying the configuration of the optical path compensator 600.
  • the optical paths of the top, bottom, and side images 11, 12, and 13 of the edge of the wafer, which are incident on the optical path compensator 600 The number of reflecting mirrors constituting the optical path compensator 600 can be reduced.
  • the control unit of the wafer inspection apparatus 1000 controls the optical paths of the top, bottom, and side images of the wafer edge, which are incident on the optical path compensator 600, (B ') between the side image 12 of the edge of the wafer and the image path of the upper or lower image 11, 13 of the edge of the wafer, It can be reflected in the position of the found crack.
  • FIG. 6 shows another embodiment of a wafer inspection system 2000 according to the present invention
  • FIG. 7 shows a top view of the wafer inspection system 2000 shown in FIG.
  • the above-described embodiments may be constituted by a conveyor belt for conveying the wafer in a predetermined direction to convey the quasi-square wafer to be inspected in the wafer inspection apparatus 1000 in a specific direction and a drive shaft for driving the conveyor belt.
  • a new driving device 700 is required to inspect a circular semiconductor wafer or the like.
  • a wafer inspection system 2000 includes a wafer mounting portion 730 and a driving device 700 having a rotation shaft 740 to detect cracks existing on the rim of the circular wafer w ' can do.
  • the rotation shaft 740 can rotate the wafer seating part 730.
  • the wafer inspection system 2000 shown in FIG. 6 can determine the presence or absence of cracks existing on the edge of the wafer by rotating the circular wafer w '. It is possible to determine the presence or absence of cracks in the entire one wafer edge by rotating the circular wafer w 'one turn.
  • a wafer to which a rim passes is inserted into an insertion groove 550 of an inspection unit 500 constituting a wafer inspection apparatus according to the present invention, Or may be rotated in a state where a rim is inserted in the insertion groove 550.
  • Figure 8 shows a top view of another embodiment of a wafer inspection system 2000 in accordance with the present invention.
  • FIG. 8 is similar to the wafer inspection system 2000 shown in FIG. 7 except that the wafer inspection apparatus (FIG. 7) includes the driving apparatus 700 for rotating the circular wafer w ' 1000) are two in number.
  • the driving device 700 does not need to rotate the wafer one revolution, so that the inspection speed of the wafer can be improved.

Abstract

본 발명은 웨이퍼의 테두리 영역에 크랙, 칩핑 등의 결함의 유무와 웨이퍼의 연마 상태를 검사하기 위한 웨이퍼 검사장치에 관한 것이다.

Description

웨이퍼 검사장치 및 이를 구비한 웨이퍼 검사 시스템
본 발명은 웨이퍼 검사장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 웨이퍼의 테두리 영역에 크랙, 칩핑 등의 결함의 유무와 웨이퍼의 연마 상태를 검사하기 위한 웨이퍼 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼 상에 회로패턴을 형성하는 공정, 패키징 공정 등을 통해 제조된다. 웨이펴 상에 회로패턴을 형성하기 위해서는 소정의 박막을 형성하는 박막증착공정, 증착된 박막에 포토레지스트를 도포하고 노광 및 현상을 통해 포토레지스터 패턴을 형성하는 포토리소그래피 공정, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 박막을 패터닝하는 식각 공정, 기판의 소정 영역에 특정 이온을 주입하는 이온주입공정, 불순물을 제거하는 세정공정 등을 거치고, 회로패턴을 형성하는 공정 후 웨이퍼를 소정의 크기로 절단하여 에폭시 수지 등으로 봉지하는 패키징 공정 등을 거치게 된다.
웨이퍼로부터 각각의 반도체 소자로 생산되기 위해서는 전술한 과정 이외에도 많은 세부 공정들을 거치게된다.
만일 웨이퍼가 크랙 등의 하자를 갖는 경우, 전술한 공정을 거치더라도 반도체 소자로서 기능할 수 없다. 또한, 크랙이란 시간이 흐를수록 성장하는 성질을 갖으므로, 많은 비용과 시간이 투여되는 후속공정을 진행하기 전에 크랙과 같은 하자를 갖는 웨이퍼를 선별하여 분리하는 일은 아주 중요하다.
웨이퍼는 웨이퍼의 중심부 보다 웨이퍼의 테두리에 크랙 등이 발생할 가능성이 높으며, 웨이퍼의 테두리에 존재하는 크랙은 웨이퍼 중심부로 성장할 수 있으므로, 웨이퍼 테두리에 크랙이 존재하는 웨이퍼를 조기에 선별하여 분리할 필요가 있다.
본 발명은 웨이퍼의 테두리 영역에 크랙 등의 하자의 유무를 검사 하기 위한 웨이퍼 검사장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상을 웨이퍼의 측면과 수직한 제1방향으로 반사시키는 적어도 1개 이상의 웨이퍼 반사경, 상기 웨이퍼 반사경에서 반사된 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상 및 웨이퍼의 측면 영상을 함께 촬영하는 카메라, 상기 카메라에서 촬영된 영상을 통해 웨이퍼 테두리의 결함을 판단하는 제어부;를 포함하는 웨이퍼 검사장치를 제공한다.
여기서, 상기 웨이퍼 반사경에서 반사된 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상 및 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상을 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 반사시키는 반사부재를 더 포함하고, 상기 카메라는 상기 반사부재에 의해 반사된 영상을 촬영할 수 있다.
또한, 상기 제1방향과 상기 제2방향은 서로 수직할 수 있다.
그리고, 상기 제1방향은 수평방향일 수 있다.
이 경우, 상기 카메라는 웨이퍼 테두리의 측면, 상면 및 하면 영상을 함께 촬영할 수 있다.
이 경우, 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상과 상기 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면 영상의 광경로의 길이 차이를 보상하는 광경로 보상장치가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 광경로 보상장치는 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상을 적어도 2회 이상 반사시키는 적어도2개 이상의 반사미러를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 반사미러는 몸체를 구성하는 바디부 및 바디부의 외측면에 구비된 반사면을 구비하며, 상기 반사미러 중 하나의 반사미러는 2개의 반사면을 갖을 수 있다.
여기서, 상기 반사미러의 바디부의 단면 형상은 직각 이등변 삼각형일 수 있다.
또한, 복수 개의 반사미러의 반사면은 서로 평행하거나 수직할 수 있다.
그리고, 상기 반사미러의 반사면은 상기 제1방향에 대하여 45도 기울어질 수 있다.
이 경우, 상기 광경로 보상장치는 상기 웨이퍼 테두리 측면 영상을 상기 제1방향과 수직한 제3방향, 제1방향, 제3방향의 역방향 및 제1방향으로 순차적으로 반사시키는 4개의 반사면을 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 반사면 중 2개의 반사면은 하나의 반사미러의 바디부의 외측면에 구비될 수 있다.
이 경우, 하나의 반사미러의 바디부의 외측면에 구비되는 한 쌍의 반사면은 서로 수직할 수 있다.
또한, 4개의 반사면에 의하여 반사되는 웨이퍼 테두리의 측면 영상의 광경로는 검사 대상 웨이퍼와 동일평면 또는 평행한 평면 상에 존재할 수 있다.
그리고, 수평방향으로 이송되는 검사대상 웨이퍼의 테두리가 통과하는 삽입홈이 구비되고, 상기 삽입홈 상부와 하부에 웨이퍼 반사경이 경사진 상태로 장착되는 검사부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 검사부의 삽입홈으로 테두리가 통과되는 웨이퍼는 상기 제1방향과 수직한 제3방향으로 이송되거나, 상기 삽입홈에 테두리가 삽입된 상태로 회전될 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이송 또는 회전되는 웨이퍼의 테두리를 촬영하기 위하여 웨이퍼의 테두리가 통과되는 검사부, 상기 검사부를 통과하는 웨이퍼의 테두리를 촬영하는 촬영부, 상기 촬영부에서 촬영된 영상을 통해 웨이퍼 테두리에 존재하는 결함의 유무를 판단하는 제어부를 포함하는 웨이퍼 검사장치를 제공한다.
그리고, 상기 검사부를 통과하는 웨이퍼는 수평방향으로 이송되거나 수평상태로 회전되며, 상기 촬영부는 수직방향으로 웨이퍼의 테두리를 촬영할 수 있다.
여기서, 상기 검사부를 통과하는 웨이퍼 테두리의 영상을 상기 촬영부의 촬영방향으로 반사시키는 반사부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 촬영부에서 촬영되는 영상은 웨이퍼 테두리의 측면 영상을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 촬영부에 의하여 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상과 함께 웨이퍼 테두리의 상면 영상 또는 웨이퍼 테두리의 하면 영상이 촬영되도록 하기 위하여, 상기 검사부는 웨이퍼 테두리의 상면 영상 또는 웨이퍼 테두리의 하면 영상을 반사시키는 적어도 1개 이상의 반사경을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상의 광경로의 길이를 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상의 광경로의 길이 또는 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상의 광경로의 길이에 대응되도록 상기 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상의 광경로의 길이를 증가시키기 위하여 상기 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상의 광경로를 변경시키는 복수 개의 반사미러가 구비될 수 있다.
이 경우, 상기 반사미러에 반사되기 전의 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상의 광경로는 상기 반사미러에 의하여 반사 후의 복수 개의 상기 반사미러에 반사된 후의 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상의 광경로와 일치하거나 평행할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상을 웨이퍼의 측면과 수직하고 수평한 제1방향으로 반사시키는 적어도 1개 이상의 웨이퍼 반사경,
상기 웨이퍼 반사경에서 반사된 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상 및 웨이퍼의 측면 영상을 함께 촬영하는 카메라, 상기 카메라에서 촬영된 영상을 통해 웨이퍼 테두리의 결함을 판단하는 제어부 및, 웨이퍼를 상기 제1방향과 수직한 제3방향으로 이송하거나, 회전시키는 구동장치를 포함하는 웨이퍼 검사 시스템을 제공한다.
그리고, 상기 구동장치는 웨이퍼가 안착되는 한쌍의 컨베이어 벨트 및 상기 컨베이어 벨트를 구동하는 복수 개의 구동축을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 구동장치는 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 안착부 및 상기 웨이퍼 안착부를 회전시키는 회전축을 포함할 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼 반사경에서 반사된 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상 및 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상을 상기 제1방향과 수직한 제2방향으로 반사시키는 반사부재를 더 포함하고, 상기 카메라는 상기 반사부재에 의해 반사된 영상을 촬영할 수 있다.
그리고, 상기 카메라는 웨이퍼 테두리의 측면, 상면 및 하면 영상을 함께 촬영할 수 있다.
이 경우, 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상과 상기 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면 영상의 광경로의 길이 차이를 보상하기 위하여, 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상을 적어도 2회 이상 반사시키는 적어도 2개 이상의 반사미러를 구비하는 광경로 보상장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사미러의 반사면은 상기 제1방향에 대하여 45도 기울어진 상태로 구비되고, 복수 개의 반사미러의 반사면은 서로 평행하거나 수직할 수 있다.
여기서, 상기 광경로 보상장치는 상기 웨이퍼 테두리 측면 영상을 상기 제1방향과 수직한 제3방향, 제1방향, 제3방향의 역방향 및 제1방향으로 순차적으로 반사시키는 4개의 반사면을 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치 및 웨이퍼 검사 시스템에 의하면, 테두리 영역에 크랙이 존재하는 웨이퍼를 조기에 식별할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치 및 웨이퍼 검사 시스템에 의하면, 하나의 검사용 카메라를 이용하여, 복수 개의 검사지점을 동시에 촬영하여 크랙의 유무를 판단하는 웨이퍼 검사과정의 효율을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치 및 웨이퍼 검사 시스템에 의하면, 테두리 영역에 크랙이 존재하는 웨이퍼를 조기에 식별할 수 있으므로, 불필요한 후공정을 생략하여, 비용의 낭비를 예방할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치 및 웨이퍼 검사 시스템에 의하면, 태양광 웨이퍼 또는 반도체 소자용 웨이퍼 모두를 검사할 수 있으므로, 웨이퍼 검사장치의 적용범위를 확대할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템의 하나의 실시예를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템의 다른 실시예를 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 웨이퍼 검사 시스템의 평면도를 도시한다.
도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 검사 시스템의 요부의 확대도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템의 다른 실시예의 요부의 확대도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템의 다른 실시예를 도시한다.
도 7은 도 6에 도시된 웨이퍼 검사 시스템의 평면도를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템의 다른 실시예의 평면도를 도시한다.
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 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템(2000)의 하나의 실시예를 도시한다. 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템(2000)은 웨이퍼 검사장치(1000) 및 상기 웨이퍼 검사장치(1000)에 의해 검사되는 웨이퍼를 변위시키는 구동장치(700)를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치(1000)는 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상(l1 또는 l3)을 웨이퍼의 측면과 수직한 제1 방향(D1)으로 반사시키는 적어도 1개 이상의 웨이퍼 반사경(510), 상기 웨이퍼 반사경(510)에서 반사된 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상(l1 또는 l3) 및 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)을 함께 촬영하는 촬영부를 구성하는 카메라(100), 상기 카메라(100)에서 촬영된 영상(l1, l2, l3)을 통해 웨이퍼 테두리의 결함을 판단하는 제어부(미도시)를 포함하는 웨이퍼 검사장치(1000)를 포함한다.
웨이퍼(w)의 결함이란 웨이퍼에 존재하는 크랙, 칩핑 또는 오염물질일 수 있다. 또한, 웨이퍼 검사장치는 웨이퍼의 연마 상태를 검사할 수도 있다.
도 1에 도시된 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치(1000)는 구동장치(700)에 의하여 일방향으로 이송되는 웨이퍼 테두리에 크랙 또는 오염물질의 유무를 판단할 수 있다.
웨이퍼 테두리 영역에 존재하는 크랙 또는 오염물질의 유무를 판단하는 방법은 웨이퍼 테두리의 영상을 촬영하여 촬영된 영상에 크랙 또는 오염물질이 촬영되었는지 여부에 의하여 크랙 또는 오염물질의 유무를 판단하게 된다.
설명의 편의상 웨이퍼 테두리의 상면 영상을 도면부호 l1으로, 웨이퍼 테두리의 측면 영상을 도면부호 l2으로, 그리고 웨이퍼 테두리의 하면 영상을 도면부호 l3으로 표시한다. 웨이퍼 테두리의 상면, 하면 또는 측면 영상이란 웨이퍼 테두리의 상면, 하면 또는 측면의 상이 포함된 빛을 의미하는 것으로 도 1 이하에서 도시의 편의를 위하여 각각의 영상을 직선화하여 표시하였다.
따라서, 도시된 도면부호 l1, l2 및 l3는 웨이퍼 테두리의 크랙 또는 오염물질의 유무를 판단하기 위하여 카메라에 의하여 촬영되는 웨이퍼 테두리의 상면, 측면 및 하면의 일정 영역의 이미지가 포함된 영상을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치(1000)는 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상(l1 또는 l3) 및 웨이퍼의 측면을 함께 촬영하는 카메라(100)와 상기 카메라(100)에서 촬영된 영상(l1, l2, l3)을 통해 웨이퍼 테두리의 결함을 판단하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
웨이퍼 검사장치(1000)의 제어부는 웨이퍼를 구동하는 구동장치 제어부와 연동되어 웨이퍼의 위치정보 등을 참조하여 크랙 또는 오염물질의 유무와 함께 그 위치까지 판단하도록 설정될 수 있다.
상기 제어부는 상기 카메라(100)에서 촬영된 영상(l1, l2, l3)을 통해 크랙 등의 유무를 판단하기 위한 알고리즘에 의하여 연산되는 처리장치를 포함할 수 있다. 또한, 연속적으로 촬영된 복수 개의 웨이퍼에 대한 영상 및 검사결과를 저장하기 위한 저장공간을 포함할 수 있다.
상기 카메라(100)는 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상(l1 또는 l3) 및 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)을 함께 촬영할 수 있다.
일정한 방향에서 입사되는 영상을 촬영하기 위한 카메라(100)가 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상(l1 또는 l3) 및 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)을 함께 촬영하기 위해서 본 발명은 웨이퍼 반사경(510)을 구비할 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 웨이퍼 반사경(510)은 웨이퍼 테두리의 상면 영상을 반사시키기 위한 제1 웨이퍼 반사경(510a)과 웨이퍼 테두리의 하면 영상을 반사시키기 위한 제2 웨이퍼 반사경(510b)을 포함할 수 있다.
웨이퍼 테두리의 측면과 수직하고, 웨이퍼의 측면이 멀어지는 방향을 제1 방향(D1)이라고 정의하면, 상기 제1 웨이퍼 반사경(510a)은 웨이퍼 테두리의 상면의 영상(l1)을 제1 방향(D1)으로 반사시키며, 상기 제2 웨이퍼 반사경(510b)은 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3)을 제1 방향(D1)으로 반사시킨다. 상기 제1 방향(D1)은 수평방향일 수 있다.
웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)은 별도의 반사과정이 없어도 제1 방향(D1)으로 출사되어 영상이 관찰될 수 있다.
상기 제1 웨이퍼 반사경(510a)과 제2 웨이퍼 반사경(510b)은 어느 하나만 구비되어도 되고, 모두 구비될 수도 있다.
상기 제1 웨이퍼 반사경(510a)과 제2 웨이퍼 반사경(510b)이 모두 구비되는 경우, 상기 카메라(100)에 의하여 촬영되는 영상은 웨이퍼 테두리의 상면 및 하면의 영상(l1 및 l3)이 모두 포함되며, 제1 웨이퍼 반사경(510a)과 제2 웨이퍼 반사경(510b) 중 어느 하나만 구비되는 경우에는 상기 카메라(100)에 의하여 촬영되는 영상은 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상(l1 또는 l3)이다.
웨이퍼 테두리의 상면 영상 및 웨이퍼 테두리의 하면 영상은 각각 제1 웨이퍼 반사경(510a)과 제2 웨이퍼 반사경(510b)에 의하여 반사되어 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)이 관찰되는 방향인 제1 방향(D1)으로 반사될 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 지면과 수직하게 이송되는 웨이퍼(w)는 검사부(500)를 통해 촬영된다.
도 1에 도시된 실시예에서, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치(1000)는 웨이퍼 테두리의 상면과 하면의 영상을 반사시키는 제1 웨이퍼 반사경(510a) 및 제2 웨이퍼 반사경(510b)을 구비할 수 있다.
상기 검사부(500)는 검사부(500) 하우징을 구비할 수 있으며, 상기 검사부(500) 하우징은 웨이퍼의 테두리가 이송되는 과정에서 촬영되기 위하여 웨이퍼의 테두리가 삽입되는 삽입홈(550)이 구비되고, 상기 제1 웨이퍼 반사경(510a)과 제2 웨이퍼 반사경(510b)은 상기 삽입홈(550)을 사이에 두고 수직방향으로 대칭된 위치에 서로 반대방향 경사를 갖으며 장착될 수 있다.
그리고, 상기 제1 웨이퍼 반사경(510a)과 제2 웨이퍼 반사경(510b)은 상기 웨이퍼의 테두리의 상면과 하면에 대하여 대략 45도 정도 기울어지도록 대칭된 각도로 장착될 수 있다.
상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1) 및 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3)을 포함하는 빛은 45도로 기울어진 상기 제1 웨이퍼 반사경(510a)과 제2 웨이퍼 반사경(510b)에 의하여 반사되어 상기 웨이퍼 테두리의 측면과 수직한 방향으로 반사될 수 있다.
따라서, 상기 제1 웨이퍼 반사경(510a)과 제2 웨이퍼 반사경(510b)을 통해, 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1), 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3) 및 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)은 웨이퍼 테두리의 측면과 수직한 제1 방향(D1)으로 반사될 수 있다.
즉, 서로 다른 방향에서 관찰되어야 하는 상기 웨이퍼 테두리의 상면, 상기 웨이퍼 테두리의 하면 및 웨이퍼 테두리의 측면은 한 방향, 즉 웨이퍼 테두리의 측면과 수직한 제1 방향(D1)에서 관찰될 수 있고, 하나의 카메라(100)에 의하여 촬영될 수 있다.
따라서, 서로 다른 방향에서 관찰되어야 하는 상기 웨이퍼 테두리의 상면 및 상기 웨이퍼 테두리의 하면은 제1 웨이퍼 반사경(510a)과 제2 웨이퍼 반사경(510b)을 통해 웨이퍼 테두리의 측면과 동일한 방향에서 관찰될 수 있다.
따라서, 크랙 등의 유무를 판단하기 위하여 상기 웨이퍼 테두리의 상면, 상기 웨이퍼 테두리의 하면 및 웨이퍼 테두리의 측면을 촬영하는 상기 카메라(100)는 상기 제1 방향(D1)에서 입사되는 빛을 촬영할 수 있도록 설치될 수 있다.
그러나, 제1 방향(D1)으로 입사되는 빛을 제1 방향(D1)과 다른 제2 방향(D2)으로 반사시키는 반사부(400)를 더 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 상기 반사부(400)는 그 내부에 제1 방향(D1)으로 입사되는 빛을 제1 방향(D1)과 다른 제2 방향(D2)으로 반사시키는 반사부재(410)가 구비된다. 상기 반사부재(410)는 반사용 미러일 수 있다.
상기 반사부재(410)는 상기 제1 방향(D1)에서 입사되는 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1), 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3) 및 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)을 동일한 반사각을 갖도록 반사시켜 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1), 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3) 및 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)이 제1 방향(D1)과 다른 제2 방향(D2)으로 반사되도록 한다.
상기 제2 방향(D2)은 제1 방향(D1)과 수직한 방향일 수 있으며, 제1 방향(D1)은 도 1에 도시된 바와 같이 수직방향일 수 있다.
상기 반사부(400)에 구비된 반사부재(410)는 검사부(500)의 반사경과 마찬가지로 45도 경사를 갖으며, 장착될 수 있다.
상기 반사부재(410)에 의하여 상기 카메라(100)의 촬영각도를 필요에 따라 변경시킬 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 상기 카메라(100)는 촬영각도가 제2 방향(D2)이 되도록 카메라(100) 장착부에 장착되어 제2 방향(D2)인 수직방향으로 입사되는 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1), 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3) 및 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)을 촬영할 수 있다.
상기 반사부(400)와 상기 카메라(100) 장착부는 동일한 지지부(300)에 고정될 수 있다.
상기 카메라(100) 장착부는 상기 반사부(400)와의 거리, 즉 제2 방향(D2)으로 반사부(400)와의 거리를 조절할 수 있도록 상기 지지부(300)에 승강가능하게 장착될 수도 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치(1000)는 상기 반사부(400)를 구비하여, 카메라(100)의 촬영각도를 변경할 수 있으므로, 웨이퍼 검사장치(1000)가 차지하는 수평방향(또는 제1 방향(D1)) 면적을 줄일 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1), 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3) 및 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로를 검토하면 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1) 및 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3)의 광경로가 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로보다 길다는 것을 알 수 있다.
즉, 이송되는 웨이퍼(w)가 수평상태를 유지하고, 상기 반사부(400)의 반사부재(410) 및 상기 검사부(500)의 웨이퍼 반사경(510)이 모두 45도 각도로 기울어져 설치되어, 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2)이 서로 수직하고, 상기 카메라(100)의 촬영방향이 제2 방향(D2)과 일치한다면, 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1) 및 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3)의 광경로는 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로보다 x+y만큼 더 길다는 것을 도 1에 도시된 확대도로부터 확인할 수 있다.
즉, 평행하게 반사되는 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1), 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3) 및 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)은 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면에서 각각의 웨이퍼 반사경(510)까지의 거리(x)와 각각의 웨이퍼 반사경(510)에서 웨이퍼 측면까지의 거리(y)의 합만큼의 광경로의 차이를 갖게 된다.
따라서, 상기 반사부재(410), 웨이퍼 반사경(510)의 설치각도에 오차가 없더라도 상기 카메라(100)에 입사되는 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1), 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3) 및 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)은 광경로의 길이 차이를 갖게 된다.
따라서, 상기 카메라(100)에 의하여 촬영되는 영상(l1, l2, l3)은 초점거리가 일치해야 선명한 영상을 얻을 수 있다.
초점거리란 카메라의 렌즈의 중심, 즉 주점과 초점과의 거리이며, 동일한 렌즈를 통해 입사되는 영상이 웨이퍼 테두리의 상면, 하면 및 측면의 영상을 포함하므로, 각각의 영상의 초점거리는 일치해야 3가지 영상이 선명하게 촬영될 수 있다. 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치에서 카메라(100)의 초점거리는 결국 웨이퍼 테두리의 각각의 영상(l1, l2, l3)의 광경로의 길이와 각각 일치해야 카메라에 의하여 촬영되는 웨이퍼 테두리의 각각의 영상(l1, l2, l3)의 초점이 모두 맞게 되어 선명한 영상을 얻을 수 있다.
즉, 상기 카메라(100)의 초점을 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1) 또는 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l2)을 기준으로 하면, 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)은 초점이 맞지 않게 되며, 반대로 상기 카메라(100)의 초점을 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)에 맞추면 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1) 또는 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l2)은 초점이 맞지 않게 될 수 있다.
따라서, 하나의 카메라(100)로 3개의 분할된 영상이 촬영되는 경우, 광경로의 차이가 있다면, 초점이 모든 영상에 대하여 동시에 초점을 맞출 수 없다.
따라서, 후술하는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치(1000)는 전술한 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1), 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3) 및 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로차를 보상하기 위한 광경로 보상장치(600)를 구비할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템(2000)의 다른 실시예를 도시한다. 도 1을 참조한 설명과 중복된 설명은 생략한다.
도 2에 도시된 실시예에서, 검사대상 웨이퍼가 통과하는 검사부(500) 내부에 광경로 보상장치(600)가 구비된다. 상기 광경로 보상장치(600)는 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1) 및 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3)은 제외하고 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로를 보상한다.
전술한 바와 같이, 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1) 및 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3)은 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)보다 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면에서 각각의 웨이퍼 반사경(510)까지의 거리(x)와 각각의 웨이퍼 반사경(510)에서 웨이퍼 측면까지의 거리(y)의 합만큼 더 긴 광경로를 갖으므로, 상기 광경로 보상장치(600)는 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로를 인위적으로 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면에서 각각의 웨이퍼 반사경(510)까지의 거리(x)와 각각의 웨이퍼 반사경(510)에서 웨이퍼 측면까지의 거리(y)의 합만큼의 광경로를 증가시키는 역할을 수행한다.
즉, 광경로가 짧은 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로를 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상또는 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상의 광경로의 길이로 증가시켜 광경로의 길이를 보상하게 된다.
상기 광경로 보상장치(600)는 복수 개의 반사미러를 조합하여 구성할 수 있으며, 광경로 보상장치(600)에 관한 설명은 아래의 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 도 2에 도시된 웨이퍼 검사 시스템(2000)의 평면도를 도시한다.
또한, 설명의 편의를 위하여, 카메라(100) 및 카메라(100) 장착부가 제거된 상태를 가정하여 설명한다. 또한, 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1) 및 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3)은 광경로의 보상이 발생되지 않으므로, 도시를 생략하였다.
도 3에 도시된 실시예에서, 검사대상 웨이퍼는 태양광 웨이퍼일 수 있다.
일반적으로 태양광 웨이퍼는 전체적으로 사각형 형태를 갖지만, 낭비되는 영역을 최소화하기 위하여 모서리가 라운딩 처리된 준사각형(pseudo-square) 형태를 갖을 수 있다.
따라서, 웨이퍼(w)의 테두리에 크랙이 존재하는지를 검사하기 위해서는 전체적으로 사각형의 4개의 테두리 영역에 각각 크랙 등의 유무를 검사해야 한다.
따라서, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템(2000)은 준사각형 형태를 갖는 웨이퍼의 평행하는 2개의 긴 테두리를 2개의 웨이퍼 검사장치(1000x, 1000y)로 검사하고, 웨이퍼를 90도 회전시켜 검사되지 않은 한쌍의 평행한 긴 테두리를 검사하여, 전체 웨이퍼의 테두리 영역의 크랙 등의 유무를 검사할 수 있다.
상기 구동장치(700)는 웨이퍼를 일정한 방향으로 이송시키는 컨베이어 벨트(720)와 구동축(710)으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 구동장치는 로봇 암(robot arm)으로 구성될 수도 있다. 상기 로봇 암은 웨이퍼를 공급 또는 반출하거나, 웨이퍼의 검사방향을 변경하기 위하여 웨이퍼를 미리 결정된 각도로 회전시키는 역할을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템(2000)은 총 4개의 웨이퍼 검사장치(1000)를 적용하여, 웨이퍼(w)가 일방향으로만 진행하며, 크랙 등의 결함의 유무를 검사받도록 할 수 있다.
상기 광경로 보상장치(600)는 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로를 보상하기 위하여 복수 개의 반사미러를 사용한다.
상기 광경로 보상장치(600)의 원리는 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로를 적어도 2회 이상 반사시키는 방법을 사용한다. 다만, 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로 중 광경로 보상장치(600)에 입사되는 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로와 상기 광경로 보상장치(600)에서 출사되는 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로는 일치하거나 서로 평행하도록 광경로 보상장치(600)의 반사경을 구성해야 한다.
상기 광경로 보상장치(600)의 자세한 설명은 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 검사 시스템(2000)의 요부의 확대도를 도시한다.
본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치의 광경로 보상장치는 상기 웨이퍼 테두리 측면 영상을 상기 제1 방향과 수직한 제3 방향(D3), 제1 방향(D1), 제3 방향(D3)의 역방향 및 제1 방향(D1)으로 순차적으로 반사시키는 4개의 반사면을 구비할 수 있다.
도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1) 및 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l3)은 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)보다 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면에서 각각의 웨이퍼 반사경(510a, 510b)까지의 거리(x)와 각각의 웨이퍼 반사경(510)에서 웨이퍼 측면까지의 거리(y)의 합만큼 더 긴 광경로를 갖는다.
따라서, 상기 카메라(100)의 초첨거리는 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면 영상(l1 또는 l2)의 광경로의 길이로 설정될 수 있으므로, 상기 광경로 보상장치(600)는 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로의 길이를 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면 영상(l1 또는 l2)의 광경로의 길이로 증가시킨다.
상기 광경로 보상장치(600)는 빛의 직진성 및 반사성을 사용하여, 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로를 인위적으로 증가시킨다.
상기 광경로 보상장치(600)는 복수 개의 반사경을 구비할 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서, 상기 광경로 보상장치(600)는 제1 내지 제3 반사미러(610, 620, 630)을 구비한다.
각각의 반사미러는 적어도 1개의 반사면을 갖을 수 있다. 도 4에 도시된 실시에서, 각각의 반사경은 반사미러의 몸체를 구성하는 바디부(611, 621, 631)의 일측면에 반사면(612, 622, 632a, 632b)이 구비된 형태를 갖을 수 있다.
각각의 반사경의 바디부(611, 621, 631)는 동일한 단면 형상을 갖을 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에서, 상기 바디부(611, 621, 631)의 단면 형상은 직각 이등변 삼각형일 수 있다. 또한, 특정 반사미러는 반사면이 2개 구비될 수 있다. 상기 반사면 중 2개의 반사면은 하나의 반사미러의 바디부의 수직한 외측면에 구비될 수 있다.
상기 제3반사경(630)은 서로 다른 2개의 반사면(632a, 632b)을 갖으며, 그 중 하나의 반사면(632a)은 제1 반사경(610)의 반사면(612)과 평행하며, 다른 하나의 반사면은 제2 반사경의 반사면과 평행하게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 반사미러의 반사면은 각각 상기 제1 방향(D1)에 대하여 45도 기울어질 수 있다.
도 4에 도시된 제1 내지 제3 반사미러(610, 620, 630)의 반사면(612, 622, 632a, 632b)은 광경로 보상장치(600)로 입사되는 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)에 대하여 45도 정도 기울어지도록 배치되어, 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)을 4회 반사시켜 도 1에 도시된 실시예의 광경로에 비해, b+d 거리 만큼을 증가시킬 수 있다.
a+c+e에 해당되는 광경로의 길이는 광경로 보상장치(600)가 없는 경우의 광경로의 길이와 동일하기 때문이다.
따라서, 광경로 보상장치(600)가 없는 경우의, 웨이퍼 테두리의 상면 영상 또는 웨이퍼 테두리의 하면 영상의 광경로와 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로의 길이차(x+y)와 보상거리(b+d)를 동일하게 하여, 웨이퍼 테두리의 상면 영상(l1) 또는 웨이퍼 테두리의 하면 영상(l2)의 광경로와 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로의 길이를 일치시켜, 상기 카메라(100)의 초점거리와 광경로의 길이를 일치시킬 수 있다.
상기 반사미러의 반사면의 각도 또는 위치를 적절히 조절하는 경우, 상기 보상거리(b+d)는 2b(또는 2d)일 수 있다.
그리고, 4개의 반사면에 의하여 반사되는 웨이퍼 테두리의 측면 영상의 광경로는 검사 대상 웨이퍼와 동일평면 또는 평행한 평면 상에 존재할 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에서, 상기 광경로 보상장치(600)는 총 3개의 반사경이 구비되는 경우를 도시하였으나, 웨이퍼 테두리에 존재하는 크랙 등의 하자를 검사하기 위하여, 웨이퍼 테두리의 상면, 웨이퍼 테두리의 하면 및 웨이퍼 테두리의 측면의 관찰지점이 동일 평면 상에 위치되어야 하는 것은 아니다.
즉, 도 2 내지 도 4에 도시된 실시예에서, 웨이퍼 테두리의 상면, 웨이퍼 테두리의 하면 및 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로는 모두 웨이퍼(w) 및 웨이퍼의 이송방향인 제3 방향(D3)과 수직한 가상의 평면상에 존재하지만, 웨이퍼의 크랙 등의 유무를 판단하기 위해서는 웨이퍼 테두리의 상면, 웨이퍼 테두리의 하면 및 웨이퍼 테두리의 측면을 빠짐없이 검사하면 되는 것이므로, 각각의 영상의 광경로가 동일 평면상에 존재하지 않을 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템(2000)의 다른 실시예의 요부의 확대도를 도시한다.
도 5에 도시된 광경로 보상장치(600)는 전술한 실시예들과 달리 광경로 보상장치(600)를 구성하는 반사미러가 2개인 경우를 도시한다.
도 5에 도시된 실시예에서, 상기 광경로 보상장치(600)는 반사면(612' ,622')이 평행하도록 2개의 반사미러(610, 620)가 구비된다.
도 5에 도시된 광경로 보상장치(600)를 구성하는 상부 반사미러(610')의 반사면(612')은 광경로 보상장치(600)로 입사되는 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로에 대하여 45도 정도 기울어지도록 배치되어, 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)을 하방으로 반사시키고, 상기 상부 반사미러(610')와 이격된 위치에 구비된 하부 반사미러(630')는 상기 상부 반사미러(610')에 의하여 반사된 영상을 광경로 보상장치(600)로 입사되는 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로와 평행하게 다시 반사시킨다.
웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)을 2회 반사시켜 도 1에 도시된 실시예의 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로에 비해, b' 거리 만큼 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로를 증가시킬 수 있다.
a+c+e에 해당되는 광경로의 길이는 광경로 보상장치(600)가 없는 경우의 광경로의 길이에 해당되기 때문이다.
도 5에 도시된 실시예에서 광경로 보상장치(600)는 반사미러의 개수가 줄어들었지만, 도 2 내지 도 3에 도시된 광경로 보상장치(600)와 마찬가지로 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)의 광경로의 길이를 증가시켜, 카메라(100)의 초점을 확보하여 웨이퍼의 정밀한 검사를 가능하게 한다.
다만, 도 4에 도시된 실시예와 달리, 도 5에 도시된 실시예의 광경로 보상장치(600)는 광경로 보상장치(600)를 구성하는 반사미러의 개수를 줄이므로, 광경로 보상장치(600)를 통과하는 동안 반사미러에 의한 영상의 반사 횟수를 줄을 수 있으므로, 광경로의 오차 발생가능성을 줄일 수 있고, 광경로 보상장치(600)의 구성을 단순화할 수 있다는 장점을 갖는다.
전술한 바와 같이, 상기 광경로 보상장치(600)로 입사되는 웨이퍼 테두리의 상면, 하면 및 측면 영상(l1, l2, l3)의 광경로가 웨이퍼 및 웨이퍼의 이송방향과 수직한 가상의 동일한 평면 상에 존재할 필요는 없으므로, 광경로 보상장치(600)를 구성하는 반사경의 개수를 줄일 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치(1000)의 제어부는 상기 광경로 보상장치(600)로 입사되는 웨이퍼 테두리의 상면, 하면 및 측면 영상의 광경로가 웨이퍼 및 웨이퍼의 이송방향과 수직한 가상의 동일한 평면 상에 존재하지 않는 경우, 이송되는 웨이퍼의 크랙 유무를 판단하는 경우, 웨이퍼 테두리의 측면 영상(l2)과 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면 영상(l1, l3)의 광경로의 거리차(b')를 감안하여, 발견된 크랙의 위치에 반영할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템(2000)의 다른 실시예를 도시하며, 도 7은 도 6에 도시된 웨이퍼 검사 시스템(2000)의 평면도를 도시한다.
도 1 내지 도 5를 참조한 설명과 중복된 설명은 생략한다.
전술한 실시예들은 웨이퍼 검사장치(1000)에서 검사되는 준사각형 웨이퍼를 특정한 방향으로 이송시키기 위하여 웨이퍼를 일정한 방향으로 이송시키는 컨베이어 벨트와 이를 구동하는 구동축으로 구성될 수 있다.
그러나, 원형의 반도체 웨이퍼 등을 검사하기 위해서는 새로운 구동장치(700)를 필요로 한다.
원형 웨이퍼(w')의 테두리에 존재하는 크랙 등을 발견하기 위하여, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템(2000)은 웨이퍼 안착부(730) 및 회전축(740)을 구비하는 구동장치(700)를 포함할 수 있다. 상기 회전축(740)은 웨이퍼 안착부(730)를 회전시킬 수 있다.
도 6에 도시된 웨이퍼 검사 시스템(2000)은 원형 웨이퍼(w')를 회전시켜 웨이퍼 테두리에 존재하는 크랙 등의 유무를 판단할 수 있다. 원형 웨이퍼(w')를 한바퀴 회전시키는 방법으로 하나의 웨이퍼 전체 테두리의 크랙 등의 유무를 판단할 수 있다.
도 1 내지 도 7에 도시된 실시예를 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치를 구성하는 검사부(500)의 삽입홈(550)으로 테두리가 통과되는 웨이퍼는 상기 제1 방향과 수직한 제3 방향으로 이송되거나, 상기 삽입홈(550)에 테두리가 삽입된 상태로 회전될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템(2000)의 다른 실시예의 평면도를 도시한다.
도 1 내지 도 7을 참조한 설명과 중복된 설명은 생략한다. 도 8에 도시된 실시예도 도 7에 도시된 웨이퍼 검사 시스템(2000)과 마찬가지로, 원형 웨이퍼(w')를 회전시키는 구동장치(700)를 구비하지만, 카메라(100)를 구비하는 웨이퍼 검사장치(1000)의 개수가 2개란 점에서 차이가 있다.
웨이퍼 검사장치(1000)의 개수가 2개이며, 2개의 웨이퍼 검사장치(1000x, 1000y)가 검사대상 웨이퍼의 지름방향 단부에 배치되는 경우에는 하나의 원형 웨이퍼(w')의 테두리에 존재하는 크랙 등의 유무를 판단하기 위하여 상기 구동장치(700)는 웨이퍼를 1회전 시킬 필요가 없으므로, 웨이퍼 검사 속도가 향상될 수 있다.
웨이퍼 검사과정의 속도를 향상시키기 위해서는 웨이퍼의 회전속도를 증가시켜야 하지만 회전속도를 증가시키면, 웨이퍼(w')의 안착상태가 보장될 수 없으므로, 회전속도에는 한계가 있으므로, 원형 웨이퍼를 검사하는 경우, 웨이퍼 검사장치(1000)를 복수 개 구비하여 검사속도를 증가시킬 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.

Claims (32)

  1. 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상을 웨이퍼의 측면과 수직한 제1 방향으로 반사시키는 적어도 1개 이상의 웨이퍼 반사경;
    상기 웨이퍼 반사경에서 반사된 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상 및 웨이퍼의 측면 영상을 함께 촬영하는 카메라;
    상기 카메라에서 촬영된 영상을 통해 웨이퍼 테두리의 결함을 판단하는 제어부;를 포함하는 웨이퍼 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 반사경에서 반사된 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상 및 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상을 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 반사시키는 반사부재를 더 포함하고, 상기 카메라는 상기 반사부재에 의해 반사된 영상을 촬영하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 수직한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 방향은 수평방향인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 카메라는 웨이퍼 테두리의 측면, 상면 및 하면 영상을 함께 촬영하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상과 상기 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면 영상의 광경로의 길이 차이를 보상하는 광경로 보상장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광경로 보상장치는 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상을 적어도 2회 이상 반사시키기 위하여, 적어도 2개 이상의 반사미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 반사미러는 몸체를 구성하는 바디부 및 바디부의 외측면에 구비된 반사면을 구비하며, 상기 반사미러 중 하나의 반사미러는 2개의 반사면을 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 반사미러의 바디부의 단면 형상은 직각 이등변 삼각형인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  10. 제7항에 있어서,
    복수 개의 반사미러의 반사면은 서로 평행하거나 수직한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 반사미러의 반사면은 상기 제1 방향에 대하여 45도 기울어진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 광경로 보상장치는 상기 웨이퍼 테두리 측면 영상을 상기 제1 방향과 수직한 제3 방향, 제1 방향, 제3 방향의 역방향 및 제1 방향으로 순차적으로 반사시키는 4개의 반사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 반사면 중 2개의 반사면은 하나의 반사미러의 바디부의 외측면에 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  14. 제13항에 있어서,
    하나의 반사미러의 바디부의 외측면에 구비되는 한 쌍의 반사면은 서로 수직한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  15. 제12항에 있어서,
    4개의 반사면에 의하여 반사되는 웨이퍼 테두리의 측면 영상의 광경로는 검사 대상 웨이퍼와 동일평면 또는 평행한 평면 상에 존재하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  16. 제1항에 있어서,
    수평방향으로 이송되는 검사대상 웨이퍼의 테두리가 통과하는 삽입홈이 구비되고, 상기 삽입홈 상부와 하부에 웨이퍼 반사경이 경사진 상태로 장착되는 검사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 검사부의 삽입홈으로 테두리가 통과되는 웨이퍼는 상기 제1 방향과 수직한 제3 방향으로 이송되거나, 상기 삽입홈에 테두리가 삽입된 상태로 회전되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  18. 이송 또는 회전되는 웨이퍼의 테두리를 촬영하기 위하여 웨이퍼의 테두리가 통과되는 검사부;
    상기 검사부를 통과하는 웨이퍼의 테두리를 촬영하는 촬영부;
    상기 촬영부에서 촬영된 영상을 통해 웨이퍼 테두리에 존재하는 결함의 유무를 판단하는 제어부;를 포함하는 웨이퍼 검사장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 검사부를 통과하는 웨이퍼는 수평방향으로 이송되거나 수평상태로 회전되며, 상기 촬영부는 수직방향으로 웨이퍼의 테두리를 촬영하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 검사부를 통과하는 웨이퍼 테두리의 영상을 상기 촬영부의 촬영방향으로 반사시키는 반사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 촬영부에서 촬영되는 영상은 웨이퍼 테두리의 측면 영상을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 촬영부에 의하여 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상과 함께 웨이퍼 테두리의 상면 영상 또는 웨이퍼 테두리의 하면 영상이 촬영되도록 하기 위하여, 상기 검사부는 웨이퍼 테두리의 상면 영상 또는 웨이퍼 테두리의 하면 영상을 반사시키는 적어도 1개 이상의 반사경을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상의 광경로의 길이를 상기 웨이퍼 테두리의 상면 영상의 광경로의 길이 또는 상기 웨이퍼 테두리의 하면 영상의 광경로의 길이에 대응되도록 상기 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상의 광경로의 길이를 증가시키기 위하여 상기 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상의 광경로를 변경시키는 복수 개의 반사미러가 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 반사미러에 반사되기 전의 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상의 광경로는 상기 반사미러에 의하여 반사 후의 복수 개의 상기 반사미러에 반사된 후의 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상의 광경로와 일치하거나 평행한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
  25. 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상을 웨이퍼의 측면과 수직하고 수평한 제1 방향으로 반사시키는 적어도 1개 이상의 웨이퍼 반사경;
    상기 웨이퍼 반사경에서 반사된 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상 및 웨이퍼의 측면 영상을 함께 촬영하는 카메라;
    상기 카메라에서 촬영된 영상을 통해 웨이퍼 테두리의 결함을 판단하는 제어부; 및,
    웨이퍼를 상기 제1 방향과 수직한 제3 방향으로 이송하거나, 회전시키는 구동장치를 포함하는 웨이퍼 검사 시스템.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 구동장치는 웨이퍼가 안착되는 한쌍의 컨베이어 벨트 및 상기 컨베이어 벨트를 구동하는 복수 개의 구동축을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 시스템.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 구동장치는 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 안착부 및 상기 웨이퍼 안착부를 회전시키는 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 시스템.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 웨이퍼 반사경에서 반사된 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면의 영상 및 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상을 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 반사시키는 반사부재를 더 포함하고, 상기 카메라는 상기 반사부재에 의해 반사된 영상을 촬영하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 시스템.
  29. 제25항에 있어서,
    상기 카메라는 웨이퍼 테두리의 측면, 상면 및 하면 영상을 함께 촬영하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 시스템.
  30. 제25항에 있어서,
    상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상과 상기 웨이퍼 테두리의 상면 또는 하면 영상의 광경로의 길이 차이를 보상하기 위하여, 상기 웨이퍼 테두리의 측면 영상을 적어도 2회 이상 반사시키는 적어도 2개 이상의 반사미러를 구비하는 광경로 보상장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 시스템.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 반사미러의 반사면은 상기 제1 방향에 대하여 45도 기울어진 상태로 구비되고, 복수 개의 반사미러의 반사면은 서로 평행하거나 수직한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 시스템.
  32. 제25항에 있어서,
    상기 광경로 보상장치는 상기 웨이퍼 테두리 측면 영상을 상기 제1 방향과 수직한 제3 방향, 제1 방향, 제3 방향의 역방향 및 제1 방향으로 순차적으로 반사시키는 4개의 반사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 시스템.
PCT/KR2011/006455 2010-09-09 2011-08-31 웨이퍼 검사장치 및 이를 구비한 웨이퍼 검사 시스템 WO2012033301A2 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100088462A KR101228459B1 (ko) 2010-09-09 2010-09-09 웨이퍼 검사장치 및 이를 구비한 웨이퍼 검사 시스템
KR10-2010-0088462 2010-09-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
WO2012033301A2 WO2012033301A2 (ko) 2012-03-15
WO2012033301A3 WO2012033301A3 (ko) 2012-05-31
WO2012033301A4 true WO2012033301A4 (ko) 2012-07-26

Family

ID=45811044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2011/006455 WO2012033301A2 (ko) 2010-09-09 2011-08-31 웨이퍼 검사장치 및 이를 구비한 웨이퍼 검사 시스템

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101228459B1 (ko)
WO (1) WO2012033301A2 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6150392B2 (ja) * 2013-09-13 2017-06-21 コマツＮｔｃ株式会社 ウエハ側面検査装置
KR20190134275A (ko) 2018-05-25 2019-12-04 주식회사 넥서스원 웨이퍼의 에지 영역 검사 시스템 및 검사 방법
KR20210129038A (ko) * 2019-02-28 2021-10-27 요시노 셋고 가부시키가이샤 판상체 검사 장치
KR102136084B1 (ko) 2020-06-16 2020-08-13 주식회사 넥서스원 웨이퍼의 에지 영역 검사 시스템
IL278191A (en) * 2020-10-20 2022-05-01 Metzerplas Coop Agricultural Organization Ltd System and method for detecting and removing defective drippers
CN114199885A (zh) * 2021-12-09 2022-03-18 合肥御微半导体技术有限公司 一种晶圆检测装置及其方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200188365Y1 (ko) * 2000-02-03 2000-07-15 주식회사셀라이트 웨이퍼 테두리 결함 검사장치
KR100516405B1 (ko) * 2003-02-28 2005-09-22 삼성전자주식회사 웨이퍼의 에지 노광 영역 검사 장치
KR100904007B1 (ko) * 2004-11-30 2009-06-22 시바우라 메카트로닉스 가부시키가이샤 표면 검사 장치 및 표면 검사 방법
JP2007240519A (ja) 2006-02-08 2007-09-20 Tokyo Electron Ltd 欠陥検査方法、欠陥検査装置及びコンピュータプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012033301A3 (ko) 2012-05-31
KR20120026311A (ko) 2012-03-19
KR101228459B1 (ko) 2013-01-31
WO2012033301A2 (ko) 2012-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012033301A4 (ko) 웨이퍼 검사장치 및 이를 구비한 웨이퍼 검사 시스템
WO2018016889A1 (ko) 비전검사모듈 및 그를 가지는 소자핸들러
JP2000180371A (ja) 異物検査装置および半導体工程装置
WO2017164556A1 (ko) 펠리클의 검사 장치 및 그 검사 방법
US7280197B1 (en) Wafer edge inspection apparatus
WO2017204560A1 (en) Method and apparatus of detecting particles on upper surface of glass, and method of irradiating incident light
KR20170031122A (ko) 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 그 기판 처리 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
WO2009119983A2 (ko) 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템
WO2017119786A1 (ko) 이송툴모듈 및 그를 가지는 소자핸들러
WO2021033895A1 (ko) 보정용 패널, 패널검사용 보정장치 및 패널 검사장치의 보정방법
WO2019172689A1 (ko) 비전검사모듈, 그를 가지는 소자검사시스템 및 그를 이용한 소자검사방법
WO2024043403A1 (ko) 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법
TWI744148B (zh) 電子構件的處理裝置
JP2007212230A (ja) 欠陥検査方法，欠陥検査システム及びコンピュータプログラム
WO2011074806A2 (ko) 기판 검사 장치 및 이를 이용한 기판 검사 방법
KR20200074928A (ko) 웨이퍼의 에지 영역 검사 시스템
WO2017052090A1 (ko) 소자핸들러
WO2018146657A1 (ko) 검사 장치, 및 그 장치를 이용한 검사 방법
WO2021145516A1 (ko) 웨이퍼 모서리 결함 검사장치 및 검사방법
WO2023008637A1 (ko) 원형 배터리 검사장치
US10876976B2 (en) Apparatus and method for substrate inspection
JP5837150B2 (ja) 基板処理方法及びその基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
KR20120045309A (ko) 웨이퍼 검사장치 및 이를 구비한 웨이퍼 검사 시스템
JP2007005690A (ja) 半導体装置用検査装置およびこれを用いた半導体装置の検査方法
WO2024039231A1 (ko) 비전검사모듈, 그를 포함하는 소자검사시스템 및 비전검사방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11823734

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11823734

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2