WO2024043403A1 - 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법에 관한 것으로, 웨이퍼를 촬영하는 카메라가 구비되고, 웨이퍼 이동공간 내부에 설치되는 검사모듈과; 상기 웨이퍼의 이동 방향과 동일한 직선 경로 상에 설치되어 상기 웨이퍼를 감지하는 센서A 및 센서B와; 상기 센서A와 센서B 중 어느 하나라도 웨이퍼를 감지하면(on) 트리거 신호를 발생시키는 프레임트리거와; 상기 프레임트리거에서 트리거 신호가 입력되면 상기 카메라 촬영 개시신호를 발생시키고 트리거 신호가 입력되지 않으면 카메라 촬영 종료신호를 발생시키는 프레임그래버와; 상기 프레임그래버에서 변환된 디지털신호를 이용하여 웨이퍼 이미지를 생성하고, 생성된 이미지를 연결된 모니터에 표시하며, 생성된 웨이퍼 이미지를 미리 준비된 정상 이미지와 비교하거나 생성된 웨이퍼 이미지를 미리 준비된 정상 이미지와 비교하거나 웨이퍼 이미지 내의 다이 이미지끼리 비교하여 웨이퍼의 결함을 검출하는 관리컴퓨터를 포함한다.

Description

반도체 웨이퍼 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법

본 발명은 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼 생산 라인에 부가 적용되어 웨이퍼 생산성에는 영향을 미치지 않으면서 웨이퍼를 전수 검사할 수 있도록 된 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 칩은 8대 공정 즉, 웨이퍼 제조 공정, 산화 공정, 포토 공정, 식각 공정, 증착 및 이온 주입 공정, 금속 배선 공정, EDS(Electrical Die Sorting) 공정, 패키징 공정을 통해 제조되며, 다수의 회로층을 형성하기 위해 포토 공정, 식각 공정, 증착 및 이온 주입 공정 등을 필요한 만큼 반복 실시한다.

상기 각 가공 공정들을 진행하는 과정에서 웨이퍼의 표면에는 유기 오염물, 금속 불순물, 스크래치(scratch), 크랙(crack), 치핑(chipping), 파손(broken) 등과 같은 다양한 결함이 발생하며, 각 공정 수행 후에는 결함 검사를 실시하여 설정 기준을 만족한 경우에는 다음 공정을 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 웨이퍼를 재가공하거나 폐기 처분한다.

또한 결함 발생 여부 및 결함의 종류 등을 파악하여 직전에 수행된 공정의 가공 설비들의 문제점을 파악하고 신속하게 대응함으로써 지속적인 결함 발생 및 그로 인한 손실 발생을 방지하고 있다.

종래에는 검사자의 육안을 이용하는 매크로 검사장치(macro inspection) 또는 광학렌즈와 CCD(charged coupled device) 카메라를 이용하는 인라인 자동 광학 검사 장치(In-line automatic optical device) 등을 이용하여 웨이퍼의 결함 검사를 실시하였다.

그런데, 종래의 웨이퍼 결함 검사 장치 및 방법에 의하면, 검사 정확도가 낮을 뿐만 아니라 검사 시간이 오래 걸려 전수 검사가 불가능하였다. 따라서 샘플링 검사(검사율 5%)를 실시할 수 밖에 없었으며, 이에 결함을 가진 웨이퍼에 대해 불필요한 공정이 수행되고, 가공 설비의 문제 발생을 신속하게 파악하지 못하는 문제점이 있었다. 결국 웨이퍼 수율이 저하되고, 공정 사고에 신속하게 대응하지 못함으로써 막대한 비용 손실이 초래되었다.

또한, 종래의 웨이퍼 결함 검사 장치는 웨이퍼 가공 설비와는 별도의 독립된 장치로 이루어져 있어서 기존 웨이퍼 가공 설비의 변경 없이 웨이퍼 가공 설비에 부가하여 설치하기가 곤란하였다. 따라서 양산라인에서 분리된 위치에 웨이퍼 결함 검사 장치를 독립적으로 설치하고, 가공 공정과는 상관없이 결함 검사 공정을 별개로 실시해야만 했으므로 가공 공정 전후에 실시간으로 웨이퍼 결함 검사를 실시할 수 없었다.

<선행기술문헌>

(특허문헌 1) 대한민국 공개특허공보 10-2009-0033977(2009.04.07. 공개)

전술한 문제점을 해소함에 있어, 본 발명의 목적은 기존 양산 라인의 변경없이 양산 라인에 용이하게 부가 설치할 수 있고, 가공 공정에 웨이퍼가 투입 및 배출될 때 실시간으로 전수 검사를 실시할 수 있도록 된 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치는, 웨이퍼를 촬영하는 카메라를 구비하고, 반도체 가공 설비의 웨이퍼 이동공간 내부에 설치되는 검사모듈과; 상기 웨이퍼의 이동 방향과 동일한 직선 경로 상에 서로 이격 설치되어 웨이퍼를 감지하는 센서A 및 센서B와; 상기 센서A와 센서B 중 어느 하나라도 웨이퍼를 감지(on)하면 트리거 신호를 발생하는 프레임트리거와; 상기 프레임트리거에서 트리거 신호가 발생하면 카메라 촬영 개시신호를 발생하고 트리거 신호가 입력되지 않으면 카메라 촬영 종료신호를 발생하며, 카메라에서 촬영된 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 프레임그래버와; 상기 프레임그래버에서 변환된 디지털신호를 이용하여 웨이퍼 이미지를 생성하고, 생성된 이미지를 연결된 모니터에 표시하며, 생성된 웨이퍼 이미지를 미리 준비된 정상 이미지와 비교하거나 촬영된 웨이퍼 이미지 내의 다이 이미지끼리 비교하여 웨이퍼의 결함을 검출하는 관리컴퓨터;를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 방법은, 관리컴퓨터의 입력 인터페이스를 통해 프레임트리거의 작동모드가 설정되는 검사모드 설정단계(S10); 상기 검사모드 설정단계(S10)에서 설정된 검사모드에 따라 카메라가 이동중인 웨이퍼를 촬영하는 웨이퍼 촬영단계(S20); 상기 웨이퍼 촬영단계(S20)에서 촬영된 이미지를 미리 마련되어 관리컴퓨터에 저장되어 있는 정상 이미지와 비교하거나 촬영된 웨이퍼 이미지 내의 다이 이미지끼리 비교하는 이미지 비교단계(S30); 상기 이미지 비교단계(S30)에서 각 모드에 따른 이미지 비교 결과, 이미지에 차이가 있으면 웨이퍼에 결함이 있는 것으로 판단하는 웨이퍼 결함 판단단계(S40); 상기 웨이퍼 결함 판단단계(S40)의 각 검사모드에서 결함이 발생한 경우 어떤 가공 공정(가공 장치)에 이상이 있는지를 판단하는 가공 공정(가공 장치) 이상 판단단계(S50)단계; 및 상기 가공 공정(가공 장치) 이상 판단단계(S50)의 판단 결과를 관리컴퓨터가 관리자에게 통보하는 이상 통보 단계(S60);를 포함한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법에 의하면, 양산 라인의 가공 설비 내부에 가공 설비의 변경 없이 검사모듈을 용이하게 설치 할 수 있다.

또한, 웨이퍼를 가공 설비에 투입하거나 배출할 때 실시간으로 전수 검사를 실시할 수 있으며, 이러한 검사 과정은 웨이퍼의 이동이나 가공 공정의 실시에 아무런 영향을 미치지 않는다.

따라서, 양산 라인의 생산성 저하 없이 웨이퍼 및 가공 설비의 결함을 신속하게 파악할 수 있다.

따라서, 웨이퍼 수율이 증가되고 공정 사고에 신속하게 대응할 수 있게 됨으로써 생산성이 향상되고 불필요한 소모 비용을 절감할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치가 적용된 반도체 가공 설비의 개략 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치의 일부 구성인 검사모듈과 지지구조물의 조립 상태 사시도이다.

도 3은 상기 검사모듈의 제1실시예의 설치 상태 측면도이다.

도 4는 상기 검사모듈의 제2실시예의 설치 상태 측면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치의 일 구성인 조명모듈의 개략도이다.

도 6은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치의 전체 구성도이다.

도 7은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치의 일 구성인 센서A와 센서B의 설치 위치 설명도이다.

도 8은 상기 센서A와 센서B의 작동모드 설명도이다.

도 9는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 방법의 순서도이다.

<부호의 설명>

1 : 웨이퍼 로딩공간 2 : 웨이퍼 이동공간

3 : 웨이퍼 가공공간 100 : 풉

200 : 이송로봇 210 : 엔드이펙터

300 : 검사모듈 310 : 상부플레이트

320 : 측부플레이트 325 : 연결브라켓

330 : 조명모듈 331 : LED소자

340 : 박스 350 : 프리즘

360 : 카메라 400 : 지지구조물

410 : 상부프레임 420 : 레그

430 : 높이조절나사 500 : 프레임트리거

600 : 프레임그래버 700 : 관리컴퓨터

800 : 조명제어기 W : 웨이퍼

본 발명 본 발명에 있어 첨부된 도면은 종래 기술과의 차별성 및 명료성, 그리고 기술 파악의 편의를 위해 과장된 표현으로 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어로서, 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 기술적 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 한편, 실시예는 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하고, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니며, 권리범위는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치가 적용된 반도체 가공 설비의 개략 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치의 일부 구성인 검사모듈과 지지구조물의 조립 상태 사시도, 도 3은 상기 검사모듈의 제1실시예의 설치 상태 측면도, 도 4는 상기 검사모듈의 제2실시예의 설치 상태 측면도, 도 5는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치의 일 구성인 조명모듈의 개략도, 도 6은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치의 전체 구성도, 도 7은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치의 일 구성인 센서A와 센서B의 설치 위치 설명도, 도 8은 상기 센서A와 센서B의 작동모드 설명도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치는, 카메라(360)가 구비된 검사모듈(300), 센서A와 센서B, 프레임트리거(500), 프레임그래버(600)가 구비된 관리컴퓨터(700), 조명제어기(800)를 포함한다.

먼저, 반도체 가공 공정을 수행하는 가공 설비의 일반적인 구성을 설명한다. 도 1과 같이, 반도체 가공 설비는 다수의 웨이퍼(W)가 적재된 풉(FOUP: Front Opening Unified Pod)(100)이 안착되는 웨이퍼 로딩공간(1)과, 웨이퍼(W)를 이동시켜주는 이송로봇(200)이 설치된 웨이퍼 이동공간(2)과, 웨이퍼 가공에 필요한 가공 장치들이 설치되어 있는 웨이퍼 가공공간(3)으로 구획되어 있다. 각 공간은 격벽(P)으로 구획되어 있으며, 격벽(P)에는 공간 사이에서 웨이퍼(W)를 이동시키기 위한 개구부 또는 홀(H)이 형성되어 있으며, 상기 개구부 또는 홀(H)에는 자동 개폐 수단이 설치될 수 있다.

상기 공간들은 외부에 대해 차단되어 먼지 등의 이물질에 대해 웨이퍼(W)를 보호하며, 특히 가공 공정을 수행하는 웨이퍼 가공공간(3)은 가스 주입과 플라즈마 형성 등이 가능한 밀폐 진공 공간으로 형성될 수 있다.

상기 이송로봇(200)은 통상 하나 또는 2개의 다관절 아암을 구비하며, 아암 단부에 설치된 엔드이펙터(210)로 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 이송한다. 이송로봇(200)은 풉(100)에서 웨이퍼(W)를 꺼내어 웨이퍼 가공공간(3)의 가공 장치로 전달하거나 가공 장치에서 공정 수행이 완료된 웨이퍼(W)를 다시 풉(100)에 로딩한다.

상기 검사모듈(300)은, 도 1 내지 도 3과 같이, 웨이퍼(W) 영상(이미지)을 획득하기 위한 카메라(360)와 조명모듈(330)을 한 곳에 조합한 기구이다.

검사모듈(300)은 수평의 상부플레이트(310)와, 상부플레이트(310)의 일단부에서 수직 하방으로 연장된 사다리꼴 형상의 측부플레이트(320)와, 상기 상부플레이트(310)와 측부플레이트(320) 사이에 밀착 설치된 직육면체 형상의 박스(340)를 포함한다.

또한 검사모듈(300)은 상기 박스(340)의 전면(측부플레이트(320)의 반대쪽 면)에 관통 설치된 카메라(360)와, 상기 측부플레이트(320)의 하단에 연결브라켓(325)을 매개로 설치된 조명모듈(330) 및 조명모듈(330)에서 조사되어 웨이퍼(W)에서 반사된 반사광을 직각으로 굴절 반사하여 카메라(360)로 입사시키는 프리즘(350)을 포함한다.

상기 조명모듈(330)은 전체적으로 직사각 판재 형상이며, 하단에 일렬로 다수의 LED소자(331)가 설치된 것으로, 상기 측부플레이트(320)와 동일한 수직면 상에 위치된다.

상기 조명모듈(330)에서 조사된 빛은 웨이퍼(W)에 반사된 후, 상기 프리즘(350)에서 굴절되어 카메라(360)의 렌즈로 입사되며, 이에 카메라(360)는 웨이퍼(W)의 표면 영상을 촬영할 수 있다. 박스(340)의 하면에는 웨이퍼(W)의 반사광이 통과할 수 있도록 직선형의 관통홀이 형성되어 있다.

상기와 같이 프리즘(350)을 이용하여 웨이퍼(W)에서 반사되는 빛을 수평으로 굴절시킨 후 카메라(360)로 입사시킴으로써 카메라(360)를 수평 방향으로 설치할 수 있게 된다. 이는 카메라를 수직 하방으로 설치하는 경우에 비하여 공간을 덜 차지하므로 협소한 공간인 웨이퍼 이동공간(2) 내부에 카메라(360)를 포함한 검사모듈(300)을 설치하기 용이하게 해 준다.

상기 카메라(360)로는 영역 스캔 카메라(Area scan camera), 라인 스캔 카메라(Line scan camera), TDI 스캔 카메라(Time delay integration scan camera)를 사용할 수 있으나, 본 명세서에서는 TDI 스캔 카메라를 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다.

상기 검사모듈(300)은 웨이퍼 이동공간(2)에서 격벽(P) 및 천정에 밀착 또는 최대한 근접한 위치에 설치된다. 이와 같이 설치됨으로써 검사모듈(300)과 이송로봇(200)의 간섭을 확실히 방지하고, 이송로봇(200)의 작동 공간을 최대한 확보할 수 있다.

상기 검사모듈(300)은 도 2에 도시된 바와 같은 지지구조물(400)을 매개로 웨이퍼 이동공간(2)의 내부에 설치된다.

상기 지지구조물(400)은 대략 직사각형의 상부프레임(410)과, 상부프레임(410)의 양단에 하방으로 설치된 레그(420)를 포함한다. 레그(420)의 하단에는 높이조절나사(430)가 구비되어 상부프레임(410)의 높이를 조절할 수 있다.

따라서 지지구조물(400)을 웨이퍼 이동공간(2)의 격벽(P) 및 천장에 밀착시키고 상기 높이조절나사(430)를 신장시키면(높이조절나사가 레그로부터 빠져나오는 방향) 상부프레임(410)이 웨이퍼 이동공간(2)의 천장에 가압 밀착됨으로써 지지구조물(400)이 고정된다.

상기 검사모듈(300)은 상부플레이트(310)가 상부프레임(410)의 하면에 장착되는 구조로 지지구조물(400)에 설치된다. 이와 같이 웨이퍼 이동공간(2)의 벽면에 장비 고정용 홀(볼트홀, 스크류홀 등)을 뚫지 않고도 검사모듈(300)을 견고하게 설치할 수 있다. 즉, 가공설비에 어떠한 변경(훼손)도 가하지 않고 검사모듈(300)을 설치할 수 있다.

또한, 도시하지 않았으나 상부프레임(410)의 하면에 전후 좌우로 이동 및 위치 고정 가능한 슬라이더를 설치하고, 그 슬라이더에 상부프레임(410)을 장착함으로써 지지구조물(400)에 대해 검사모듈(300)의 전후 및 좌우 위치를 조정할 수 있도록 할 수 있다.

한편, 경우에 따라서는, 웨이퍼 이동공간(2)내 이송로봇(200)의 위치나 이송로봇(200)의 작동 설정에 따라서 웨이퍼 가공공간(3)으로 웨이퍼(W)를 투입하기 전의 웨이퍼 대기위치에서 웨이퍼(W)의 단부가 도 3과 같이 프리즘(350)의 수직 하방 위치 즉, 카메라 촬영 위치를 지나쳐 위치할 수 있다. 이 경우 촬영 개시 시점에 이미 웨이퍼(W)의 단부 내측 부분부터 촬영을 시작하게 되므로 미촬영구간(R1)(웨이퍼 단부부터 촬영 개시 지점까지의 구간)이 존재하며, 따라서 웨이퍼(W)의 전체 영상을 얻을 수 없게 된다. 이때 조명모듈(330)의 빛 조사방향만을 바꾸어 촬영 개시 위치를 웨이퍼(W)의 전방 단부쪽으로 변경할 수 있지만, 이 경우 웨이퍼(W)에 반사된 빛이 조명모듈(330)에 차단되어 프리즘(350)으로 입사될 수 없는 또 다른 문제가 발생한다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 상기 검사모듈(300)을 도 4에 도시된 실시예와 같이 구성할 수 있다. 이 실시예는 조명모듈(330)을 측부플레이트(320)에서 웨이퍼(W)의 투입시 후방 단부쪽 방향으로 이격시켜 배치하고(조명모듈(300)에 의한 빛의 차단을 방지하기 위함), 조명모듈(300)의 빛을 웨이퍼(W)의 투입 방향 전방 단부의 앞쪽 지점으로 조사하는 것을 특징으로 한다. 이때 조명모듈(330)은 적절한 길이와 설치 각도를 가지는 연결브라켓(325)으로 측부플레이트(320)에 설치된다. 연결브라켓(325)은 측부플레이트(320)와 조명모듈(330)의 양측 단부를 연결하는 것이므로 조명모듈(330)에서 조사된 빛이 웨이퍼(W)에 반사된 후 프리즘(350)으로 입사되는 것을 차단하지 않는다.

상기와 같이 조명모듈(330)의 위치와 빛의 조사방향 변경을 통해 촬영 개시 위치를 웨이퍼(W)의 진행 방향 전방으로 조정할 수 있음으로써 웨이퍼(W)의 전체 촬영 영상을 얻을 수 있게 된다.

도 5는 상기 조명모듈(330)의 개략도로서, 조명모듈(330)의 하단에는 광원으로서 다수의 LED소자(331)가 설치되어 있다. 이때 상기 LED소자(331)들은 각각의 조사방향이 서로 다르게 설치될 수 있다. 이와 같이 LED소자(331)들의 조사방향이 서로 다르면 웨이퍼(W)에 다양한 각도에서 빛이 입사됨으로써 웨이퍼(W)의 다양한 결함을 보다 높은 확률로 검출해낼 수 있게 된다. 웨이퍼(W)의 표면에는 다양한 형상, 깊이, 형성 방향을 가지는 결함들이 존재하는데 빛이 일정한 각도로만 입사될 때는 카메라에 잘 포착되지 않던 결함들이 있을 수 있으나, 상기 실시예와 같이 빛이 다양한 각도에서 입사되면 난반사 현상에 의해 다양한 결함들이 카메라(360)에 더 선명하게 포착될 수 있다.

상기 센서A와 센서B는 웨이퍼 이동공간(2)의 내부 바닥측에 설치된다. 센서A와 센서B는 웨이퍼(W)의 직선 이동 방향을 따라 서로 소정 간격을 두고 설치되며, 이동하는 웨이퍼(W)보다 낮은 위치에 설치되어 웨이퍼(W)의 이동을 방해하지 않으면서 자신들의 상부를 지나가는 웨이퍼(W)를 감지한다. 즉, 센서A와 센서B는 자신들의 상부에 웨이퍼(W)가 존재할 때 on되고, 존재하지 않을 때 off된다..

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 센서A와 센서B는 웨이퍼(W)를 흡착하여 이동시키는 엔드이펙터(210)를 감지하지 않고 정확하게 웨이퍼(W)만을 감지할 수 있도록 평면상에서 봤을 때 엔드이펙터(210)의 측단부 보다 외측에 설치된다. 즉, 엔드이펙터(210)의 측단부 선(L1)보다 센서A,B가 설치되는 선(L2)이 엔드이펙터(210)의 중심선(L0)을 기준으로 더 외측에 위치된다(ℓ1 < ℓ2). 즉, 센서A,B가 엔드이펙터(210)의 이동경로 외측에 설치됨으로써 엔드이펙터(210)는 감지하지 않고 웨이퍼(W)가 센서들의 상부에 존재하는지의 여부만을 정확하게 검출할 수 있다.

또한, 상기 센서A는 투입 대기 위치에 있는 웨이퍼(W1)의 원주선 외측-투입 진행 방향 앞쪽-에 위치(P1)됨으로써 투입 대기 상태의 웨이퍼(W1)를 감지하지 않는다. 마찬가지로 센서B 역시 배출 대기 위치에 있는 웨이퍼(W3)의 원주선 외측-배출 진행 방향 앞쪽-에 위치(P2~P3)됨으로써 배출 대기 상태의 웨이퍼(W3)를 감지하지 않는다.

또한, 센서B는, 웨이퍼 투입시 웨이퍼의 후방 단부가 촬영위치선(L4)을 지나치는 위치에 있을 때, 그 위치의 웨이퍼(W2)의 원주선 외측-투입 진행 방향 뒤쪽-에 위치(P2)해야만 한다. 센서B가 상기 위치(P2)에 있어야만 웨이퍼(W)의 진행 방향 후단부를 잘리지 않고 완전히 촬영할 수 있게 된다. 도 7과 같이 촬영위치선(L4)가 투입 대기 위치에 있는 웨이퍼(W1)의 전방 단부 내측에 있어서 웨이퍼의 전방 단부가 촬영되지 않는 문제는 위에서 설명한 도 4의 실시예를 적용함으로써 해결할 수 있다.

상기와 같이 센서B는 배출 대기 위치의 웨이퍼(W3)를 감지하지 않으면서 투입시 웨이퍼(W2)의 후단까지 완전히 촬영이 가능하도록 하기 위해서 상기 P2위치에서 P3위치 사이에 설치되어야 한다.

상기 프레임트리거(Frame trigger)(500)는 상기 센서들의 웨이퍼 감지 신호를 전달받아 트리거 신호를 발생시킨다. 이때 센서A와 센서B중 어느 하나라도 on되어 있으면 트리거 신호가 발생되어 프레임그래버(600)로 전달된다.

센서A와 센서B는 웨이퍼(W)의 직선 이동 경로를 따라 설치되어 있기 때문에 그 감지 신호는, 도 8에 도시된 바와 같이, 소정의 시간차를 두고 발생하게 된다. 즉, 웨이퍼 투입시에는 센서A가 먼저 on되고 이어 센서B가 on되며, 센서A가 먼저 off되고 이어 센서B가 off된다. 반대로 웨이퍼 배출시에는 센서B가 먼저 on되고 이어 센서A가 on되며, 센서B가 먼저 off되고 이어 센서A가 off된다.

프레임트리거(500)는 이와 같은 개별 센서의 on/off 신호를 상기 관리컴퓨터(700)에 전달할 수 있으며, 관리컴퓨터(700)는 개별 센서 on/off 신호를 이용하여 웨이퍼(W)의 투입 또는 배출 상태를 모니터에 표시할 수 있다.

즉, 센서A → 센서B 순서로 on신호가 발생하면 웨이퍼 투입 중인 것으로 판단하고 모니터에 웨이퍼 투입을 알리는 'IN' 등의 문자를 표시하고, 반대로 센서B → 센서A의 순서로 on신호가 발생하면 웨이퍼 배출 중인 것으로 판단하고 모니터에 웨이퍼 배출을 알리는 'OUT' 등의 문자를 표시할 수 있다. 따라서 관리자는 모니터의 표시 내용을 보고 가공 설비 내에서 현재 웨이퍼가 어디로 이동하고 있는지를 정확하게 알 수 있으며, 다음 작동을 예측할 수 있다.

상기 프레임그래버(Frame grabber)(600)는 화상 처리에 사용되는 고해상도의 그래픽 카드로서 상기 관리컴퓨터(700)의 내부에 설치되고, 카메라(360)에서 촬영된 촬영정보(아날로그 영상신호)를 디지털화하여 관리컴퓨터(700)가 처리할 수 있는 신호로 바꿔주는 영상 처리 장비이다.

또한 프레임그래버(600)는 프레임트리거(500)에서 트리거 신호가 발생(on)되면 카메라(360)에 촬영 개시 신호를 전달하고, 트리거 신호가 off되면 촬영 종료 신호를 전달한다.

상기 관리컴퓨터(700)는 프래임그래버(600)에서 생성한 디지털 영상 신호를 이용하여 모니터에 웨이퍼(W) 촬영 이미지를 표시한다.

또한 관리컴퓨터(700)는 촬영된 웨이퍼 이미지와 미리 준비된 해당 위치에서의 정상 웨이퍼 이미지를 비교하거나, 또는 촬영된 웨이퍼 이미지 내의 다이(Die) 이미지를 서로 비교(Die to Die 비교 방법)하여 촬영된 웨이퍼(W)의 결함 여부를 판단하고, 결함이 발생했을 때 어느 공정의 가공 장치에서 문제가 발생했는지를 판정한다.

또한 관리컴퓨터(700)는 어떤 공정에서 어떤 결함이 발생했는지를 관리자에게 통보한다.

또한 관리컴퓨터(700)는 웨이퍼(W)의 결함 정도에 따라 웨이퍼(W)를 재가공하여 다시 사용할 수 있는지 또는 폐기해야 할 것인지를 판단한다.

또한 관리컴퓨터(700)의 입력 인터페이스를 통해 상기 프레임트리거(500)의 작동 모드를 선택할 수 있다. 프레임트리거(500)의 작동모드는 모드1, 모드2, 모드3의 3가지이다.

도 8과 같이, 상기 모드1에서는 웨이퍼(W) 투입시에만 트리거 신호가 발생된다. 즉, 모드1에서는 해당 가공 설비의 공정 수행 전에 웨이퍼(W)가 투입될 때 촬영하여 결함을 판단하게 되므로 이 모드에서 결함이 발견된 경우, 직전에 수행된 공정의 가공 장치에 문제가 발생했음을 알 수 있다.

모드2에서는 웨이퍼(W) 배출시에만 트리거 신호가 발생된다. 즉, 모드2에서는 해당 가공 장치의 공정 수행 후에 웨이퍼(W)가 배출될 때 촬영하여 결함을 판단하게 되므로 이 모드에서 결함이 발견된 경우, 현재 수행된 공정의 가공 장치(웨이퍼가 위치한 가공 설비)에 문제가 있음을 알 수 있다.

모드3에서는 웨이퍼(W) 투입시 및 배출시 모두에서 트리거 신호가 발생된다. 이때 관리컴퓨터(700)는 투입시 촬영 이미지와 배출시 촬영 이미지를 서로 비교하게 되며, 그 차이에 의해 결함 발생 여부를 판단한다. 또한 다이 투 다이 방법을 적용하여 투입시 및 배출시에 각각 촬영된 웨이퍼 이미지만으로(각 촬영 웨이퍼 이미지 내부의 다이끼리 서로 비교함) 투입시 웨이퍼의 결함 또는 배출시 웨이퍼의 결함을 판단할 수 있다.

따라서 모드3에서는 투입시 촬영 이미지와 배출시 촬영 이미지를 서로 비교하여 결함이 발생한 경우에는 현재 웨이퍼가 위치한 가공 장치에 문제가 있는 것으로 판단한다. 또한 다이 투 다이 방법을 적용하여 투입시 촬영 이미지에 결함이 있는 것으로 판단했을 때는 직전 수행 공정(가공 장치)에 이상이 있는 것으로 판단하며, 배출시 촬영 이미지에 결함이 있는 것으로 판단했을 때는 현재 수행 공정(가공 장치)에 이상이 있는 것으로 판단한다.

상기 조명제어기(800)는 상기 조명모듈(330)의 작동을 제어하는 장치이다. 조명제어기(800)는 가공 설비가 작동되고 있는 동안 조명모듈(330)을 상시 on 상태로 유지한다. 또한 조명모듈(330)로 공급되는 전류량을 제어하여 조명모듈(330)의 밝기를 조절한다. 관리자는 웨이퍼 촬영 이미지를 보고 이미지의 해상도를 증가시키기 위해 즉, 보다 고화질의 웨이퍼 이미지를 얻기 위하여 조명모듈(330)의 밝기를 적절히 조절할 수 있으며, 구체적인 조절 명령은 관리컴퓨터(700)의 사용자 인터페이스를 통해 입력된다.

또한, 관리컴퓨터(700)은 가공 설비가 작동을 중지한 휴지기(이송로봇(200)도 작동이 중지된 상태로서 웨이퍼(W) 이송이 이루어지지 않는 상태)에 내장된 프로그램에 의해 상기 조명제어기(800)로 하여금 조명모듈(330)의 광량을 감소시키도록 할 수 있다. 따라서 불필요한 전력 소모를 최소화할 수 있다.

이제 상기와 같은 구성의 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치를 이용한 반도체 결함 검사 방법을 설명한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 결함 검사 방법은, 검사모드 설정단계(S10), 웨이퍼 촬영단계(S20), 이미지 비교단계(S30), 웨이퍼 결함 판단단계(S40), 가공 공정(가공 장치) 이상 판단단계(S50), 관리자에게 통보하는 이상 통보 단계(S60)를 포함한다.

상기 검사모드 설정단계(S10)는 관리자가 관리컴퓨터(700)의 입력 인터페이스를 통해 프레임트리거(500)의 작동모드를 설정하는 것이다. 위에서 설명한 바와 같이, 프레임트리거(500)의 작동모드는 모드1, 모드2, 모드3로 설정할 수 있다.

상기 웨이퍼 촬영단계(S20)는 설정된 검사모드에 따라 카메라(360)가 이동중인 웨이퍼(W)를 촬영하는 단계이다. 즉, 모드1에서는 웨이퍼 투입시에만 트리거 신호가 발생하여 투입되는 웨이퍼에 대한 촬영이 이루어진다(S21: 투입시 촬영단계). 또한 모드2에서는 웨이퍼 배출시에만 트리거 신호가 발생하여 배출되는 웨이퍼에 대한 촬영이 이루어진다(S22: 배출시 촬영단계). 또한 모드3에서는 투입과 배출시 모두 트리거 신호가 발생되므로 투입되는 웨이퍼와 배출되는 웨이퍼 모두에 대해 촬영이 이루어진다(S23: 투입/배출시 촬영단계).

상기 이미지 비교단계(S30)는 상기 웨이퍼 촬영단계(S20)에서 촬영된 이미지를 미리 마련되어 관리컴퓨터(700)에 저장되어 있는 정상 이미지와 비교하는 것이다.

정상 이미지는 투입시 웨이퍼의 정상 이미지(정상 이미지1), 배출시 웨이퍼의 정상 이미지(정상 이미지2) 등, 복수 개가 준비되어 저장될 수 있다.

현재 진행 중인 검사모드가 모드1인 경우에는 투입시 촬영 이미지와 정상이미지1을 비교하는 단계(S31)를 실시하고, 모드2인 경우에는 배출시 촬영 이미지와 정상이미지2를 비교하는 단계(S32)를 실시하며, 모드3인 경우에는 투입시 촬영 이미지와 배출시 촬영 이미지를 비교하는 단계(S33)를 실시한다.

상기 웨이퍼 결함 판단단계(S40)는 이전의 이미지 비교단계(S30)에서 각 모드에 따른 이미지 비교 결과 이미지에 차이가 있으면 웨이퍼(W)에 결함이 있는 것으로 판단하는 단계이다. 결함이 있으면(yes) 이후의 가공 공정(가공 장치) 이상 판단단계(S50)를 실시하고, 결함이 없으면(no) 웨이퍼(W)를 다음 공정으로 이동시킨다.

한편, 상기 이미지 비교단계(S30)의 모드1 내지 모드3 모든 경우에, 촬영된 이미지와 미리 준비된 정상이미지를 비교하는 것이 아니라, 촬영된 이미지 내의 다이(Die)와 다이(Die)를 서로 비교하여 비교된 다이 사이에 차이점이 있을 때 상기 웨이퍼 결함 판단단계(S40)에서 결함이 발생한 것으로 판단할 수도 있음은 물론이다(Die to Die 비교 방법). 다이(Die)는 실질적으로 하나의 반도체칩을 구성하는 본질이므로 웨이퍼(W)내 모든 다이와 다이는 동일한 구조(패턴)를 가지는 바, 다이와 다이를 비교하여 결함을 판단하는 것이 가능하다.

상기 가공 공정(가공 장치) 이상 판단단계(S50)는 각 검사모드에서 결함이 발생한 경우 어떤 공정에 문제가 있는지 즉, 어떤 공정의 가공 장치에 이상이 있는지를 판단하는 단계로서, 모드1에서 결함이 발견되면 직전 공정의 가공 장치에 이상이 있는 것으로 판단(S51)하고, 모드2에서 결함이 발견되면 현재 공정의 가공 장치에 이상이 있는 것으로 판단하며(S52), 모드3에서 결함이 발견된 경우에도 현재 공정의 가공 장치에 이상이 있는 것으로 판단한다(S53).

또한 모드3에서 다이 투 다이 방법을 이용하여 투입시와 배출시 각각의 이미지에 대해 개별적으로 결함 판단을 한 경우에는 투입시 이미지에 결함이 있을 때는 직전 공정(가공 장치)에 이상이 있는 것으로 판단하고, 배출시 이미지에 결함이 있을 때는 현재 공정(가공 장치)에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.

또한, 가공 공정(가공 장치) 이상 판단단계(S50)에서는 웨이퍼(W)를 재가공하여 더 사용할 것인지 또는 폐기할 것인지를 함께 판단할 수 있다. 이러한 웨이퍼(W) 재가공/폐기 판단은 이전의 웨이퍼 결함 판단단계(S40)에서 실시될 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 가공 공정(가공 장치) 이상 판단단계(S50)에서 어떤 공정(가공 장치)에 이상이 생겼는지 판단되었으면, 관리컴퓨터(700)는 이를 관리자에게 통보하는 이상 통보 단계(S60)를 실시한다. 관리컴퓨터(700)는 문제가 있는 것으로 판단된 공정(가공 장치)이 어떤 공정(가공 장치)인지를 알려주는 정보를 모니터에 표시하거나, 무선 통신 방법에 의해 관리자가 소지한 통신기기를 통해 통지하거나, 해당 공정의 가공 장치에 마련된 경보수단(경보램프, 경보스피커 등)을 작동시킴으로써 이상이 발생한 공정(가공 장치)을 관리자에게 통보할 수 있다. 따라서 관리자는 어떤 공정(가공 장치)에 문제가 발생했는지를 신속하고 정확하게 인지할 수 있게 되고, 이에 보다 신속하게 적절히 대응할 수 있게 된다.

따라서 문제 발생을 인지하지 못한 상태에서 가공 공정이 계속 진행됨으로써 웨이퍼에 결함이 누적되거나, 결함을 가진 불량 웨이퍼 수가 증가되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 웨이퍼 촬영단계(S20)에서 웨이퍼(W)의 투입 및 배출시 모두의 경우에 웨이퍼(W)의 이동 방향 후단부의 촬영 이미지가 길게 늘어나는 왜곡 현상이 발생할 수 있다. 이는 웨이퍼(W)의 이동속도와 카메라(360)의 촬영속도의 동기화에 문제가 발생했기 때문으로서, 통상 TDI 스캔시 촬영속도에 비해 피사체의 이동속도가 느린 경우에는 촬영 이미지의 피사체 형상이 길게 늘어나고, 촬영속도에 비해 피사체의 이동속도가 빠른 경우에는 촬영 이미지의 피사체 형상이 짧아지는 왜곡이 발생한다.

웨이퍼 TDI 스캔시에는 이송로봇(200)의 이송속도가 웨이퍼 정지 위치로부터 일정 거리 이전부터 서서히 감소하여 정지 위치에서 0(zero)이 된다. 즉, 웨이퍼(W)의 이동 방향 후방 단부 촬영시에는 웨이퍼(W)의 이동 속도가 이전보다 현저히 느려짐으로써 카메라(360) 촬영속도와 동기화가 깨지면서 웨이퍼(W)의 후단 이미지가 길게 늘어지는 현상이 발생하게 된다.

따라서 상기 웨이퍼 촬영단계(S20)에서는 제1 on신호가 발생하면 촬영을 개시하고, 제2 on신호 발생시 촬영을 지속하며, 제1 off신호가 발생하면 관리컴퓨터(700)에 입력된 프로그램에 의해 카메라(360)의 촬영속도를 감속시켜 정지를 위해 감속 중인 웨이퍼의 이동속도에 카메라(360)의 촬영속도를 동기화시키는 단계를 더 수행할 수 있다(투입시에는 센서A, 센서B 순서로 on/off되고, 배출시에는 센서B, 센서A의 순서로 on/off되므로, 두 가지 경우를 일반화하여 설명할 수 있도록 먼저 발생하는 센서 신호를 제1신호, 나중에 발생하는 센서 신호를 제2신호로 구분하여 설명하였음).

이때 카메라(360)의 촬영속도 감속값은 미리 반복 실시된 시험을 통해 웨이퍼 후단 이미지가 늘어나는 왜곡 현상을 회피할 수 있는 값으로 설정될 수 있다.

상기와 같이 웨이퍼 촬영시 웨이퍼의 정지를 위한 감속 속도에 맞추어 카메라의 촬영속도를 감소시켜 줌으로써 웨이퍼 이동속도와 카메라 촬영속도 동기화가 유지되어 웨이퍼의 후단 이미지가 늘어나는 왜곡 현상을 방지할 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법에 의하면, 양산 라인의 가공 설비 내부에 가공 설비의 변경 없이 검사모듈을 용이하게 설치 할 수 있고, 웨이퍼를 가공 설비에 투입하거나 배출할 때 실시간으로 전수 검사를 실시할 수 있으며, 양산 라인의 생산성 저하 없이 웨이퍼 및 가공 설비의 결함을 신속하게 파악할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 수율이 증가되고 공정 사고에 신속하게 대응할 수 있게 됨으로써 생산성이 향상되고 불필요한 비용 손실을 방지할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 기초로 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해해야 한다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하 기술할 청구범위에 의하며, 상술한 발명의 구체적 내용을 토대로 정해져야 할 것이다.

본 발명은 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법에 관한 것으로, 반도체 웨이퍼 생산과 관련된 산업 분야에 이용 가능하다.

Claims (18)

1. 웨이퍼를 촬영하는 카메라를 구비하고, 반도체 가공 설비의 웨이퍼 이동공간 내부에 설치되는 검사모듈과;

   상기 웨이퍼의 이동 방향과 동일한 직선 경로 상에 서로 이격 설치되어 웨이퍼를 감지하는 센서A 및 센서B와;

   상기 센서A와 센서B 중 어느 하나라도 웨이퍼를 감지(on)하면 트리거 신호를 발생하는 프레임트리거와;

   상기 프레임트리거에서 트리거 신호가 발생하면 카메라 촬영 개시신호를 발생하고 트리거 신호가 입력되지 않으면 카메라 촬영 종료신호를 발생하며, 카메라에서 촬영된 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 프레임그래버와;

   상기 프레임그래버에서 변환된 디지털신호를 이용하여 웨이퍼 이미지를 생성하고, 생성된 이미지를 연결된 모니터에 표시하며, 생성된 웨이퍼 이미지를 미리 준비된 정상 이미지와 비교하거나 웨이퍼 이미지 내의 다이 이미지끼리 비교하여 웨이퍼의 결함을 검출하는 관리컴퓨터;

   를 포함하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 검사모듈은 수평의 상부플레이트와, 상부플레이트의 일단부에 수직으로 연결된 측부플레이트와, 상기 상부플레이트와 측부플레이트의 사이에 설치된 박스와, 상기 측부플레이트의 하단에 설치된 조명모듈을 포함하고, 상기 박스의 일측면에 카메라가 관통 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 카메라가 수평으로 설치되고, 상기 박스의 내측에 웨이퍼로부터 반사된 반사광을 굴절시켜 카메라로 입사시키는 프리즘이 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 검사모듈은 지지구조물을 매개로 가공 설비의 웨이퍼 이동공간 내부에 설치되고,

   상기 지지구조물은 상부프레임과, 상부프레임의 양단에 설치된 레그와, 양측 레그의 하단에 설치된 높이조절나사를 포함하며,

   상기 검사모듈의 상부플레이트가 상기 지지구조물의 상부프레임 하면에 장착되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 지지구조물과 검사모듈은 상기 높이조절나사가 신장 조절되어 상부프레임이 가공 설비의 웨이퍼 이동공간의 천장에 가압 밀착됨으로써 가공 설비에 아무런 변화를 주지 않고 웨이퍼 이동공간 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치.
6. 청구항 2에 있어서,

   상기 조명모듈은 측부플레이트의 전방으로 이격 설치되고, 웨이퍼의 투입 방향 전방 단부를 향해 빛을 후방으로 조사하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치.
7. 청구항 2에 있어서,

   상기 조명모듈은 하단에 다수의 LED소자가 구비되고, 상기 LED소자들은 각각의 조사 방향이 상이하게 설치되어 웨이퍼의 표면에서 난반사가 이루어지도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 센서A와 센서B는 상기 이송로봇의 엔드이펙터 이동 경로 외측에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 센서A는 투입 대기 위치에 있는 웨이퍼의 원주선 외측이면서 웨이퍼의 투입 진행 방향 앞쪽에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치.
10. 청구항 8에 있어서,

    상기 센서B는 배출 대기 위치에 있는 웨이퍼의 원주선 외측이면서 웨이퍼의 배출 진행 방향 앞쪽의 위치와, 웨이퍼 투입시 웨이퍼의 후방 단부가 카메라의 촬영위치선을 지나치는 위치에 있을 때 그 위치에 있는 웨이퍼의 원주선 외측이면서 투입 진행 방향 뒤쪽의 위치 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치.
11. 청구항 1에 있어서,

    상기 센서A와 센서B가 A→B의 순서로 웨이퍼를 감지하면 상기 관리컴퓨터는 모니터에 웨이퍼 투입을 알리는 문자를 표시하고, 반대로 상기 센서A와 센서B가 B→A의 순서로 웨이퍼를 감지하면 상기 관리컴퓨터는 모니터에 웨이퍼 배출을 알리는 문자를 표시하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치.
12. 청구항 1에 있어서,

    상기 프레임트리거는 모드1, 모드2, 모드3의 작동모드를 가지며, 상기 작동모드는 관리컴퓨터의 입력 인터페이스를 통해 설정될 수 있고, 상기 프레임트리거는 모드1에서는 웨이퍼 투입시에만 트리거 신호를 발생하고, 모드2에서는 웨이퍼 배출시에만 트리거 신호를 발생하며, 모드3에서는 웨이퍼 투입과 배출시 모두 트리거 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치.
13. 청구항 12에 있어서,

    상기 관리컴퓨터에는 해당 가공 설비에서 가공 장치로 투입되기 전 상태의 웨이퍼 정상 이미지와 가공 장치에서 가공 완료되고 배출된 상태의 웨이퍼 정상 이미지가 미리 저장되어 있고,

    상기 관리컴퓨터는 모드1에서 투입시 촬영 이미지와 해당 정상 이미지를 비교하여 결함을 검출하고, 모드2에서 배출시 촬영 이미지와 해당 정상 이미지를 비교하여 결함을 검출하며, 모드3에서 투입시 촬영 이미지와 배출시 촬영 이미지를 비교하여 결함을 검출하며,

    상기 관리컴퓨터는 모드1에서 결함이 검출된 경우 직전에 수행된 가공 공정(가공 장치)에 이상이 있는 것으로 판단하고, 모드2와 모드3에서는 현재 수행된 가공 공정(가공 장치)에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치.
14. 청구항 12에 있어서,

    상기 관리컴퓨터는 모드1에서 투입시 촬영된 웨이퍼 이미지 내부의 다이 이미지끼리 서로 비교하여 결함을 검출하고, 모드2에서 배출시 촬영된 웨이퍼 이미지 내부의 다이 이미지끼리 서로 비교하여 결함을 검출하며, 모드3에서는 투입시 촬영 웨이퍼 이미지의 다이 이미지 비교 및 배출시 촬영 웨이퍼 이미지의 다이 이미지 비교를 모두 실시하여 투입시 웨이퍼 이미지 및 배출시 웨이퍼 이미지의 결함을 각각 검출하며,

    상기 관리컴퓨터는 모드1에서 결함이 검출된 경우 직전에 수행된 가공 공정(가공 장치)에 이상이 있는 것으로 판단하고, 모드2에서는 현재 수행된 가공 공정(가공 장치)에 이상이 있는 것으로 판단하며, 모드3에서는 투입시 이미지에 결함이 검출되면 직전에 수행된 가공 공정(가공 장치)에 이상이 있는 것으로 판단하고 배출시 이미지에 결함이 검출되면 현재 수행된 가공 공정(가공 장치)에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 장치.
15. 관리컴퓨터의 입력 인터페이스를 통해 프레임트리거의 작동모드가 설정되는 검사모드 설정단계(S10);

    상기 검사모드 설정단계(S10)에서 설정된 검사모드에 따라 카메라가 이동중인 웨이퍼를 촬영하는 웨이퍼 촬영단계(S20);

    상기 웨이퍼 촬영단계(S20)에서 촬영된 이미지를 미리 마련되어 관리컴퓨터에 저장되어 있는 정상 이미지와 비교하거나 촬영된 웨이퍼 이미지 내의 다이 이미지끼리 비교하는 이미지 비교단계(S30);

    상기 이미지 비교단계(S30)에서 각 모드에 따른 이미지 비교 결과, 비교된 이미지에 차이가 있으면 웨이퍼(W)에 결함이 있는 것으로 판단하는 웨이퍼 결함 판단단계(S40);

    상기 웨이퍼 결함 판단단계(S40)의 각 검사모드에서 결함이 발생한 경우 어떤 가공 공정(가공 장치)에 이상이 있는지를 판단하는 가공 공정(가공 장치) 이상 판단단계(S50)단계; 및

    상기 가공 공정(가공 장치) 이상 판단단계(S50)의 판단 결과를 관리컴퓨터가 관리자에게 통보하는 이상 통보 단계(S60);

    를 포함하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 방법.
16. 청구항 15에 있어서,

    상기 검사모드 설정단계(S10)에서 모드1, 모드2, 모드3 중 어느 하나가 설정되고,

    상기 웨이퍼 촬영단계(S20)에서 상기 모드1은 웨이퍼 투입시에만 웨이퍼가 촬영되고(S21: 투입시 촬영단계), 상기 모드2는 웨이퍼 배출시에만 웨이퍼가 촬영되며(S22: 배출시 촬영단계), 상기 모드3는 웨이퍼 투입과 배출시 모두 웨이퍼가 촬영되며(S23: 투입/배출시 촬영단계),

    상기 이미지 비교단계(S30)에서 모드1인 경우 투입시 촬영 이미지와 해당 정상이미지를 비교하고(S31), 모드2인 경우 배출시 촬영 이미지와 해당 정상이미지를 비교하며(S32), 모드3인 경우 투입시 촬영 이미지와 배출시 촬영 이미지를 비교하며(S33),

    상기 가공 공정(가공 장치) 이상 판단단계(S50)단계에서 모드1에서 결함이 발견되면 직전 공정의 가공 장치에 이상이 있는 것으로 판단하고(S51), 모드2와 모드3에서 결함이 발견되면 현재 공정의 가공 장치에 이상이 있는 것으로 판단(S52, S53)하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 방법.
17. 청구항 15에 있어서,

    상기 검사모드 설정단계(S10)에서 모드1, 모드2, 모드3 중 어느 하나가 설정되고,

    상기 웨이퍼 촬영단계(S20)에서 상기 모드1은 웨이퍼 투입시에만 웨이퍼가 촬영되고(S21: 투입시 촬영단계), 상기 모드2는 웨이퍼 배출시에만 웨이퍼가 촬영되며(S22: 배출시 촬영단계), 상기 모드3는 웨이퍼 투입과 배출시 모두 웨이퍼가 촬영되며(S23: 투입/배출시 촬영단계),

    상기 이미지 비교단계(S30)에서 모드1인 경우 투입시 촬영 이미지 내부의 다이 이미지끼리 비교하고(S31), 모드2인 경우 배출시 촬영 이미지 내부의 다이 이미지끼리 비교하며(S32), 모드3인 경우 투입시 촬영 이미지의 다이 이미지 비교와 배출시 촬영 이미지의 다이 이미지 비교를 각각 실시하며(S33),

    상기 가공 공정(가공 장치) 이상 판단단계(S50)단계에서 모드1에서 결함이 발견되면 직전 공정의 가공 장치에 이상이 있는 것으로 판단하고(S51), 모드2에서 결함이 발견되면 현재 공정의 가공 장치에 이상이 있는 것으로 판단(S52)하며, 모드3에서는 투입시 이미지에 결함이 검출되면 직전에 수행된 가공 공정(가공 장치)에 이상이 있는 것으로 판단하고 배출시 이미지에 결함이 검출되면 현재 수행된 가공 공정(가공 장치)에 이상이 있는 것으로 판단(S53)하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 방법.
18. 청구항 15에 있어서,

    상기 웨이퍼 촬영단계(S20)에서 상기 센서A와 센서B 중 어느 한 센서에서 on신호가 발생하면 촬영을 개시하고, 나머지 한 센서에서 on신호가 발생되면 촬영을 지속하며, 상기 센서A,B 중 어느 한 센서에서 off신호가 발생하면 관리컴퓨터가 카메라의 촬영속도를 감속시켜 정지를 위해 감속 중인 웨이퍼의 이동속도에 카메라의 촬영속도를 동기화시키는 단계를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 결함 검사 방법.

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