KR20150135920A - 웨이퍼 검사 장치 - Google Patents

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KR20150135920A
KR20150135920A KR1020140063117A KR20140063117A KR20150135920A KR 20150135920 A KR20150135920 A KR 20150135920A KR 1020140063117 A KR1020140063117 A KR 1020140063117A KR 20140063117 A KR20140063117 A KR 20140063117A KR 20150135920 A KR20150135920 A KR 20150135920A
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김학룡
심준희
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세메스 주식회사
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Abstract

링 형태의 마운트 프레임에 부착된 다이싱 테이프 상에 부착되며 복수의 다이들로 이루어진 웨이퍼에 대한 검사를 수행하기 위한 웨이퍼 검사 장치에 있어서, 상기 장치는, 상기 웨이퍼가 수납된 카세트를 지지하기 위한 로드 포트와, 상기 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 척과, 상기 카세트와 상기 웨이퍼 척 사이에서 수평 방향으로 상기 웨이퍼를 이송하기 위한 웨이퍼 이송부와, 상기 웨이퍼 척 상에 지지된 웨이퍼를 검사하기 위한 검사부와, 상기 로드 포트에 인접하게 배치되며 상기 카세트와 상기 웨이퍼 척 사이에서 상기 웨이퍼를 안내하기 위하여 수평 방향으로 연장하는 가이드 레일들을 포함한다.

Description

웨이퍼 검사 장치{Apparatus for inspecting a wafer}
본 발명의 실시예들은 웨이퍼 검사 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 반도체 제조 공정에서 다이싱 공정에 의해 복수의 다이들로 분할된 웨이퍼를 검사하기 위한 장치에 관한 것이다.
집적 회로 소자들과 같은 반도체 소자들은 일반적으로 실리콘웨이퍼와 같은 기판 상에 일련의 처리 공정들을 반복적으로 수행함으로써 형성될 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 상에 막을 형성하는 증착 공정, 상기 막을 전기적 특성들을 갖는 패턴들로 형성하기 위한 식각 공정, 상기 패턴들에 불순물들을 주입 또는 확산시키기 위한 이온 주입 공정 또는 확산 공정, 상기 패턴들이 형성된 웨이퍼로부터 불순물들을 제거하기 위한 세정 및 린스 공정 등을 반복적으로 수행함으로써 상기 반도체 소자들이 상기 웨이퍼 상에 형성될 수 있다.
상기 웨이퍼는 백 그라인드 공정 및 다이싱 공정을 통하여 두께가 얇아질 수 있으며 또한 복수의 개별화된 반도체 다이들로 분할될 수 있다. 상기 반도체 다이들은 대략 원형 링 형태의 마운트 프레임에 장착된 다이싱 테이프에 부착될 수 있으며 다이 본딩 공정과 몰딩 공정 등을 통해 반도체 패키지로 제조될 수 있다.
상기 다이싱 테이프에 부착된 웨이퍼는 검사 장치를 통해 분할된 상태 및 외부 결함 등이 검사될 수 있으며, 상기 검사 결과 양품으로 판정된 다이들에 대하여 선택적으로 다이 본딩 공정 등 후속 공정들이 수행될 수 있다.
일 예로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0029532호, 제10-2013-0130510호 등에는 카메라와 경사 조명을 구비하는 검사 장치가 개시되어 있으며, 또한 대한민국 등록특허공보 제10-0986281호에는 웨이퍼 링을 카세트로부터 인출하여 웨이퍼 스테이지에 로드하기 위한 웨이퍼 로딩 유닛이 개시되어 있다.
그러나, 상기 분할된 다이들로 이루어진 웨이퍼가 상기 다이싱 테이프에 부착되는 경우 상기 다이싱 테이프에는 다소의 처짐 현상이 발생될 수 있으며 이에 의해 상기 웨이퍼의 핸들링이 용이하지 않은 문제점이 있다. 특히, 300mm 웨이퍼의 경우 상기 다이싱 테이프의 처짐 현상이 상대적으로 크게 발생될 수 있으며, 이에 의해 상기 웨이퍼를 스테이지 상에 로드하는 경우 상기 웨이퍼의 평탄도가 저하될 수 있다. 결과적으로, 상기 웨이퍼의 검사 공정에서 검사 신뢰도가 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.
또한, 웨이퍼 이송 로봇을 이용하는 경우 상기 웨이퍼 이송 로봇의 작업 반경 확보를 위하여 상기 웨이퍼 검사 장치의 크기가 상대적으로 증가되는 문제점이 발생될 수 있다. 이와 다르게, 상기 웨이퍼 이송 로봇을 포함하는 EFEM(Equipment Front End Module) 등과 같은 웨이퍼 이송 모듈을 이용하는 경우에도 상기 웨이퍼 검사 장치의 크기를 감소시키기에는 다소 어려움이 있다.
본 발명의 실시예들은 상대적으로 감소된 크기와 개선된 검사 신뢰도를 갖는 웨이퍼 검사 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 링 형태의 마운트 프레임에 부착된 다이싱 테이프 상에 부착되며 복수의 다이들로 이루어진 웨이퍼에 대한 검사를 수행하기 위한 웨이퍼 검사 장치에 있어서, 상기 장치는, 상기 웨이퍼가 수납된 카세트를 지지하기 위한 로드 포트와, 상기 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 척과, 상기 카세트와 상기 웨이퍼 척 사이에서 수평 방향으로 상기 웨이퍼를 이송하기 위한 웨이퍼 이송부와, 상기 웨이퍼 척 상에 지지된 웨이퍼를 검사하기 위한 검사부와, 상기 로드 포트에 인접하게 배치되며 상기 카세트와 상기 웨이퍼 척 사이에서 상기 웨이퍼를 안내하기 위하여 수평 방향으로 연장하는 가이드 레일들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 검사 장치는, 상기 웨이퍼 척을 지지하는 웨이퍼 스테이지와, 상기 웨이퍼 척의 양측에 각각 배치되고 상기 웨이퍼 척에 대하여 상기 웨이퍼의 로드 및 언로드를 위하여 수직 방향으로 이동 가능하게 구성되는 리프트 레일들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 리프트 레일들 사이의 간격은 상기 마운트 프레임의 폭보다 좁고, 상기 웨이퍼 척의 폭은 상기 마운트 프레임의 내경보다 크게 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 척은, 상기 웨이퍼가 부착된 다이싱 테이프를 지지하기 위한 웨이퍼 지지부와, 상기 다이싱 테이프가 부착된 마운트 프레임을 지지하기 위한 프레임 지지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프레임 지지부는 상기 웨이퍼 지지부보다 낮게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 지지부는 다공성 물질로 이루어지며 상기 다이싱 테이프를 진공 흡착하기 위하여 진공 소스와 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프레임 지지부는 상기 마운트 프레임을 고정하기 위한 영구자석을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 검사 장치는 상기 웨이퍼 척 상의 웨이퍼를 정렬하기 위한 정렬 카메라를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 웨이퍼 척은 상기 웨이퍼의 정렬을 위해 회전 가능하게 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 척은, 상기 웨이퍼의 로드 및 언로드를 위한 로드 및 언로드 영역과, 상기 웨이퍼의 정렬을 위한 정렬 영역과, 상기 웨이퍼의 검사를 위한 검사 영역 사이에서 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 이송부는, 상기 마운트 프레임의 일측 부위를 파지하기 위한 그리퍼와, 상기 그리퍼를 상기 가이드 레일을 따라 수평 방향으로 이동시키는 그리퍼 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 로드 포트는, 상기 카세트를 지지하기 위한 카세트 스테이지와, 상기 카세트의 높이를 조절하기 위하여 상기 카세트 스테이지를 수직 방향으로 이동시키는 카세트 구동부를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 웨이퍼 검사 장치는 카세트와 웨이퍼 척 사이에서 웨이퍼를 이송하기 위한 웨이퍼 이송부와, 상기 카세트와 웨이퍼 척 사이에서 상기 웨이퍼를 안내하기 위하여 수평 방향으로 연장하는 가이드 레일들을 포함할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 이송 로봇을 이용하는 종래 기술에 비하여 상기 웨이퍼 검사 장치의 크기를 충분히 감소시킬 수 있으며, 또한 상기 웨이퍼 검사 장치의 제조 비용을 크게 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼 척은 상기 웨이퍼가 부착된 다이싱 테이프를 지지하는 웨이퍼 지지부와 상기 다이싱 테이프가 부착된 마운트 프레임을 지지하는 프레임 지지부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 프레임 지지부를 상기 웨이퍼 지지부보다 낮게 배치하고, 상기 프레임 지지부에 상기 마운트 프레임을 고정시키기 위한 영구자석들을 배치함으로써, 상기 다이싱 테이프에서 다소의 처짐 현상이 발생되더라도 상기 웨이퍼 척 상에 지지된 웨이퍼의 평탄도를 충분히 확보할 수 있다. 결과적으로, 상기 웨이퍼에 대한 검사 신뢰도가 크게 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 웨이퍼 척과 리프트 레일들을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 웨이퍼 척과 리프트 레일들을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장치(100)는 카메라를 이용하여 웨이퍼(10; 도 3 참조)의 외관 검사를 수행하는데 바람직하게 사용될 수 있다. 특히, 다이싱 공정에 의해 복수의 다이들로 분할된 웨이퍼(10)에 대한 검사 공정을 수행하는데 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 복수의 다이들로 이루어진 웨이퍼(10)는 다이싱 테이프(20) 상에 부착된 상태에서 제공될 수 있다. 구체적으로, 상기 다이싱 테이프(20)는 대략 원형 링 형태를 갖는 마운트 프레임(30)에 부착될 수 있으며, 상기 웨이퍼 검사 장치(100)는 상기 마운트 프레임(30)의 다이싱 테이프(20)에 부착된 웨이퍼(10)에 대한 검사 공정을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 검사 장치(100)는 복수의 웨이퍼들(10)이 수납된 카세트(40)를 지지하기 위한 로드 포트(110)와, 상기 웨이퍼(10)를 지지하기 위한 웨이퍼 척(120)과, 상기 카세트(40)와 상기 웨이퍼 척(120) 사이에서 수평 방향으로 상기 웨이퍼(10)를 이송하기 위한 웨이퍼 이송부(140)와, 상기 웨이퍼 척(120) 상에 지지된 웨이퍼(10)를 검사하기 위한 검사부(150)를 포함할 수 있다. 특히, 상기 카세트(40)와 상기 웨이퍼 척(120) 사이에서 상기 웨이퍼 이송부(140)에 의해 이송되는 웨이퍼(10)를 안내하기 위하여 수평 방향으로 연장하는 가이드 레일들(160)이 상기 로드 포트(110)에 인접하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼 검사 장치(100)는 상기 웨이퍼 척(120) 상에 지지된 웨이퍼(10)를 정렬하기 위한 정렬부(170)와, 상기 웨이퍼 척(120) 상에 지지된 웨이퍼(10)를 검사하기 위한 검사부(150) 및 상기 웨이퍼 검사 장치(110)를 동작시키기 위한 전장부(102) 등을 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼 척(120)은 상기 웨이퍼(10)의 로드 및 언로드와 정렬 및 검사를 위하여, 상기 웨이퍼(10)의 로드 및 언로드를 위한 로드 및 언로드 영역과, 상기 웨이퍼(10)의 정렬을 위한 정렬 영역 및 상기 웨이퍼(10)의 검사를 위한 검사 영역 사이에서 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 일 예로서, 상기 로드 및 언로드 영역은 상기 가이드 레일들(160)을 기준으로 상기 카세트(40)에 대향하여 위치될 수 있으며, 상기 정렬 영역과 검사 영역은 상기 로드 및 언로드 영역에 인접하도록 위치될 수 있다.
일 예로서, 한 쌍의 가이드 레일들(160)이 상기 카세트(40)와 상기 로드 및 언로드 영역 사이에서 서로 나란하게 연장할 수 있으며, 상기 웨이퍼 이송부(140)에 의해 상기 카세트(40)로부터 이송된 웨이퍼(10)가 상기 로드 및 언로드 영역에 위치된 웨이퍼 척(120) 상에 로드될 수 있다. 또한, 검사 공정이 완료된 웨이퍼(10)가 상기 웨이퍼 이송부(140)에 의해 상기 로드 및 언로드 영역으로부터 상기 카세트(40)로 수납될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 웨이퍼 검사 장치(100)는 상기 웨이퍼 척(120)을 수평 방향으로 이동시키고 또한 상기 웨이퍼 척(120)을 회전시키기 위한 척 구동부(130)를 포함할 수 있다.
일 예로서, 상기 척 구동부(130)는 상기 웨이퍼 척(120)을 수평 방향으로 이동시키기 위한 수평 구동부(132)와 상기 웨이퍼 척(120)을 회전시키기 위한 회전 구동부(134)를 포함할 수 있다. 상기 수평 구동부(132) 상에는 웨이퍼 스테이지(136)가 배치될 수 있으며, 상기 웨이퍼 스테이지(136) 상에 상기 웨이퍼 척(120)과 상기 회전 구동부(134)가 배치될 수 있다.
상기 수평 구동부(132)는 리니어 모션 가이드, 모터, 볼 스크루 및 볼 너트 등을 이용하는 대략 직교 좌표 로봇 형태를 가질 수 있으며, 상기 회전 구동부(134)는 모터를 이용하여 상기 웨이퍼 척(120)을 회전시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 웨이퍼 척(120)의 외측면에는 링 기어가 장착될 수 있으며, 상기 모터는 타이밍 벨트 등을 통해 상기 링 기어와 연결될 수 있다. 그러나, 상기 수평 구동부(132) 및 회전 구동부(134)의 구성은 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 웨이퍼 이송부(140)는 상기 마운트 프레임(30)의 일측 부위를 파지하기 위한 그리퍼(142)와, 상기 그리퍼(142)를 상기 가이드 레일들(160)을 따라 수평 방향으로 이동시키는 그리퍼 구동부(144)를 포함할 수 있다.
상기 그리퍼(142)는 공압 실린더 등의 별도 구동부를 이용하여 상기 마운트 프레임(30)의 일측 부위를 파지 및 해제할 수 있으며, 상기 그리퍼 구동부(144)는 상기 카세트(40)와 상기 웨이퍼 척(120) 사이에서 상기 웨이퍼(10)를 이송하기 위하여 상기 그리퍼(142)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 일 예로서, 상기 그리퍼 구동부(144)는 리니어 모션 가이드, 모터, 볼 스크루 및 볼 너트 등을 이용하는 대략 단축 로봇 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 로드 포트(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 카세트(40)를 지지하는 카세트 스테이지(112)와, 상기 카세트 스테이지(112)를 수직 방향으로 이동시키기 위한 카세트 구동부(114)를 포함할 수 있다. 상기 카세트 구동부(114)는 상기 카세트(40)의 높이 즉 상기 카세트(40)에 수납된 웨이퍼들(10)의 높이를 조절하기 위하여 사용될 수 있다. 일 예로서, 상기 카세트 구동부(114)는 리니어 모션 가이드, 모터, 볼 스크루 및 볼 너트 등을 이용하는 대략 단축 로봇 형태를 가질 수 있다. 그러나, 상기 카세트 구동부(114) 뿐만 아니라 상기 그리퍼 구동부(144)의 경우 다양하게 구성이 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 검사 장치(100)는 상기 웨이퍼 척(120)에 대하여 상기 웨이퍼(10)의 로드 및 언로드를 위한 리프트 레일들(180)을 포함할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 웨이퍼 척과 리프트 레일들을 설명하기 위한 개략적인 측면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 웨이퍼 척과 리프트 레일들을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 리프트 레일들(180)은 상기 웨이퍼 척(120)의 양측에 각각 배치될 수 있으며, 상기 가이드 레일들(160)과 동일한 방향으로 연장할 수 있다. 상기 리프트 레일들(180)은 상기 웨이퍼 스테이지(136) 상에서 레일 구동부(182)에 의해 수직 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 상기 웨이퍼 이송부(140)에 의해 이송된 웨이퍼(10)를 상기 웨이퍼 척(120) 상으로 로드하기 위하여 그리고 상기 검사 공정이 완료된 웨이퍼(10)를 상기 웨이퍼 척(120)으로부터 언로드하기 위하여 상기 웨이퍼(10)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 레일 구동부(182)는 공압 실린더 또는 모터와 랙 및 피니언 등을 이용하여 구성될 수 있으나, 그 구성은 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
상기 리프트 레일들(180)은 상기 레일 구동부(182)에 의해 상기 가이드 레일들(160)과 동일한 높이로 상승될 수 있으며, 이어서 상기 웨이퍼 이송부(140)가 상기 웨이퍼(10)를 상기 가이드 레일들(160)을 따라 상기 리프트 레일들(180) 상으로 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 리프트 레일들(180)은 상기 마운트 프레임(30)의 양측 가장자리 부위들을 지지할 수 있다. 이를 위하여 상기 리프트 레일들(180) 사이의 간격(D1)은 상기 마운트 프레임(30)의 폭(W1)보다 좁게 구성될 수 있다.
상기와 같이 웨이퍼(10)가 상기 리프트 레일들(180) 상에 지지된 후 상기 레일 구동부(182)는 상기 웨이퍼(10)를 상기 웨이퍼 척(120) 상에 로드하기 위하여 상기 리프트 레일들(180)을 하강시킬 수 있다.
상기 웨이퍼 척(120)은 상기 웨이퍼(10)가 부착된 다이싱 테이프(20)를 지지하기 위한 웨이퍼 지지부(122)와, 상기 다이싱 테이프(20)가 부착된 마운트 프레임(30)을 지지하기 위한 프레임 지지부(124)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 마운트 프레임(30)을 지지하기 위하여 상기 웨이퍼 척(120)의 폭(W2) 즉 상기 프레임 지지부(124)의 폭은 상기 마운트 프레임(30)의 내경(D2)보다 크게 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도시된 바와 같이 상기 프레임 지지부(124)는 상기 웨이퍼 지지부(122)보다 낮게 배치될 수 있다. 따라서, 상기 다이싱 테이프(20)에서 상기 웨이퍼(10)에 의해 다소 처짐 현상이 발생되더라도 상기 마운트 프레임(124)이 상기 웨이퍼 지지부(122)보다 낮게 위치됨으로써 상기 다이싱 테이프(20)가 확장될 수 있으며 이에 의해 상기 웨이퍼 지지부(122) 상의 웨이퍼(10)의 평탄도가 충분히 개선될 수 있다. 결과적으로, 상기 검사부(150)에 의한 상기 웨이퍼(10)의 검사 공정에서 검사 신뢰도가 크게 개선될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 웨이퍼 지지부(122)는 다공성 물질로 이루어질 수 있으며 상기 웨이퍼(10)가 부착된 다이싱 테이프(20)를 진공 흡착하기 위하여 진공 소스(미도시)와 연결될 수 있다. 상기 진공 소스는 진공 펌프, 압력 제어 밸브, 진공 배관 등으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 프레임 지지부(124)는 상기 마운트 프레임(30)을 고정시키기 위하여 영구자석들(126)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 프레임 지지부(124)의 상부 표면 부위들에는 복수의 영구 자석들(126)이 장착될 수 있으며, 이때 상기 마운트 프레임(30)은 자성 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 정렬부(170)는 상기 웨이퍼 척(120) 상의 웨이퍼(10)를 정렬하기 위한 정렬 카메라를 포함할 수 있다. 상기 척 구동부(130)는 상기 웨이퍼 척(120) 상에 지지된 웨이퍼(10)의 정렬을 위하여 상기 정렬 카메라 아래의 정렬 영역으로 상기 웨이퍼 척(120)을 이동시킬 수 있으며, 상기 정렬 카메라는 상기 웨이퍼(10) 상의 정렬 마크들 또는 기 설정된 다이들에 대한 이미지들을 획득할 수 있다.
상기 회전 구동부(134)와 수평 구동부(132)는 상기 정렬 카메라에 의해 획득된 이미지들을 이용하여 회전각 정렬과 X축 및 Y축 좌표 정렬을 수행할 수 있으며, 이어서 상기 수평 구동부(132)는 상기 웨이퍼 척(120)을 상기 검사 영역으로 이동시킬 수 있다.
상기 검사부(150)는 상기 웨이퍼(10)를 구성하는 다이들에 대한 검사를 위한 검사 카메라를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 검사부(150)는 상기 웨이퍼(10)에 대한 검사를 수행하기 위한 라인 스캔 카메라를 구비할 수 있다. 상기 수평 구동부(132)는 상기 검사 카메라 아래의 검사 영역으로 상기 웨이퍼 척(120)을 이동시킬 수 있으며, 이어서 검사 이미지 획득을 위하여 상기 웨이퍼 척(120)을 상기 검사 영역 내에서 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 검사 카메라를 이용한 검사 공정이 완료된 후 상기 수평 구동부(132)는 상기 웨이퍼 척(120)을 상기 로드 및 언로드 영역으로 이동시킬 수 있다. 상기 리프트 레일들(180)은 상기 검사 완료된 웨이퍼(10)를 상기 가이드 레일들(160)에 인접하도록 상승시킬 수 있으며, 상기 검사 완료된 웨이퍼(10)는 상기 웨이퍼 이송부(140)에 의해 상기 카세트(40)에 수납될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 웨이퍼 검사 장치(100)는 카세트(40)와 웨이퍼 척(120) 사이에서 웨이퍼(10)를 이송하기 위한 웨이퍼 이송부(140)와, 상기 카세트(40)와 웨이퍼 척(120) 사이에서 상기 웨이퍼(10)를 안내하기 위하여 수평 방향으로 연장하는 가이드 레일들(160)을 포함할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 이송 로봇을 이용하는 종래 기술에 비하여 상기 웨이퍼 검사 장치(100)의 크기를 충분히 감소시킬 수 있으며, 또한 상기 웨이퍼 검사 장치(100)의 제조 비용을 크게 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼 척(120)은 상기 웨이퍼(10)가 부착된 다이싱 테이프(20)를 지지하는 웨이퍼 지지부(122)와 상기 다이싱 테이프(20)가 부착된 마운트 프레임(30)을 지지하는 프레임 지지부(124)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 프레임 지지부(124)를 상기 웨이퍼 지지부(122)보다 낮게 배치하고, 상기 프레임 지지부(124)에 상기 마운트 프레임(30)을 고정시키기 위한 영구자석들(126)을 배치함으로써, 상기 다이싱 테이프(20)에서 다소의 처짐 현상이 발생되더라도 상기 웨이퍼 척(120) 상에 지지된 웨이퍼(10)의 평탄도를 충분히 확보할 수 있다. 결과적으로, 상기 웨이퍼(10)에 대한 검사 신뢰도가 크게 향상될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 웨이퍼 20 : 다이싱 테이프
30 : 마운트 프레임 40 : 카세트
100 : 웨이퍼 검사 장치 110 : 로드 포트
120 : 웨이퍼 척 122 : 웨이퍼 지지부
124 : 프레임 지지부 126 : 영구 자석
130 : 척 구동부 140 : 웨이퍼 이송부
150 : 검사부 160 : 가이드 레일
170 : 정렬부 180 : 리프트 레일

Claims (11)

  1. 링 형태의 마운트 프레임에 부착된 다이싱 테이프 상에 부착되며 복수의 다이들로 이루어진 웨이퍼에 대한 검사를 수행하기 위한 웨이퍼 검사 장치에 있어서,
    상기 웨이퍼가 수납된 카세트를 지지하기 위한 로드 포트;
    상기 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 척;
    상기 카세트와 상기 웨이퍼 척 사이에서 수평 방향으로 상기 웨이퍼를 이송하기 위한 웨이퍼 이송부;
    상기 웨이퍼 척 상에 지지된 웨이퍼를 검사하기 위한 검사부; 및
    상기 로드 포트에 인접하게 배치되며 상기 카세트와 상기 웨이퍼 척 사이에서 상기 웨이퍼를 안내하기 위하여 수평 방향으로 연장하는 가이드 레일들을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 척을 지지하는 웨이퍼 스테이지; 및
    상기 웨이퍼 척의 양측에 각각 배치되고 상기 웨이퍼 척에 대하여 상기 웨이퍼의 로드 및 언로드를 위하여 수직 방향으로 이동 가능하게 구성되는 리프트 레일들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 리프트 레일들 사이의 간격은 상기 마운트 프레임의 폭보다 좁고, 상기 웨이퍼 척의 폭은 상기 마운트 프레임의 내경보다 큰 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 척은,
    상기 웨이퍼가 부착된 다이싱 테이프를 지지하기 위한 웨이퍼 지지부; 및
    상기 다이싱 테이프가 부착된 마운트 프레임을 지지하기 위한 프레임 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 프레임 지지부는 상기 웨이퍼 지지부보다 낮게 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 웨이퍼 지지부는 다공성 물질로 이루어지며 상기 다이싱 테이프를 진공 흡착하기 위하여 진공 소스와 연결되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 프레임 지지부는 상기 마운트 프레임을 고정하기 위한 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 척 상의 웨이퍼를 정렬하기 위한 정렬 카메라를 더 포함하며,
    상기 웨이퍼 척은 상기 웨이퍼의 정렬을 위해 회전 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 척은,
    상기 웨이퍼의 로드 및 언로드를 위한 로드 및 언로드 영역;
    상기 웨이퍼의 정렬을 위한 정렬 영역; 및
    상기 웨이퍼의 검사를 위한 검사 영역 사이에서 수평 방향으로 이동 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 이송부는,
    상기 마운트 프레임의 일측 부위를 파지하기 위한 그리퍼; 및
    상기 그리퍼를 상기 가이드 레일을 따라 수평 방향으로 이동시키는 그리퍼 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 로드 포트는,
    상기 카세트를 지지하기 위한 카세트 스테이지; 및
    상기 카세트의 높이를 조절하기 위하여 상기 카세트 스테이지를 수직 방향으로 이동시키는 카세트 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170132558A (ko) * 2016-05-24 2017-12-04 세메스 주식회사 웨이퍼 분리 장치
KR102098085B1 (ko) * 2018-11-02 2020-05-29 (주)가온코리아 웨이퍼 로딩 장치

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