KR100673880B1 - 광학적 방법을 이용한 금속막 두께 측정 장치 및 그를이용한 금속막 두께 측정 방법 - Google Patents

광학적 방법을 이용한 금속막 두께 측정 장치 및 그를이용한 금속막 두께 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종래의 저항측정 방법을 대신하여 금속 특유의 높은 광 반사도를 이용해서 금속막의 두께 측정할 수 있는 광학적 방법을 이용한 금속막 두께 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 금속막 자체의 물성 및 하부층과 무관하게 두께를 측정할 수 있다. 두께 측정시 사용되는 광원으로는 직진성이 우수하며 빔 크기 및 세기 조절이 용이한 레이저 빔을 사용한다. 실제로 Al, Cu, W, Ti 등과 같은 금속배선 재료의 레이저 빔 반사도는 90 % 이상이므로 두께 측정이 용이하다. 한편, 광원으로 X-선을 이용할 수도 있다.
금속막, 두께, 광학, 레이저 빔, X-선

Description

광학적 방법을 이용한 금속막 두께 측정 장치 및 그를 이용한 금속막 두께 측정 방법{Apparatus for measuring thickness of metal layer by using optical method and Method for measuring thickness of metal layer using the same}
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 레이저 빔을 이용한 금속막 두께 측정 장치의 개략도,
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 레이저 빔을 이용한 금속막 두께 측정 장치의 개략도,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 레이저 빔을 이용한 금속막 두께 측정 방법.
*도면의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명*
10: 웨이퍼 11: 확산방지용 금속막
12: 배선용 금속막 100: 웨이퍼 지지대
L1, L2: 레이저 빔 발생장치 S1, S2: 센서
SM: 스태핑 모터 M: 거울
본 발명은 반도체 장치 제조 분야에 관한 것으로, 특히 광학적 방법을 이용한 금속막 두께 측정 장치 및 그를 이용한 금속막 두께 측정 방법에 관한 것이다.
금속배선은 반도체 장치에서 소자들을 연결시키는데 이용되며 칩(chip)과 패키지(package) 내부 회로를 연결하기 위한 접촉부를 만드는 공정이기도 하다.
반도체 소자의 고집적화에 따라 금속배선 공정의 중요성이 부각되고 있다. 특히 향후 1 기가(Giga) DRAM(dynamic random access memory)급 이상의 고집적 소자의 경우 기존 DLM(double metal layers) 배선구조는 한계가 있기 때문에 TLM(triple metal layers) 구조로의 변경이 필연적이다. 특히, SRAM(static random access memory), 플래쉬(flash) 또는 로직(logic) 소자 등에는 이미 5층 내지 6층 구조의 금속배선을 사용하고 있다.
이와 같은 다층 배선 구조의 반도체 소자 제조 공정에서 각 금속 배선층의 두께 및 저항 조절이 중요하다. 특히 최근 부각되고 있는 상감(damascene) 방법을 이용하여 Cu 또는 Al 등의 금속배선을 형성하는 경우 그 중요성은 더욱 강조되고 있다.
종래 금속막의 두께 측정 방법은 다음의 수학식1로 잘 알려진 반 데르 포(Van der Pauw) 방법을 이용하여 금속 면저항(ρ□: sheet resistance)을 측정한 후, 다음의 수학식2와 같이 금속고유의 재료상수인 비저항(ρ)과의 관계식으로부터 금속막의 두께(ts)를 환산하는 방법을 사용한다.
Figure 112000015116705-pat00001
Figure 112000015116705-pat00002
이와 같은 방법에 따라 얻어지는 비저항은 증착방법, 석출상의 유, 무 그리고 입자의 크기 등에 따라 변화되는데, 이러한 방법은 금속막의 비저항(ρ)을 재료 상수로 일정하게 놓고 계산하기 때문에 막두께 환산과정에서 불가피한 부정확이 초래된다. 즉, 일반적인 금속박막 형성 공정에서 막 두께가 증가되면 입자크기(grain size)가 증가하게 되고, 입자의 형태도 방향성 없는 균일한 크기(random oriented equi-sized)에서 주상(columnar) 형태로 변화하게 된다. 이와 같은 변화에 따라 막두께가 1 ㎛ 이상의 후막의 경우에는 비저항이 벌크(bulk)에서와 유사하게 되어 측정두께와 실제 두께가 잘 일치하게 된다. 그러나, 막 두께가 얇은 경우에는 입자 크기의 미세화에 따른 비저항의 증가로 막 두께의 과소평가(under estimation)를 초래하게 된다.
그리고, 종래의 탐침(point probe)을 사용하는 면저항 측정 방법인 반데르 포 방법은 금속막의 두께를 측정하기 위하여 Si 기판과 금속막 사이에 열산화막(thermal oxide) 등과 같이 절연특성이 우수한 절연막을 형성하여 Si 기판으로 전류가 흐르지 않도록 하여야 그 측정이 가능하게 되므로, 하부 절연막의 형성은 불가피하였다. 그리고 평판이 아닌 실제 패턴이 형성된 상태에서 금속배선의 두께 측정은 불가능하였으며, 평판이더라도 금속막 하부에 TiN과 같은 확산 방지용 금속막이 존재하는 경우에는 두께 측정이 불가능하거나 그 측정 결과가 매우 부정확한 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 반데르 포 방법에 의한 금속막 두께 측정 방법과 같이 비저항 값을 이용함에 따른 측정 오차를 유발하지 않는, 광학적 방법을 이용한 금속막 측정 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 반데르 포 방법에 의한 금속막 두께 측정 방법과 같이 비저항 값을 이용함에 따라 불가피하게 반도체 기판과 금속막 사이에 절연막을 형성하여야하는 문제점을 해결할 수 있으며, 확산방지용 금속막 상에 형성된 금속배선막만의 두께를 용이하게 측정할 수 있는, 광학적 방법을 이용한 금속막 두께 측정 장치 및 그 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
그리고 본 발명은, 패턴 형성이 완료된 상태에서도 금속막 두께를 측정할 수 있는, 광학적 방법을 이용한 금속막 두께 측정 장치 및 그를 이용한 금속막 두께 측정 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 웨이퍼 지지 수단; 상기 웨이퍼 지지수단에 정렬된 웨이퍼에 광을 조사하기 위한 광원; 상기 웨이퍼 후면에 조사된 후 상기 웨이퍼 후면으로부터 반사되어 나오는 광으로써 상기 웨이퍼의 위치를 감지하는 제1 감지 수단; 상기 웨이퍼 지지 수단에 연결된 웨이퍼 위치 조절 수단; 측정대상인 금속막 형성 이전 및 이후에 각각 상기 웨이퍼 전면에 조사된 후 상기 웨이퍼 전면으로부터 반사되어 나오는 광을 감지하는 제2 감지수단; 및 상기 웨이퍼 전면에 입사된 레이저 빔의 입사각 값 및 상기 제2 감지수단으로부터 감지된 상기 측정대상인 금속막 형성 이전 및 이후의 레이저 빔 경로차를 이용하여 상기 금속막의 두께를 연산하기 위한 연산수단을 포함하는 광을 이용한 금속막 두께 측정 장치를 제공한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 웨이퍼 지지 수단; 상기 웨이퍼 지지수단에 정렬된 웨이퍼에 광을 조사하기 위한 광원; 상기 웨이퍼 후면에 조사된 후 상기 웨이퍼 후면으로부터 반사되어 나오는 광으로써 상기 웨이퍼의 위치를 감지하는 제1 감지 수단; 상기 제1 감지수단에 감지된 값을 기억하기 위한 기억수단; 측정대상인 금속막 형성 이전 및 이후에 각각 상기 웨이퍼 전면에 조사된 후 상기 웨이퍼 전면으로부터 반사되어 나오는 광을 감지하는 제2 감지수단; 및 상기 웨이퍼 전면에 입사된 레이저 빔의 입사각 값 및 상기 제2 감지수단으로부터 감지된 상기 측정대상인 금속막 형성 이전 및 이후의 레이저 빔 경로차를 이용하여 상기 금속막의 두께를 연산하기 위한 연산수단을 포함하는 광을 이용한 금속막 두께 측정 장치를 제공한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 웨이퍼 지지 수단; 상기 웨이퍼 지지수단에 정렬된 웨이퍼에 광을 조사하기 위한 광원; 상기 웨이퍼에 조사된 후 상기 웨이퍼로부터 반사되어 나오는 광을 감지하는 감지수단; 상기 웨이퍼 후면에 조사된 후 상기 웨이퍼 후면으로부터 반사되어 나오는 광을 상기 감지수단으로 반사시키는 반사수단; 상기 감지수단에 감지된 값을 기억하기 위한 기억수단; 및 상기 웨이퍼 전면에 입사된 레이저 빔의 입사각 값 및 상기 감지수단으로부터 감지된 상기 측정대상인 금속막 형성 이전 및 이후 상기 웨이퍼 전면에서의 레이저 빔 경로차를 이용하여 상기 금속막의 두께를 연산하기 위한 연산수단을 포함하는 광을 이용한 금속막 두께 측정 장치를 제공한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 웨이퍼 지지 수단; 상기 웨이퍼 지지수단에 정렬된 웨이퍼에 광을 조사하기 위한 광원; 상기 웨이퍼에 조사된 후 상기 웨이퍼로부터 반사되어 나오는 광을 감지하는 감지수단; 상기 웨이퍼 후면에 조사된 후 상기 웨이퍼 후면으로부터 반사되어 나오는 광을 상기 감지수단으로 반사시키는 반사수단; 상기 웨이퍼 지지 수단에 연결된 웨이퍼 위치 조절 수단; 및 상기 웨이퍼 전면에 입사된 레이저 빔의 입사각 값 및 상기 감지수단으로부터 감지된 상기 측정대상인 금속막 형성 이전 및 이후 상기 웨이퍼 전면에서의 레이저 빔 경로차를 이용하여 상기 금속막의 두께를 연산하기 위한 연산수단을 포함하는 광을 이용한 금속막 두께 측정 장치를 제공한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1 금속막 형성이 완료된 웨이 퍼를 웨이퍼 지지대 상에 정렬시키는 제1 단계; 상기 웨이퍼의 위치를 고정시키는 제2 단계; 제2 단계가 완료된 상기 웨이퍼 전면의 상기 제1 금속막에 광을 조사하고, 상기 제1 금속막으로부터 반사된 광을 감지하는 제3 단계; 상기 제3 단계가 완료된 상기 웨이퍼 전면의 상기 제1 금속막 상에 측정 대상인 제2 금속막을 형성하는 제4 단계; 상기 제4 단계가 완료된 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 지지대에 재 정렬시키고 상기 제2 단계와 동일한 높이로 상기 웨이퍼를 고정시키는 제5 단계; 상기 제3 단계와 동일한 입사각으로 상기 제2 금속막 상에 광을 조사하고, 상기 제2 금속막으로부터 반사된 광을 감지하는 제6 단계; 및 상기 제3 단계 및 제6 단계의 광 입사각과 상기 제3 단계와 상기 제6 단계에서 감지된 광의 경로차를 이용하여 상기 제2 금속막의 두께를 측정하는 제7 단계를 포함하는 금속막 두께 측정 방법을 제공한다.
본 발명은 종래 저항 측정 방법을 이용한 금속막 두께 측정 방법을 대신해서 레이저 빔 또는 X-선 등을 이용하여 광학적으로 금속막의 두께를 측정할 수 있는, 광학적 방법을 이용한 금속막 두께 측정 장치 및 그를 이용한 금속막 두께 측정 방법을 제공하는데 그 특징이 있다. 즉 본 발명은 종래의 저항측정 방법을 대신하여 금속 특유의 높은 광 반사도를 이용해서 금속막의 두께 측정할 수 있는 광학적 방법을 이용한 금속막 두께 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 금속막 자체의 물성 및 하부층과 무관하게 두께를 측정할 수 있다. 두께 측정시 사용되는 광원으로는 직진성이 우수하며 빔 크기 및 세기 조절이 용이한 레이저 빔을 사용한다. 실제로 Al, Cu, W, Ti 등과 같은 금속배선 재료의 레이저 빔 반사도는 90 % 이상이므로 두께 측정이 용이하다. 한편, 광원으로 X-선을 이용할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 빔을 이용한 금속막 두께 측정 장치 및 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 레이저 빔을 이용한 금속막 두께 측정 장치의 개략도로서, 웨이퍼 지지대(100), 위치 정렬용 레이저 빔 발생장치(L1), 상기 위치 정렬용 레이저 빔 발생장치(L1)로부터 웨이퍼(10) 후면에 조사된 후 상기 웨이퍼(10) 후면으로부터 반사되어 나오는 빛을 감지하여 웨이퍼의 위치를 감지하는 정렬용 위치 센서(S1), 상기 웨이퍼의 위치를 조정하여 상기 웨이퍼(10) 후면으로부터 반사되어 나오는 빛을 상기 정렬용 위치 센서(S1)의 특정 부위에 조사시키기 위한 스태핑 모터(stepping motor, M), 웨이퍼(10) 전면에 레이저 빔을 조사하기 위한 두께 측정용 레이저 빔 발생장치(L2), 상기 두께 측정용 레이저 빔 발생장치(L2)로부터 웨이퍼(10) 전면에 조사된 후 상기 웨이퍼(10) 전면으로부터 반사되어 나오는 빛을 감지하는 두께 측정용 센서(S2)로 이루어진다. 상기 두께 측정용 센서(S2)로부터 측정된 금속막 형성 이전 및 이후의 경로차 및 두께 측정용 레이저 빔의 입사각은 연산장치 등에 입력된다.
상기 제1 실시 예에서 웨이퍼(10)의 높이를 조절하여 정렬용 위치 센서(S1)의 특정 부위에 레이저 빔이 조사되도록 하기 위한 스태핑 모터(SM) 구비하지 않고, 정렬용 위치 센서(S1)에 감지되는 값을 그대로 컴퓨터 등과 같은 기억장치에 저장할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 레이저 빔을 이용한 금속막 두께 측정 장치의 개략도로서, 웨이퍼 지지대(100), 위치 정렬용 레이저 빔 발생장치(L1), 상기 위치 정렬용 레이저 빔 발생장치(L1)로부터 웨이퍼(10) 후면에 조사된 후 상기 웨이퍼(10) 후면으로부터 반사되어 나오는 레이저빔을 반사시켜 센서(S)로 반사시키는 거울(M), 웨이퍼(10) 전면에 레이저 빔을 조사하기 위한 두께 측정용 레이저 빔 발생장치(L2), 상기 웨이퍼(10) 전면으로부터 반사되어 나오는 빛 또는 상기 거울(M)로부터 반사된 빛을 감지하는 센서(S)로 이루어진다. 연산장치 및 스태핑 모터의 구비 여부 등은 전술한 본 발명의 제1 실시예와 같다.
이하, 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 장치를 이용한 예를 보이는 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속막 두께 측정 방법을 설명한다.
먼저 도 3a에 도시한 바와 같이, 레이저 빔을 이용한 금속막 두께 측정 장치의 지지대(도시하지 않음) 상에 확산방지용 금속막(11) 형성이 완료된 웨이퍼(10)즉, 두께 측정 대상인 배선용 금속막 형성전 상태의 웨이퍼(10)를 정렬시키고, 웨이퍼(10) 후면에 위치 정렬용 레이저 빔 발생장치(L1)에서 레이저 빔을 조사하여 웨이퍼(10) 후면으로부터 반사되어 나오는 빔이 정렬용 위치 센서(S1)에 도달하도록 웨이퍼(10)의 높이를 조절한다. 이때, 웨이퍼의 높이는 스태핑 모터의 움직임으로 측정(calibration)한다. 높이 조절을 하지 않고 보다 간편하게 하려면 금속막 증착전의 정렬용 위치 센서(S1)에 감지된 값을 그대로 컴퓨터 등과 같은 기억 장치에 저장하여도 된다.
상기와 같이 높이 조정을 완료한 후 도 3b에 보이는 바와 같이, 두께 측정용 레이저 빔 발생장치(L2)를 사용하여 웨이퍼(10) 전면의 확산방지용 금속막(11)에 1 °내지 10 °의 입사각(θ)으로 레이저 빔을 조사한 후, 웨이퍼(10) 전면으로부터 반사되는 빔의 위치를 두께 측정용 위치 센서(L2)로 읽어 이때의 전압 또는 전류 값을 컴퓨터에 저장한다.
다음으로 도 3c에 보이는 바와 같이, 확산방지용 금속막(11) 상에 두께 측정 대상인 배선용 금속막(12)을 증착한 후, 금속막 두께 측정 장치의 웨이퍼 지지대(100) 상에 웨이퍼(10)를 다시 정렬시킨다. 이어서, 전술한 바와 동일하게 위치 정렬용 레이저 빔 발생장치(L1)를 웨이퍼(10) 후면에 조사하고 정렬용 위치 센서(S1)로 감지하여, 웨이퍼(10) 후면으로부터 반사되는 빔의 위치가 증착전 위치와 동일하게 되도록 웨이퍼의 높이를 스태핑 모터의 움직임으로 측정한다.
이와 같이 웨이퍼(10)의 높이를 배선용 금속막(12) 형성 전의 높이와 동일하게 조정한 다음, 두께 측정용 레이저 발생장치(L2)로 두께를 측정하고자 하는 부위에 금속막(12) 형성 전과 동일한 입사각(θ)으로 레이저 빔을 조사하고, 반사되어 나오는 레이저 빔을 두께 측정용 센서(S2)로 감지한다. 배선용 금속막(12) 증착 전, 후 두께 측정용 센서(S2)에서 읽어들인 측정값의 차이 즉, 레이저 빔의 경로차(d) 및 레이저 빔의 입사각(θ)으로부터 금속막 두께(tf)를 다음의 수학식3과 같이 산출한다.
Figure 112000015116705-pat00003
상기의 방법으로 막의 물성에 무관하게 배선용 금속막(12)의 두께를 측정한 후, 상기 수학식1과 면저항 측정기로부터 면저항(ρ□) 을 실측하고, 실측된 면저항(ρ□) 값을 수학식2에 대입하여 증착조건에 따른 금속막의 비저항(ρ)을 산출할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
예로서, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서는 두개의 레이저 빔 발생장치(L1, L2)를 설명하였지만, 금속막 두께 측정 장치 내에 하나의 레이저 빔 발생장치를 구비하고 상기 레이저 빔 발생장치를 이동시켜 위치 정렬용 레이저 빔 발생장치와 두께 측정용 레이저 빔 발생장치 각각의 기능을 수행하도록 할 수도 있다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명을 이용함에 따라 측정대상인 금속막의 물성 즉, 저항, 입자 크기, 형태, 구조(structure) 그리고 하부층에 무관하게 막의 두께를 측정할 수 있다. 따라서, 두께 측정을 위하여 금속막 하부에 절연막을 반드시 형성할 필요가 없고, 다층 금속막이 적층된 경우에도 상부에 존재하는 금속막만의 두께 측정이 가능하다. 그리고, 본 발명에 따른 금속막 두께 측정 장치 및 방법을 이용함으로써 증착 조건에 따라 변화되는 금속막의 비저항을 정확하게 측정할 수 있다. 또한, 포커싱(focusing) 렌즈를 사용하여 레이저 빔의 크기를 0.1 ㎛ 이하로 줄이는 것이 가능하므로, 일반적으로 0.3 ㎛ 정도의 배선폭을 갖는 금속배선 패턴이 형성된 상태에서도 금속막의 두께를 측정할 수 있으며, 종래와 같이 저항 측정용 탐침(probe)을 사용하지 않고 레이저 빔을 이용함에 따라 비파괴, 비접촉식 방법으로 금속막의 두께를 측정할 수 있어 웨이퍼의 손실 및 오염 발생을 억제할 수 있다.

Claims (7)

  1. 광을 이용한 금속막 두께 측정 장치에 있어서,
    웨이퍼 지지 수단;
    상기 웨이퍼 지지수단에 정렬된 웨이퍼에 광을 조사하기 위한 광원;
    상기 웨이퍼 후면에 조사된 후 상기 웨이퍼 후면으로부터 반사되어 나오는 광으로써 상기 웨이퍼의 위치를 감지하는 제1 감지 수단;
    상기 웨이퍼 지지 수단에 연결된 웨이퍼 위치 조절 수단;
    측정대상인 금속막 형성 이전 및 이후에 각각 상기 웨이퍼 전면에 조사된 후 상기 웨이퍼 전면으로부터 반사되어 나오는 광을 감지하는 제2 감지수단; 및
    상기 웨이퍼 전면에 입사된 레이저 빔의 입사각 값 및 상기 제2 감지수단으로부터 감지된 상기 측정대상인 금속막 형성 이전 및 이후의 레이저 빔 경로차를 이용하여 상기 금속막의 두께를 연산하기 연산수단
    을 포함하는 광을 이용한 금속막 두께 측정 장치.
  2. 광을 이용한 금속막 두께 측정 장치에 있어서,
    웨이퍼 지지 수단;
    상기 웨이퍼 지지수단에 정렬된 웨이퍼에 광을 조사하기 위한 광원;
    상기 웨이퍼 후면에 조사된 후 상기 웨이퍼 후면으로부터 반사되어 나오는 광으로써 상기 웨이퍼의 위치를 감지하는 제1 감지 수단;
    상기 제1 감지수단에 감지된 값을 기억하기 위한 기억수단;
    측정대상인 금속막 형성 이전 및 이후에 각각 상기 웨이퍼 전면에 조사된 후 상기 웨이퍼 전면으로부터 반사되어 나오는 광을 감지하는 제2 감지수단; 및
    상기 웨이퍼 전면에 입사된 레이저 빔의 입사각 값 및 상기 제2 감지수단으로부터 감지된 상기 측정대상인 금속막 형성 이전 및 이후의 레이저 빔 경로차를 이용하여 상기 금속막의 두께를 연산하기 연산수단
    을 포함하는 광을 이용한 금속막 두께 측정 장치.
  3. 광을 이용한 금속막 두께 측정 장치에 있어서,
    웨이퍼 지지 수단;
    상기 웨이퍼 지지수단에 정렬된 웨이퍼에 광을 조사하기 위한 광원;
    상기 웨이퍼에 조사된 후 상기 웨이퍼로부터 반사되어 나오는 광을 감지하는 감지수단;
    상기 웨이퍼 후면에 조사된 후 상기 웨이퍼 후면으로부터 반사되어 나오는 광을 상기 감지수단으로 반사시키는 반사수단;
    상기 감지수단에 감지된 값을 기억하기 위한 기억수단; 및
    상기 웨이퍼 전면에 입사된 레이저 빔의 입사각 값 및 상기 감지수단으로부터 감지된 상기 측정대상인 금속막 형성 이전 및 이후 상기 웨이퍼 전면에서의 레 이저 빔 경로차를 이용하여 상기 금속막의 두께를 연산하기 위한 연산수단
    을 포함하는 광을 이용한 금속막 두께 측정 장치.
  4. 광을 이용한 금속막 두께 측정 장치에 있어서,
    웨이퍼 지지 수단;
    상기 웨이퍼 지지수단에 정렬된 웨이퍼에 광을 조사하기 위한 광원;
    상기 웨이퍼에 조사된 후 상기 웨이퍼로부터 반사되어 나오는 광을 감지하는 감지수단;
    상기 웨이퍼 후면에 조사된 후 상기 웨이퍼 후면으로부터 반사되어 나오는 광을 상기 감지수단으로 반사시키는 반사수단;
    상기 웨이퍼 지지 수단에 연결된 웨이퍼 위치 조절 수단; 및
    상기 웨이퍼 전면에 입사된 레이저 빔의 입사각 값 및 상기 감지수단으로부터 감지된 상기 측정대상인 금속막 형성 이전 및 이후 상기 웨이퍼 전면에서의 레이저 빔 경로차를 이용하여 상기 금속막의 두께를 연산하기 위한 연산수단
    을 포함하는 광을 이용한 금속막 두께 측정 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원은,
    상기 웨이퍼 후면에 광을 조사하기 위한 제1 광원; 및
    상기 웨이퍼 전면에 광을 조사하기 위한 제2 광원
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속막 두께 측정 장치.
  6. 금속막 두께 측정 방법에 있어서,
    제1 금속막 형성이 완료된 웨이퍼를 웨이퍼 지지대 상에 정렬시키는 제1 단계;
    상기 웨이퍼의 위치를 고정시키는 제2 단계;
    제2 단계가 완료된 상기 웨이퍼 전면의 상기 제1 금속막에 광을 조사하고, 상기 제1 금속막으로부터 반사된 광을 감지하는 제3 단계;
    상기 제3 단계가 완료된 상기 웨이퍼 전면의 상기 제1 금속막 상에 측정 대상인 제2 금속막을 형성하는 제4 단계;
    상기 제4 단계가 완료된 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 지지대에 재 정렬시키고 상기 제2 단계와 동일한 높이로 상기 웨이퍼를 고정시키는 제5 단계;
    상기 제3 단계와 동일한 입사각으로 상기 제2 금속막 상에 광을 조사하고, 상기 제2 금속막으로부터 반사된 광을 감지하는 제6 단계; 및
    상기 제3 단계 및 제6 단계의 광 입사각과 상기 제3 단계와 상기 제6 단계에서 감지된 광의 경로차를 이용하여 상기 제2 금속막의 두께를 측정하는 제7 단계
    를 포함하는 금속막 두께 측정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 단계 또는 제5 단계는,
    상기 웨이퍼 후면에 광을 조사하여 상기 웨이퍼 후면으로부터 반사되어 나오는 광을 위치 감지수단의 특정 위치에 도달하도록 상기 웨이퍼의 높이를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속막 두께 측정 방법.
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