KR100929868B1 - Particle Measuring System and Particle Measuring Method Using The Same - Google Patents
Particle Measuring System and Particle Measuring Method Using The Same Download PDFInfo
- Publication number
- KR100929868B1 KR100929868B1 KR1020070024115A KR20070024115A KR100929868B1 KR 100929868 B1 KR100929868 B1 KR 100929868B1 KR 1020070024115 A KR1020070024115 A KR 1020070024115A KR 20070024115 A KR20070024115 A KR 20070024115A KR 100929868 B1 KR100929868 B1 KR 100929868B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- laser
- polarizer
- polarizing
- component
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 119
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 73
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 16
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 15
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- MDPILPRLPQYEEN-UHFFFAOYSA-N aluminium arsenide Chemical compound [As]#[Al] MDPILPRLPQYEEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 7
- IGELFKKMDLGCJO-UHFFFAOYSA-N xenon difluoride Chemical compound F[Xe]F IGELFKKMDLGCJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JWNBYUSSORDWOT-UHFFFAOYSA-N [Kr]Cl Chemical compound [Kr]Cl JWNBYUSSORDWOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VZPPHXVFMVZRTE-UHFFFAOYSA-N [Kr]F Chemical compound [Kr]F VZPPHXVFMVZRTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ISQINHMJILFLAQ-UHFFFAOYSA-N argon hydrofluoride Chemical compound F.[Ar] ISQINHMJILFLAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010979 ruby Substances 0.000 claims description 6
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- HGCGQDMQKGRJNO-UHFFFAOYSA-N xenon monochloride Chemical compound [Xe]Cl HGCGQDMQKGRJNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- UIZLQMLDSWKZGC-UHFFFAOYSA-N cadmium helium Chemical compound [He].[Cd] UIZLQMLDSWKZGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 21
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000002356 laser light scattering Methods 0.000 description 3
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/44—Raman spectrometry; Scattering spectrometry ; Fluorescence spectrometry
- G01J3/4412—Scattering spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
- G01N15/0211—Investigating a scatter or diffraction pattern
- G01N2015/0222—Investigating a scatter or diffraction pattern from dynamic light scattering, e.g. photon correlation spectroscopy
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
입자 측정 시스템을 제공한다. 이 측정 시스템은 입사광을 방출시키기 위한 광 방출부, 광 방출부로부터 방출된 입사광을 제 1 방향 성분으로 편광시키는 제 1 편광부, 제 1 편광부에 의해 편광된 제 1 방향 성분의 입사광을 1차원 광으로 변환시키는 광 변환부, 1차원 광과 입자의 충돌에 의해 생성된 산란광의 제 1 방향 성분만을 통과시키는 제 2 편광부 및 제 2 편광부에 의해 통과된 제 1 방향 성분의 산란광을 검출하기 위한 광 검출부를 포함한다.
플라즈마, 입자, 레이저, 산란, 2차원
Provide a particle measurement system. The measuring system includes a light emitting part for emitting incident light, a first polarizing part for polarizing incident light emitted from the light emitting part into a first direction component, and incident light of the first direction component polarized by the first polarizing part in one dimension. Detecting the scattered light of the first direction component passed by the light conversion unit for converting the light, the second polarizing unit for passing only the first direction component of the scattered light generated by the collision of the one-dimensional light and particles It includes a light detector for.
Plasma Particle Laser Scattering 2D
Description
도 1은 종래기술에 따른 플라즈마 공정에 사용되는 입자 측정 시스템을 설명하기 위한 구성도;1 is a block diagram illustrating a particle measuring system used in a plasma process according to the prior art;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 공정에 사용되는 입자 측정 시스템을 설명하기 위한 구성도;2 is a block diagram illustrating a particle measuring system used in a plasma process according to an embodiment of the present invention;
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 입자 측정 시스템의 광 변환부들 및 산란광을 설명하기 위한 상세도들;3A and 3B are detailed views for explaining light converters and scattered light of a particle measuring system according to embodiments of the present disclosure;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 입자 측정 방법을 설명하기 위한 공정 순서도.4 is a process flowchart for explaining a particle measuring method according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10, 110 : 광 방출부 20, 120 : 제 1 편광부10, 110:
130 : 광 변환부 132CL : 원통형 렌즈130: light conversion unit 132CL: cylindrical lens
132MI : 제 1 구면 거울 132MIH : 인입구132MI: first spherical mirror 132MIH: inlet
132MO : 제 2 구면 거울 132MOH : 인출구132MO: second spherical mirror 132MOH: outlet
134 : 볼록렌즈 40, 140 : 플라즈마 챔버134: convex
45, 145 : 입자 50, 150 : 제 2 편광부45, 145:
60, 160 : 광 검출부 70, 170 : 광 수광부60, 160:
180 : 초퍼 B1 : 입사광180: chopper B 1 : incident light
B2 : 제 1 방향 성분의 입사광 B3 : 1차원 광B 2 : incident light of the first direction component B 3 : one-dimensional light
B4 : 산란광 B5 : 제 1 방향 성분의 산란광B 4 : Scattered Light B 5 : Scattered Light of the First Directional Component
I1, I2, I3, I4, I5 : 조리개 M : 반사 거울I 1 , I 2 , I 3 , I 4 , I 5 : Aperture M: Reflective Mirror
PBS : 편광 분산기PBS: Polarization Disperser
본 발명은 입자 측정 시스템 및 이를 사용하는 측정 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로 플라즈마 공정에 사용되는 입자 측정 시스템 및 이를 사용하는 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a particle measuring system and a measuring method using the same, and more particularly, to a particle measuring system used in a plasma process and a measuring method using the same.
반도체 공정은 대부분이 플라즈마 환경에서 이루어진다. 증착, 식각 및 평탄화 등과 같은 반도체 공정에 이용되는 플라즈마 공정에서 발생하는 수십~수백nm 범위의 미세한 티끌 입자들은 플라즈마 공정이 수행되는 공정 용기 내부의 청정도를 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 비슷한 크기의 선폭을 갖는 패턴 상에 달라붙어 패턴을 손상시킬 수 있다. 이러한 공정 용기 내부의 청정도 저하 및 패턴 손상은 반도체 공정의 수율을 심각하게 저하할 수 있다. 이에 따라, 반도체 공정에 이용되는 플라즈마 공정에서 발생하는 입자들에 대한 감시(monitoring)가 필수적이다.Semiconductor processing is mostly done in a plasma environment. Fine particles in the range of tens to hundreds of nm generated in the plasma process used in semiconductor processes such as deposition, etching, and planarization not only reduce the cleanliness of the process vessel in which the plasma process is performed, but also have patterns having similar line widths. It can stick to the phase and damage the pattern. Degradation of cleanliness and pattern damage inside the process vessel may seriously degrade the yield of the semiconductor process. Accordingly, monitoring of particles generated in the plasma process used in the semiconductor process is essential.
레이저 광 산란(Laser Light Scattering)법은 플라즈마 내에 존재하는 미세 입자의 크기를 알아내기 위한 방법이다. 레이저 광 산란법은 레이저를 플라즈마 내로 조사하여 플라즈마 내에 존재하는 입자에 의해 산란된 산란광의 수직 편광 성분 및 수평 편광 성분 사이의 세기의 비를 특정 산란각에서 측정하고, 산란광의 수직 편광 성분과 및 수평 편광 성분 사이의 세기의 비를 통해 레이저를 산란시킨 입자의 크기를 알아내는 방법이다.Laser Light Scattering is a method for determining the size of fine particles present in the plasma. The laser light scattering method irradiates a laser into the plasma to measure the ratio of the intensity between the vertically polarized component and the horizontally polarized component of the scattered light scattered by the particles present in the plasma at a specific scattering angle, and the horizontally polarized component of the scattered light and the horizontal It is a method of determining the size of particles scattering a laser through the ratio of the intensity between polarization components.
산란광의 세기는 플라즈마 내로 조사된 레이저의 파장, 입자에 의해 산란된 산란광의 산란각, 편광의 방향 성분 및 레이저를 산란시킨 입자의 크기에 의존하는 함수이다. 이에 따라, 파장을 알고 있는 레이저를 사용하여 특정 산란각에서 편광의 방향 성분에 따른 산란광을 측정한다면, 산란광의 세기는 레이저를 산란시킨 입자의 크기에만 의존하는 함수가 될 수 있다. 결과적으로, 입자에 의해 산란된 산란광의 수직 편광 성분 및 수평 편광 성분을 측정한 값으로부터, 이들 사이의 세기의 비를 구함으로써, 플라즈마 내에 존재하는 입자의 크기를 알아낼 수 있다.The intensity of the scattered light is a function that depends on the wavelength of the laser irradiated into the plasma, the scattering angle of the scattered light scattered by the particles, the direction component of the polarization and the size of the particle scattering the laser. Accordingly, if a scattered light is measured according to the direction component of polarization at a specific scattered angle using a laser having a wavelength, the scattered light intensity may be a function that depends only on the size of particles scattered by the laser. As a result, the size of the particles present in the plasma can be determined by determining the ratio of the intensity between them from the values of the vertically polarized light component and the horizontally polarized light component of the scattered light scattered by the particles.
레이저 광 산란법은 미(Mie) 산란과 레일리(Rayleigh) 산란으로 구분될 수 있다. 미 산란은 입자의 크기가 레이저 광의 파장에 비해 큰 경우에 적용될 수 있으며, 레일리 산란은 입자의 크기가 레이저 광의 파장에 비해 작은 경우에 적용될 수 있다. 여기서, 레일리 산란은 미 산란의 1차 근사(first order approximation)로 구할 수 있다.Laser light scattering can be divided into Mie scattering and Rayleigh scattering. Microscattering can be applied when the particle size is large compared to the wavelength of the laser light, and Rayleigh scattering can be applied when the particle size is small compared to the wavelength of the laser light. Here, Rayleigh scattering can be obtained by first order approximation of non-scattering.
미 산란 및 레일리 산란은 아래 수학식 1을 만족할 수 있다.The non-scattering and Rayleigh scattering may satisfy
, 및 는 각각 입자의 반지름, 레이저 광의 파장 및 입자에 의해 산란된 레이저 광의 산란각이다. 및 는 각각 레이저 광의 수평 및 수직 방향 성분의 전기장을 나타내고, 및 는 레이저 광의 각각 수평 및 수직 방향 성분의 세기를 나타낸다. , And Are the radius of the particle, the wavelength of the laser light and the scattering angle of the laser light scattered by the particle, respectively. And Represents the electric fields of the horizontal and vertical components of the laser light, respectively, And Denotes the intensity of the horizontal and vertical components, respectively, of the laser light.
입자로 입사되는 레이저 광의 수직 방향 성분의 전기장을 , 수평 방향 성분의 전기장을 라 하고, 입자에 의해 산란된 레이저 광의 수직 방향 성분의 전기장을 , 수평 방향 성분의 전기장을 라고 하면, 입자로 입사되는 레이저 광과 입자에 의해 산란된 레이저 광 사이에는 아래 수학식 2와 같은 관계가 존재할 수 있다.The electric field of the vertical component of the laser light The electric field of the horizontal component The electric field of the vertical component of the laser light scattered by the particles The electric field of the horizontal component In this case, a relationship as shown in Equation 2 below may exist between the laser light incident on the particle and the laser light scattered by the particle.
여기서 , , 및 는 미 산란의 산란각 함수들이다. 및 는 각각 산란된 레이저 광의 산란각 파수(wavenumber) 및 입자의 반지름과 관련된 벡터(vector) 값이다. 만약 입자가 구형일 경우, 및 성분은 0이 되고, 및 성분만 존재하게 된다.here , , And Are scattering angle functions of non-scattering. And Are the vector values associated with the scattering angle wavenumber of the scattered laser light and the radius of the particle, respectively. If the particles are spherical, And The component is zero, And Only the ingredients will be present.
이때, 및 성분은 각각 아래 수학식 3 및 수학식 4와 같다(Bohren and Huffman, 1983).At this time, And The components are shown in
여기서 및 은 각각 르장드르 다항식(Legendre polynomial)과 이의 미분식이다. 이때, 및 는 각각 아래 수학식 5 및 수학식 6과 같다.here And Are the Regendre polynomials and their derivatives, respectively. At this time, And Are the same as Equations 5 and 6, respectively.
여기서 이고 그리고 은 복소수 값을 갖는 굴절 률(refractive index)이다. 및 은 각각 베셀(Bessel) 함수 및 한켈(Hankel) 함수와 관련된 항목이다.here And Is the refractive index with a complex value. And Are items related to the Bessel function and the Hankel function, respectively.
입자의 크기가 레이저 광의 파장에 비해 작은 경우 레일리 산란으로 표현할 수 있다. 이는 아래 수학식 7 및 수학식 8로 표현될 수 있다.If the size of the particles is small compared to the wavelength of the laser light can be represented by Rayleigh scattering. This may be represented by Equations 7 and 8 below.
및 는 각각 입사된 레이저 광의 수평 및 수직 방향 성분의 세기이고, 는 상수이고, 는 측정되는 산란각 범위에 대한 체적값이고, 는 측정되는 산란각 범위에 대한 입체각(solid angle)이고, 그리고 은 입자의 밀도이다. And Are the intensities of the horizontal and vertical components of the incident laser light, respectively, Is a constant, Is the volume value for the scattering angle range being measured, Is the solid angle over the scattering angle range being measured, and Is the density of the particles.
도 1은 종래기술에 따른 플라즈마 공정에 사용되는 입자 측정 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a particle measuring system used in a plasma process according to the prior art.
도 1을 참조하면, 입자 측정 시스템은 광 방출부(10), 제 1 및 제 2 편광부(20 및 50) 및 광 검출부(60)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the particle measuring system may include a
광 방출부(10)는 입사광(B1)을 방출시키기 위한 것일 수 있다. 광 방출부(10)는 레이저 광 방출 장치일 수 있다. 이에 따라, 입사광(B1)은 레이저 광일 수 있다.The
광 방출부(10)로부터 방출된 입사광(B1)을 얇게 만들기 위한 적어도 하나의 렌즈(미도시)를 더 포함할 수 있다. 입사광(B1)을 얇게 만들기 위한 렌즈는 볼록 렌즈일 수 있다. 렌즈는 광 방출부(10)와 플라즈마 챔버(40) 사이의 아무 위치에나 제공될 수 있다.At least one lens (not shown) may be further included to thin the incident light B 1 emitted from the
제 1 편광부(20)는 광 방출부(10)로부터 방출된 입사광(B1)을 제 1 방향 성분으로 편광시키기 위한 것일 수 있다. 제 1 편광부(20)는 수직 성분 편광판 또는 수평 성분 편광판일 수 있다. 이에 따라, 제 1 편광부(20)를 거친 입사광(B1)은 수직 방향 성분의 입사광 또는 수평 방향 성분의 입사광으로 편광될 수 있다.The
만일 입사광(B1)이 헬륨-네온 레이저 광과 같이 수평 방향 성분으로 편광된 광이라면, 편광된 광을 서로 직교하는 2개의 방향 성분(수평 및 수직 방향 성분)으로 분산시키기 위해 광 방출부(10)와 제 1 편광부(20) 사이에 제공되는 편광 분산 기(Polarized Beam Splitter : PBS)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제 1 편광부(20)로 입사하는 입사광(B1)은 서로 직교하는 2개의 방향 성분으로 구성될 수 있다.If the incident light B 1 is light polarized in a horizontal component, such as helium-neon laser light, the
입사광(B1)의 직진성을 확인하기 위해 광 방출부(10)와 제 1 편광부(20) 사이에 제공되는 적어도 하나의 조리개(aperture 또는 iris, I1)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제 1 편광부(20)로 입사하는 입사광(B1)은 직진성을 가질 수 있다.In order to confirm the straightness of the incident light B 1 , the
제 1 방향 성분의 입사광(B2)의 직진성을 확인하기 위해 제 1 편광부(20)와 플라즈마 챔버(40) 사이에 제공되는 적어도 하나의 조리개(I2)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 챔버(40)로 입사하는 제 1 방향 성분의 입사광(B2)은 직진성을 가질 수 있다.At least one aperture I 2 provided between the
제 1 편광부(20)에 의해 편광된 제 1 방향 성분의 입사광(B2)은 플라즈마 챔버(40)로 조사될 수 있다. 플라즈마 챔버(40)로 조사된 제 1 방향 성분의 입사광(B2)은 플라즈마 내의 입자들(45)과 충돌하여 산란광(B4)을 생성시킬 수 있다. 산란광(B4)은 모든 방향으로 퍼져나갈 수 있다. 이 중에서 특정 산란각을 갖는 산란광(B4)만을 광 검출부(60)에서 검출함으로써, 플라즈마 내의 특정한 부위(0차원의 한 점)에 존재하는 입자(45)의 크기를 측정할 수 있다.The incident light B 2 of the first direction component polarized by the
광 발생부(10), 제 1 편광부(20) 및 플라즈마 챔버(40)가 광의 진행 방향과 일치하지 않을 경우, 광 발생부(10)와 플라즈마 챔버(40) 사이에는 광의 경로를 바꿔주기 위한 적어도 하나 이상의 반사 거울(M)을 더 포함할 수 있다. 반사 거울(M)은 주로 이상적인 45도의 각도를 갖게 회전된 형태일 수 있다.When the
제 2 편광부(50)는 제 1 방향 성분의 입사광(B2)과 입자(45)의 충돌에 의해 생성된 산란광(B4)의 제 1 방향 성분만을 통과시키기 위한 것일 수 있다. 제 2 편광부(50)는 제 1 편광부(20)와 동일한 방향 성분을 가질 수 있다. 제 1 편광부(20)가 수직 성분 편광판일 경우, 제 2 편광부(50)는 수직 성분 편광판일 수 있으며, 제 1 편광부(20)가 수평 성분 편광판일 경우, 제 2 편광부(50)는 수평 성분 편광판일 수 있다.The
산란광(B4)의 산란각을 확인하기 위해 플라즈마 챔버(40)와 제 2 편광부(50) 사이에 제공되는 적어도 하나의 조리개(I3)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제 2 편광부(50)로 입사하는 산란광(B4)은 특정 산란각을 가질 수 있다.At least one aperture I 3 provided between the
광 검출부(60)는 제 2 편광부(50)에 의해 통과된 제 1 방향 성분의 산란광(B5)을 검출하기 위한 것일 수 있다. 광 검출부(60)는 단채널(single-channel) 광 증배관(PhotoMultiplier Tube : PMT)일 수 있다.The
광 검출부(60)는 제 1 방향 성분의 산란광(B5) 및 제 1 방향 성분의 산란광(B5)에 직교하는 제 2 방향 성분의 산란광(미도시)의 세기를 각각 따로 측정함으 로써, 제 1 방향 성분의 입사광(B2)과 입자(45)의 충돌에 의해 생성된 산란광(B4)의 수직 방향 성분 및 수평 방향 성분 사이의 세기의 비를 제공할 수 있다. 이에 따라, 제 1 방향 성분의 입사광(B2)과 충돌하여 산란광(B4)을 생성하는 입자(45)의 크기를 알 수 있다.As hameu
제 1 방향 성분의 산란광(B5)의 직진성을 확인하기 위해 제 2 편광부(50)와 광 검출부(60) 사이에 제공되는 적어도 하나의 조리개(I4)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 광 검출부(60)로 입사하는 제 1 방향 성분의 산란광(B5)은 직진성을 가질 수 있다.At least one aperture I 4 provided between the
입자(45)와 충돌하지 않은 제 1 방향 성분의 입사광(B2)의 세기를 측정하기 위한 광 수광부(70)를 더 포함할 수 있다. 광 수광부(70)는 포토 다이오드(Photo Diode : PD)일 수 있다. 광 수광부(70)는 입자(45)와 충돌하지 않은 제 1 방향 성분의 입사광(B2)의 세기를 측정할 수 있다.The
입자(45)와 충돌하지 않은 제 1 방향 성분의 입사광(B2)의 직진성을 확인하기 위해 광 수광부(70)와 플라즈마 챔버(40) 사이에 제공되는 적어도 하나의 조리개(I5)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 광 수광부(70)로 입사하는 제 1 방향 성분의 입사광(B2)은 직진성을 가질 수 있다.Further comprising at least one aperture (I 5 ) provided between the light receiving
상기와 같은 입자 측정 시스템은 광의 지름이 약 4mm 이하인 레이저를 플라 즈마 내로 조사하여 특정 산란각에서 단채널 광 증배관을 광 검출부로 사용하여 산란광의 세기를 측정하는 구조일 수 있다. 0차원의 광을 사용하고, 단채널 광 증배관을 이용하기 때문에, 플라즈마 내의 특정한 부위(0차원의 한 점)에 존재하는 입자의 크기밖에 측정할 수 없는 단점이 있다.The particle measuring system as described above may have a structure in which a laser having a diameter of about 4 mm or less is irradiated into the plasma to measure the intensity of scattered light using a short channel optical multiplier as a light detector at a specific scattering angle. Since the 0-dimensional light is used and the short-channel optical multiplier is used, only the size of particles existing at a specific site (a point in the 0-dimensional) in the plasma can be measured.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 2차원적으로 플라즈마 내에 존재하는 입자들의 크기 및 그 분포를 감시할 수 있는 입자 측정 시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a particle measuring system capable of monitoring the size and distribution of particles present in the plasma in two dimensions.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 2차원적으로 플라즈마 내에 존재하는 입자들의 크기 및 그 분포를 측정할 수 있는 입자 측정 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a particle measuring method capable of measuring the size and distribution of the particles present in the plasma in two dimensions.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 입자 측정 시스템을 제공한다. 이 측정 시스템은 입사광을 방출시키기 위한 광 방출부, 광 방출부로부터 방출된 입사광을 제 1 방향 성분으로 편광시키는 제 1 편광부, 제 1 편광부에 의해 편광된 제 1 방향 성분의 입사광을 1차원 광으로 변환시키는 광 변환부, 1차원 광과 입자의 충돌에 의해 생성된 산란광의 제 1 방향 성분만을 통과시키는 제 2 편광부 및 제 2 편광부에 의해 통과된 제 1 방향 성분의 산란광을 검출하기 위한 광 검출부를 포함할 수 있다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a particle measurement system. The measuring system includes a light emitting part for emitting incident light, a first polarizing part for polarizing incident light emitted from the light emitting part into a first direction component, and incident light of the first direction component polarized by the first polarizing part in one dimension. Detecting the scattered light of the first direction component passed by the light conversion unit for converting the light, the second polarizing unit for passing only the first direction component of the scattered light generated by the collision of the one-dimensional light and particles It may include a light detector for.
입사광은 레이저 광일 수 있다.The incident light may be laser light.
광 방출부는 레이저 광 방출 장치일 수 있다. 레이저 광 방출 장치는 루비 레이저, 큐-스위치 엔디야그 레이저, 이알글라스 레이저, 헬륨-네온 레이저, 네온 이온 레이저, 아르곤 이온 레이저, 크립톤 이온 레이저, 크세논 이온 레이저, 불소 엑시머 레이저, 아르곤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크립톤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크립톤 클로라이드 엑시머 레이저, 크세논 플루오라이드 엑시머 레이저, 크세논 클로라이드 엑시머 레이저, 금 증기 레이저, 구리 증기 레이저, 질소 레이저, 헬륨-카드뮴 레이저, 갈륨 알루미늄 아세나이드 레이저 및 갈륨 아세나이드 레이저 중에서 선택된 하나일 수 있다.The light emitting portion may be a laser light emitting device. Laser light emitting devices include ruby lasers, Q-switch endiyag lasers, ionic glass lasers, helium-neon lasers, neon ion lasers, argon ion lasers, krypton ion lasers, xenon ion lasers, fluorine excimer lasers, argon fluoride excimer lasers, Selected from krypton fluoride excimer laser, krypton chloride excimer laser, xenon fluoride excimer laser, xenon chloride excimer laser, gold vapor laser, copper vapor laser, nitrogen laser, helium-cadmium laser, gallium aluminum arsenide laser and gallium arsenide laser It can be one.
제 1 편광부는 제 1 방향 성분 편광판 또는 제 1 방향 성분에 직교하는 제 2 방향 성분 편광판일 수 있다.The first polarizer may be a first direction component polarizer or a second direction component polarizer orthogonal to the first direction component.
제 1 편광부는 하프 람다 플레이트일 수 있다.The first polarizer may be a half lambda plate.
제 1 편광부는 제 1 방향 성분 편광판 및 제 2 방향 성분 편광판을 포함하고, 제 1 편광부의 방향 성분을 선택하기 위해 광 방출부와 제 1 편광부 사이에 제공되는 초퍼를 더 포함할 수 있다.The first polarizer includes a first directional component polarizer and a second directional component polarizer, and may further include a chopper provided between the light emitter and the first polarizer to select the directional component of the first polarizer.
입사광이 편광된 광이고, 편광된 광을 서로 직교하는 2개의 방향 성분으로 분산시키기 위해 광 방출부와 제 1 편광부 사이에 제공되는 편광 분산기를 더 포함할 수 있다.The incident light is polarized light, and may further include a polarizing diffuser provided between the light emitting portion and the first polarizing portion to disperse the polarized light into two directional components orthogonal to each other.
광 변환부는 한 쌍의 구면 거울 또는 원통형 렌즈일 수 있다.The light converter may be a pair of spherical mirrors or cylindrical lenses.
한 쌍의 구면 거울은 제 1 방향 성분의 입사광을 인입하기 위한 인입구를 갖는 제 1 구면 거울 및 인입된 제 1 방향 성분의 입사광을 인출하기 위한 인출구를 갖는 제 2 구면 거울을 포함할 수 있다.The pair of spherical mirrors may include a first spherical mirror having an inlet for introducing incident light of the first directional component and a second spherical mirror having an outlet for extracting incident light of the first directional component.
광 변환부가 한 쌍의 구면 거울이고, 광 변환부에 의해 변환된 1차원 광은 다중 경로 광일 수 있다.The light converter may be a pair of spherical mirrors, and the one-dimensional light converted by the light converter may be multipath light.
광 변환부가 상기 원통형 렌즈이고, 광 변환부는 볼록 렌즈를 더 포함할 수 있다.The light converter may be the cylindrical lens, and the light converter may further include a convex lens.
광 변환부가 상기 원통형 렌즈이고, 광 변환부에 의해 변환된 1차원 광은 판형 광일 수 있다.The light converter may be the cylindrical lens, and the one-dimensional light converted by the light converter may be plate-shaped light.
제 2 편광부는 제 1 편광부와 동일한 방향 성분을 가질 수 있다.The second polarizer may have the same directional component as the first polarizer.
광 검출부는 전하 결합 소자 이미지 센서 또는 다채널 광 증배관일 수 있다.The light detector may be a charge coupled device image sensor or a multichannel optical multiplier.
입사광의 직진성 및 산란광의 산란각을 확인하기 위해 광 방출부와 광 변환부 사이 및 광 변환부와 광 검출부 사이에 각각 제공되는 적어도 하나의 조리개를 더 포함할 수 있다.At least one aperture may be further provided between the light emitting unit and the light converting unit and between the light converting unit and the light detecting unit to check the linearity of the incident light and the scattering angle of the scattered light.
입자와 충돌하지 않은 1차원 광의 세기를 측정하기 위한 광 수광부를 더 포함할 수 있다. 광 수광부는 포토 다이오드일 수 있다.It may further include a light receiving unit for measuring the intensity of the one-dimensional light that does not collide with the particles. The light receiving unit may be a photodiode.
입자와 충돌하지 않은 1차원 광의 직진성을 확인하기 위해 광 수광부와 광 변환부 사이에 제공되는 적어도 하나의 조리개를 더 포함할 수 있다.At least one aperture provided between the light receiving unit and the light conversion unit may be further included to confirm the linearity of the one-dimensional light that does not collide with the particles.
또한, 상기한 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 입자 측정 방법을 제공한다. 이 방법은 광 방출부로부터 입사광을 방출시키는 것, 입사광을 제 1 편광부에서 제 1 방향 성분으로 편광시키는 것, 제 1 방향 성분의 입사광을 광 변환부에서 1차원 광으로 변환시키는 것, 1차원 광을 플라즈마 챔버 내의 입자로 조사시켜 산란광을 생성시키는 것, 제 2 편광부에서 산란광의 제 1 방향 성분만을 통과시키는 것 및 광 검출부에서 제 1 방향 성분의 산란광을 검출하는 것을 포함할 수 있다.In addition, in order to achieve the above technical problem, the present invention provides a particle measuring method. The method includes emitting incident light from the light emitting part, polarizing the incident light from the first polarization part to the first direction component, converting incident light of the first direction component into the one-dimensional light in the light conversion part, one-dimensional Irradiating light to particles in the plasma chamber to generate scattered light, passing only the first directional component of the scattered light in the second polarizer, and detecting the scattered light of the first directional component in the light detector.
입사광은 레이저 광일 수 있다.The incident light may be laser light.
광 방출부는 레이저 광 방출 장치일 수 있다. 레이저 광 방출 장치는 루비 레이저, 큐-스위치 엔디야그 레이저, 이알글라스 레이저, 헬륨-네온 레이저, 네온 이온 레이저, 아르곤 이온 레이저, 크립톤 이온 레이저, 크세논 이온 레이저, 불소 엑시머 레이저, 아르곤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크립톤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크립톤 클로라이드 엑시머 레이저, 크세논 플루오라이드 엑시머 레이저, 크세논 클로라이드 엑시머 레이저, 금 증기 레이저, 구리 증기 레이저, 질소 레이저, 헬륨-카드뮴 레이저, 갈륨 알루미늄 아세나이드 레이저 및 갈륨 아세나이드 레이저 중에서 선택된 하나일 수 있다.The light emitting portion may be a laser light emitting device. Laser light emitting devices include ruby lasers, Q-switch endiyag lasers, ionic glass lasers, helium-neon lasers, neon ion lasers, argon ion lasers, krypton ion lasers, xenon ion lasers, fluorine excimer lasers, argon fluoride excimer lasers, Selected from krypton fluoride excimer laser, krypton chloride excimer laser, xenon fluoride excimer laser, xenon chloride excimer laser, gold vapor laser, copper vapor laser, nitrogen laser, helium-cadmium laser, gallium aluminum arsenide laser and gallium arsenide laser It can be one.
제 1 편광부는 제 1 방향 성분 편광판 또는 제 1 방향 성분에 직교하는 제 2 방향 성분 편광판일 수 있다.The first polarizer may be a first direction component polarizer or a second direction component polarizer orthogonal to the first direction component.
제 1 편광부는 하프 람다 플레이트일 수 있다.The first polarizer may be a half lambda plate.
제 1 편광부는 제 1 방향 성분 편광판 및 제 2 방향 성분 편광판을 포함하고, 제 1 편광부의 방향 성분을 선택하기 위해 광 방출부와 제 1 편광부 사이에 제공되는 초퍼를 더 포함할 수 있다.The first polarizer includes a first directional component polarizer and a second directional component polarizer, and may further include a chopper provided between the light emitter and the first polarizer to select the directional component of the first polarizer.
입사광이 편광된 광이고, 편광된 광을 서로 직교하는 2개의 방향 성분으로 분산시키기 위해 광 방출부와 제 1 편광부 사이에 제공되는 편광 분산기를 더 포함 할 수 있다.The incident light is polarized light, and may further include a polarizing diffuser provided between the light emitting part and the first polarizing part to disperse the polarized light into two directional components orthogonal to each other.
광 변환부는 한 쌍의 구면 거울 또는 원통형 렌즈일 수 있다.The light converter may be a pair of spherical mirrors or cylindrical lenses.
한 쌍의 구면 거울은 제 1 방향 성분의 입사광을 인입하기 위한 인입구를 갖는 제 1 구면 거울 및 인입된 제 1 방향 성분의 입사광을 인출하기 위한 인출구를 갖는 제 2 구면 거울을 포함할 수 있다.The pair of spherical mirrors may include a first spherical mirror having an inlet for introducing incident light of the first directional component and a second spherical mirror having an outlet for extracting incident light of the first directional component.
광 변환부가 한 쌍의 구면 거울이고, 광 변환부에 의해 변환된 1차원 광은 다중 경로 광일 수 있다.The light converter may be a pair of spherical mirrors, and the one-dimensional light converted by the light converter may be multipath light.
광 변환부가 상기 원통형 렌즈이고, 광 변환부는 볼록 렌즈를 더 포함할 수 있다.The light converter may be the cylindrical lens, and the light converter may further include a convex lens.
광 변환부가 상기 원통형 렌즈이고, 광 변환부에 의해 변환된 1차원 광은 판형 광일 수 있다.The light converter may be the cylindrical lens, and the one-dimensional light converted by the light converter may be plate-shaped light.
제 2 편광부는 제 1 편광부와 동일한 방향 성분을 가질 수 있다.The second polarizer may have the same directional component as the first polarizer.
광 검출부는 전하 결합 소자 이미지 센서 또는 다채널 광 증배관일 수 있다.The light detector may be a charge coupled device image sensor or a multichannel optical multiplier.
입사광의 직진성 및 산란광의 산란각을 확인하기 위해 광 방출부와 광 변환부 사이 및 광 변환부와 광 검출부 사이에 각각 제공되는 적어도 하나의 조리개를 더 포함할 수 있다.At least one aperture may be further provided between the light emitting unit and the light converting unit and between the light converting unit and the light detecting unit to check the linearity of the incident light and the scattering angle of the scattered light.
입자와 충돌하지 않은 1차원 광의 세기를 측정하기 위한 광 수광부를 더 포함할 수 있다. 광 수광부는 포토 다이오드일 수 있다.It may further include a light receiving unit for measuring the intensity of the one-dimensional light that does not collide with the particles. The light receiving unit may be a photodiode.
입자와 충돌하지 않은 1차원 광의 직진성을 확인하기 위해 광 수광부와 광 변환부 사이에 제공되는 적어도 하나의 조리개를 더 포함할 수 있다.At least one aperture provided between the light receiving unit and the light conversion unit may be further included to confirm the linearity of the one-dimensional light that does not collide with the particles.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. 도면들에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure may be made thorough and complete, and to fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a clearer description. In addition, since it is in accordance with the preferred embodiment, reference numerals presented in the order of description are not necessarily limited to the order. In the drawings, like reference numerals designate like elements that perform the same function.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 공정에 사용되는 입자 측정 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.2 is a block diagram illustrating a particle measuring system used in a plasma process according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 입자 측정 시스템은 광 방출부(110), 제 1 및 제 2 편광부(120 및 150), 광 변환부(130) 및 광 검출부(160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the particle measuring system may include a
광 방출부(110)는 입사광(B1)을 방출시키기 위한 것일 수 있다. 광 방출부(110)는 레이저 광 방출 장치일 수 있다. 이에 따라, 입사광(B1)은 레이저 광일 수 있다. 레이저 광은 800nm 이하의 파장을 가질 수 있다. 이에 따라, 레이저 광 방출 장치는 루비(ruby) 레이저, 큐-스위치 엔디야그(Q-switch Nd:YAG) 레이저, 이알글라스(Er:glass) 레이저, 헬륨-네온(He-Ne) 레이저, 네온(Ne) 이온 레이저, 아르곤(Ar) 이온 레이저, 크립톤(Kr) 이온 레이저, 크세논(Xe) 이온 레이저, 불소(F2) 엑시머 레이저, 아르곤 플루오라이드 엑시머(ArF eximer) 레이저, 크립톤 플루오라이드(KrF) 엑시머 레이저, 크립톤 클로라이드(KrCl) 엑시머 레이저, 크세논 플루오라이드(XeF) 엑시머 레이저, 크세논 클로라이드(XeCl) 엑시머 레이저, 금(Au) 증기 레이저, 구리(Cu) 증기 레이저, 질소(N2) 레이저, 헬륨카드뮴(HeCd) 레이저, 갈륨 알루미늄 아세나이드(GaAlAs) 레이저 및 갈륨 아세나이드(GaAs) 레이저 중에서 선택된 하나일 수 있다. 바람직하게는, 레이저 광 방출 장치는 미세한 입자들(145)의 크기를 측정하기 위해 낮은 파장의 레이저 광 출력을 가질 수 있다. 일반적으로, 레이저 광 방출 장치로 헬륨-네온 레이저 또는 아르곤 이온 레이저가 사용될 수 있다.The
광 방출부(110)로부터 방출된 입사광(B1)을 얇게 만들기 위한 적어도 하나의 렌즈(미도시)를 더 포함할 수 있다. 입사광(B1)을 얇게 만들기 위한 렌즈는 볼록 렌즈일 수 있다. 바람직하게는, 초점거리가 서로 다른 한 쌍의 볼록 렌즈일 수 있다. 렌즈는 광 방출부(110)와 광 변환부(130) 사이의 아무 위치에나 제공될 수 있다.At least one lens (not shown) may be further included to thin the incident light B 1 emitted from the
제 1 편광부(120)는 광 방출부(110)로부터 방출된 입사광(B1)을 제 1 방향 성분으로 편광시키기 위한 것일 수 있다. 제 1 편광부(120)는 수직 성분 편광판 또는 수평 성분 편광판일 수 있다. 이에 따라, 제 1 편광부(120)를 거친 입사광(B1)은 수직 방향 성분의 입사광 또는 수평 방향 성분의 입사광으로 편광될 수 있다. 또는, 제 1 편광부(120)는 하프 람다 플레이트(half lambda plate : λ/2 plate)일 수 있다. 하프 람다 플레이트가 90°로 회전될 때마다, 입사광(B1)은 하프 람다 플레이트에 의해 수직 방향 성분의 입사광 또는 수평 방향 성분의 입사광으로 교차적으로 편광될 수 있다.The
또한, 제 1 편광부(120)는 수직 성분 편광판 및 수평 성분 편광판을 포함할 수 있다. 제 1 편광부(120)가 수직 성분 편광판 및 수평 성분 편광판 둘 다를 포함하는 경우, 광 방출부(110)와 제 1 편광부(120) 사이에 제공되는 광 분산기(미도시, beam splitter) 및 초퍼(chopper, 180)를 더 포함할 수 있다. 광 분산기는 입사광(B1)을 2개의 경로로 나눌 수 있다. 초퍼(180)는 2개의 경로로 분산된 입사광(B1)을 각각 제 1 편광부(120)의 수직 성분 편광판 및 수평 성분 편광판 중에서 선택된 방향 성분의 편광판으로 입사시키기 위한 것일 수 있다.In addition, the
만일 입사광(B1)이 헬륨-네온 레이저 광과 같이 수평 방향 성분으로 편광된 광이라면, 편광된 광을 서로 직교하는 2개의 방향 성분(수평 및 수직 방향 성분)으로 분산시키기 위해 광 방출부(110)와 제 1 편광부(120) 사이에 제공되는 편광 분산기를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제 1 편광부(120)로 입사하는 입사광(B1)은 서로 직교하는 2개의 방향 성분으로 구성될 수 있다.If the incident light B 1 is light polarized in a horizontal component, such as helium-neon laser light, the
입사광(B1)의 직진성을 확인하기 위해 광 방출부(110)와 제 1 편광부(120) 사이에 제공되는 적어도 하나의 조리개(I1)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제 1 편광부(120)로 입사하는 입사광(B1)은 직진성을 가질 수 있다.At least one aperture I 1 provided between the
광 변환부(130)는 제 1 편광부(120)에 의해 편광된 제 1 방향 성분의 입사광(B2)을 1차원 광(B3)으로 변환시키기 위한 것일 수 있다. 광 변환부(130)는 한 쌍의 구면 거울 또는 원통형 렌즈(spherical lens)일 수 있다. 광 변환부(130)로부터 방출되는 1차원 광(B3)에 대한 상세한 설명은 아래의 도 3a 및 도 3b의 설명을 참조할 수 있다.The
제 1 방향 성분의 입사광(B2)의 직진성을 확인하기 위해 제 1 편광부(120)와 광 변환부(130) 사이에 제공되는 적어도 하나의 조리개(I2)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 광 변환부(130)로 입사하는 제 1 방향 성분의 입사광(B2)은 직진성을 가질 수 있다.At least one aperture I 2 provided between the
광 변환부(130)에 의해 생성되는 1차원 광(B3)은 플라즈마 챔버(140)로 조사될 수 있다. 플라즈마 챔버(140)로 조사된 1차원 광(B3)은 플라즈마 내의 입자들(145)과 충돌하여 산란광(B4)을 생성시킬 수 있다. 1차원 광(B3)과 입자들(145)과의 충돌에 의해 생성되는 산란광(B4)에 대한 상세한 설명은 아래의 도 3a 및 도 3b의 설명을 참조할 수 있다.The one-dimensional light B 3 generated by the
광 발생부(110), 제 1 편광부(120), 광 변환부(130) 및 플라즈마 챔버(140)가 광의 진행 방향과 일치하지 않을 경우, 광 발생부(110)와 플라즈마 챔버(140) 사이에는 광의 경로를 바꿔주기 위한 적어도 하나 이상의 반사 거울(M)을 더 포함 할 수 있다. 반사 거울(M)은 주로 이상적인 45도의 각도를 갖게 회전된 형태일 수 있다.When the
제 2 편광부(150)는 1차원 광(B3)과 입자(145)의 충돌에 의해 생성된 산란광(B4)의 제 1 방향 성분만을 통과시키기 위한 것일 수 있다. 제 2 편광부(150)는 제 1 편광부(120)와 동일한 방향 성분을 가질 수 있다. 제 1 편광부(120)가 수직 성분 편광판일 경우, 제 2 편광부(150)는 수직 성분 편광판일 수 있으며, 제 1 편광부(120)가 수평 성분 편광판일 경우, 제 2 편광부(150)는 수평 성분 편광판일 수 있다. 또는, 제 1 편광부(120)가 하프 람다 플레이트일 경우, 제 2 편광부(150)는 동일한 방향 성분을 갖도록 연동되어 90°로 회전하는 하프 람다 플레이트일 수 있다. 이에 따라, 제 2 편광부(150)는 제 1 편광부(120)에 의해 편광된 방향 성분과 동일한 산란광(B4)의 방향 성분을 교차적으로 통과시킬 수 있다.The
또한, 제 1 편광부(120)가 수직 성분 편광판 및 수평 성분 편광판을 포함하는 경우, 제 2 편광부(150)는 제 1 편광부(120)의 방향 성분과 동일하게 연동되는 편광판을 가질 수 있다. 이는 제 2 편광부(150)는 광 방출부(110)와 제 1 편광부(120) 사이에 제공되는 초퍼(180)에 의해 선택된 제 1 편광부(120)의 방향 성분과 동일한 방향 성분을 가져야 하기 때문이다. 이에 따라, 제 1 편광부(120)를 거친 광과 제 2 편광부(150)를 거친 광의 방향 성분은 동일할 수 있고, 초퍼(180)에 의해 선택된 방향 성분의 산란광을 광 검출부(160)에서 검출할 수 있다.In addition, when the
산란광(B4)의 산란각을 확인하기 위해 광 변환부(130)와 제 2 편광부(150) 사이에 제공되는 적어도 하나의 조리개(I3)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제 2 편광부(150)로 입사하는 산란광(B4)은 특정 산란각을 가질 수 있다.At least one aperture I 3 provided between the
광 검출부(160)는 제 2 편광부(150)에 의해 통과된 제 1 방향 성분의 산란광(B5)을 검출하기 위한 것일 수 있다. 광 검출부(160)는 전하 결합 소자(Charge Coupled Device : CCD) 이미지 센서 또는 다채널(multi-channel) 광 증배관일 수 있다. 다채널 광 증배관은 단채널 광 증배관을 2차원적으로 배열한 것일 수 있다. 광 검출부(160)로 전하 결합 소자 이미지 센서 또는 다채널 광 증배관을 사용함으로써, 플라즈마 내의 특정한 면(2차원의 한 면)에 존재하는 입자들(145)과 1차원 광(B3)의 충돌에 의해 생성된 산란광(B4)에 대한 2차원적인 측정이 가능할 수 있다.The
광 검출부(160)는 제 1 방향 성분의 산란광(B5) 및 제 1 방향 성분의 산란광(B5)에 직교하는 제 2 방향 성분의 산란광(미도시)의 세기를 각각 또는 순차적으로 측정함으로써, 1차원 광(B3)과 입자(145)의 충돌에 의해 생성된 산란광(B4)의 수직 방향 성분 및 수평 방향 성분 사이의 세기의 비를 제공할 수 있다. 이에 따라, 1차원 광(B3)과 충돌하여 산란광(B4)을 생성하는 입자(145)의 크기를 알 수 있다.By the
제 1 방향 성분의 산란광(B5)의 직진성을 확인하기 위해 제 2 편광부(150)와 광 검출부(160) 사이에 제공되는 적어도 하나의 조리개(I4)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 광 검출부(160)로 입사하는 제 1 방향 성분의 산란광(B5)은 직진성을 가 질 수 있다.At least one aperture I 4 provided between the
입자(145)와 충돌하지 않은 1차원 광(B3)의 세기를 측정하기 위한 광 수광부(170)를 더 포함할 수 있다. 광 수광부(170)는 포토 다이오드일 수 있다. 광 수광부(170)는 입자(145)와 충돌하지 않은 1차원 광(B3)의 세기를 측정함으로써, 플라즈마 내의 특정한 면(2차원의 한 면)에 존재하는 입자들(145)의 평균적인 밀도를 구할 수 있다.The
입자(145)와 충돌하지 않은 1차원 광(B3)의 직진성을 확인하기 위해 광 수광부(170)와 광 변환부(130) 사이에 제공되는 적어도 하나의 조리개(I5)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 광 수광부(170)로 입사하는 1차원 광(B3)은 직진성을 가질 수 있다.It may further include at least one aperture (I 5 ) provided between the
상기와 같은 입자 측정 시스템은 광 변환부에 의해 생성되는 1차원 광을 플라즈마 내로 조사하기 때문에, 플라즈마 내의 특정한 부위(0차원의 한 점)에 존재하는 입자의 크기밖에 측정할 수 없는 종래와는 달리, 플라즈마 내의 특정한 면(2차원의 한 면)에 존재하는 입자들의 크기 및 그 분포를 측정할 수 있다. 이에 따라, 반도체 공정에 이용되는 플라즈마 공정에서 공정 용기의 구조 또는 물리적 작용 등과 같은 여러 가지 요인들에 의해 플라즈마 내의 위치에 따라 달라지는 입자들의 크기 및 그 분포를 2차원적으로 감시(monitoring)할 수 있다.Since the particle measuring system as described above irradiates the plasma with the one-dimensional light generated by the light converting unit, unlike the conventional method in which only the size of particles existing at a specific portion (a point of zero dimension) in the plasma can be measured. In addition, it is possible to measure the size and distribution of particles present on a specific surface (one side in two dimensions) in the plasma. Accordingly, in the plasma process used in the semiconductor process, the size and distribution of the particles depending on the position in the plasma may be two-dimensionally monitored by various factors such as the structure or physical action of the process vessel. .
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 입자 측정 시스템의 광 변환부 들 및 산란광을 설명하기 위한 상세도들이다.3A and 3B are detailed views for explaining light converters and scattered light of a particle measuring system according to example embodiments.
도 3a를 참조하면, 광 변환부(130)는 한 쌍의 구면 거울(132MI 및 132MO)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 구면 거울(132MI 및 132MO)은 제 1 방향 성분의 입사광(B2)을 인입하기 위한 인입구(132MIH)를 갖는 제 1 구면 거울(132MI) 및 인입된 제 1 방향 성분의 입사광(B2)의 반복적인 반사에 의해 형성된 다중 경로 광(B3)을 인출하기 위한 인출구(132MOH)를 갖는 제 2 구면 거울(132MO)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 구면 거울(132MI 및 132MO)은 서로 마주보는 오목 거울일 수 있다.Referring to FIG. 3A, the
광 변환부(130)에 포함된 한 쌍의 구면 거울(132MI 및 132MO)을 이용하여 0차원의 제 1 방향 성분 입사광(B2)을 높이 방향으로 반복적인 반사를 시킴으로써, 1차원에 근접하는 다중 경로 광(B3)이 만들어질 수 있다. 한 쌍의 구면 거울(132MI 및 132MO)의 곡률 반경을 조절함으로써, 다중 경로 광(B3)의 경로 수를 조절할 수 있다.By using the pair of spherical mirrors 132MI and 132MO included in the
이에 따라, 플라즈마 챔버(140)로 입사되는 광은 1차원에 근접하는 다중 경로 광(B3)일 수 있다. 플라즈마 챔버(140)로 입사된 다중 경로 광(B3)은 플라즈마 내에 존재하는 입자들(145)과 충돌하여 산란광들(B4)을 생성시킬 수 있다. 산란광들(B4)은 모든 방향으로 퍼져나갈 수 있다. 이 중에서 특정 산란각을 갖는 산란광(B4)만을 광 검출부(도 2의 160)에서 검출함으로써, 플라즈마 내의 특정한 면(2차 원의 한 면)에 존재하는 입자들(145)의 크기 및 그 분포를 측정할 수 있다.Accordingly, the light incident to the
도 3b를 참조하면, 광 변환부(130)는 원통형 렌즈(132CL)를 포함할 수 있다. 광 변환부(130)는 볼록 렌즈(134)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3B, the
광 변환부(130)에 포함된 원통형 렌즈(132CL)를 이용하여 0차원의 제 1 방향 성분 입사광(B2)을 판(sheet) 모양으로 퍼트림으로써, 판형의 1차원 광(B3)이 만들어질 수 있다. 볼록 렌즈(134)는 원통형 렌즈(132CL)에 의해 퍼지는 형태를 갖는 1차원 광(B3)을 일정한 높이를 갖는 판형의 1차원 광(B3)으로 바꾸어주는 역할을 할 수 있다.By using the cylindrical lens 132CL included in the
이에 따라, 플라즈마 챔버(140)로 입사되는 광은 판형의 1차원 광(B3)일 수 있다. 플라즈마 챔버(140)로 입사된 판형의 1차원 광(B3)은 플라즈마 내에 존재하는 입자들(145)과 충돌하여 산란광들(B4)을 생성시킬 수 있다. 산란광들(B4)은 모든 방향으로 퍼져나갈 수 있다. 이 중에서 특정 산란각을 갖는 산란광(B4)만을 광 검출부(도 2의 160)에서 검출함으로써, 플라즈마 내의 특정한 면(2차원의 한 면)에 존재하는 입자들(145)의 크기 및 그 분포를 측정할 수 있다.Accordingly, the light incident to the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 입자 측정 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.4 is a process flowchart for explaining a particle measuring method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 광 방출부로부터 입사광을 방출(S110)시키는 것, 입사광을 제 1 편광부에서 제 1 방향 성분으로 편광(S120)시키는 것, 제 1 방향 성분의 입사 광을 광 변환부에서 1 차원 광으로 변환(S130)시키는 것, 1차원 광을 플라즈마 챔버 내의 입자로 조사시켜 산란광을 생성(S140)시키는 것, 제 2 편광부에서 산란광의 제 1 방향 성분만을 통과(S150)시키는 것 및 광 검출부에서 제 1 방향 성분의 산란광을 검출(S160)하는 것을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the incident light is emitted from the light emitting unit (S110), the incident light is polarized (S120) from the first polarization unit to the first direction component, and the incident light of the first direction component is emitted from the light conversion unit. Converting to one-dimensional light (S130), generating scattered light by irradiating the one-dimensional light with particles in the plasma chamber (S140), passing only the first direction component of the scattered light in the second polarizer (S150), and The light detecting unit may include detecting scattered light of the first directional component (S160).
광 방출부로부터 입사광을 방출(S110)시키는 것은 레이저 광 방출 장치와 같은 광 방출부로부터 레이저 광과 같은 입사광을 방출하는 것일 수 있다. 레이저 광은 800nm 이하의 파장을 가질 수 있다. 이에 따라, 레이저 광 방출 장치는 루비 레이저, 큐-스위치 엔디야그 레이저, 이알글라스 레이저, 헬륨-네온 레이저, 네온 이온 레이저, 아르곤 이온 레이저, 크립톤 이온 레이저, 크세논 이온 레이저, 불소 엑시머 레이저, 아르곤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크립톤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크립톤 클로라이드 엑시머 레이저, 크세논 플루오라이드 엑시머 레이저, 크세논 클로라이드 엑시머 레이저, 금 증기 레이저, 구리 증기 레이저, 질소 레이저, 헬륨카드뮴 레이저, 갈륨 알루미늄 아세나이드 레이저 및 갈륨 아세나이드 레이저 중에서 선택된 하나일 수 있다. 바람직하게는, 레이저 광 방출 장치는 미세한 입자들(145)의 크기를 측정하기 위해 낮은 파장의 레이저 광 출력을 가질 수 있다. 일반적으로, 레이저 광 방출 장치로 헬륨-네온 레이저 또는 아르곤 이온 레이저가 사용될 수 있다.Emitting incident light from the light emitting unit (S110) may be to emit incident light such as laser light from a light emitting unit such as a laser light emitting device. The laser light may have a wavelength of 800 nm or less. Accordingly, the laser light emitting device is a ruby laser, Q-switch endiyag laser, iaglas laser, helium-neon laser, neon ion laser, argon ion laser, krypton ion laser, xenon ion laser, fluorine excimer laser, argon fluoride Excimer laser, krypton fluoride excimer laser, krypton chloride excimer laser, xenon fluoride excimer laser, xenon chloride excimer laser, gold vapor laser, copper vapor laser, nitrogen laser, helium cadmium laser, gallium aluminum arsenide laser and gallium arsenide laser It may be one selected from. Preferably, the laser light emitting device may have a low wavelength laser light output to measure the size of the
입사광을 제 1 편광부에서 제 1 방향 성분으로 편광(S120)시키는 것은 제 1 편광부로 입사되는 입사광을 수직 성분 편광판 또는 수평 성분 편광판을 사용하여 수직 방향 성분의 입사광 또는 수평 방향 성분의 입사광으로 편광시키는 것일 수 있다. 또는, 제 1 편광부는 하프 람다 플레이트일 수 있다. 하프 람다 플레이트가 90°로 회전될 때마다, 입사광은 하프 람다 플레이트에 의해 수직 방향 성분의 입사광 또는 수평 방향 성분의 입사광으로 교차적으로 편광될 수 있다.Polarizing the incident light from the first polarizer to the first direction component (S120) polarizes the incident light incident on the first polarizer to the incident light of the vertical component or the incident light of the horizontal component using a vertical component polarizer or a horizontal component polarizer. It may be. Alternatively, the first polarizer may be a half lambda plate. Each time the half lambda plate is rotated by 90 °, the incident light can be cross-polarized by the half lambda plate into incident light of the vertical component or incident light of the horizontal component.
또한, 제 1 편광부는 수직 성분 편광판 및 수평 성분 편광판을 포함할 수 있다. 제 1 편광부가 수직 성분 편광판 및 수평 성분 편광판 둘 다를 포함하는 경우, 광 방출부와 제 1 편광부 사이에 제공되는 광 분산기 및 초퍼를 더 포함할 수 있다. 광 분산기는 입사광을 2개의 경로로 나눌 수 있다. 초퍼는 2개의 경로로 분산된 입사광을 각각 제 1 편광부의 수직 성분 편광판 및 수평 성분 편광판 중에서 선택된 방향 성분의 편광판으로 입사시키기 위한 것일 수 있다.In addition, the first polarizer may include a vertical component polarizer and a horizontal component polarizer. When the first polarizer includes both the vertical component polarizer and the horizontal component polarizer, the light polarizer and the chopper may be further provided between the light emitter and the first polarizer. The light splitter can split the incident light into two paths. The chopper may be for injecting incident light dispersed in two paths into a polarizing plate having a direction component selected from a vertical component polarizing plate and a horizontal component polarizing plate, respectively.
만일 입사광이 헬륨-네온 레이저 광과 같이 수평 방향 성분으로 편광된 광이라면, 편광된 광을 서로 직교하는 2개의 방향 성분(수평 및 수직 방향 성분)으로 분산시키기 위해 광 방출부와 제 1 편광부 사이에 제공되는 편광 분산기를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제 1 편광부로 입사하는 입사광은 서로 직교하는 2개의 방향 성분으로 구성될 수 있다.If the incident light is light polarized in a horizontal component, such as helium-neon laser light, between the light emitter and the first polarizer to disperse the polarized light into two orthogonal components (horizontal and vertical components) that are orthogonal to each other It may further comprise a polarizing diffuser provided in. Accordingly, the incident light incident on the first polarizer may be composed of two direction components orthogonal to each other.
제 1 방향 성분의 입사광을 광 변환부에서 1차원 광으로 변환(S130)시키는 것은 0차원의 제 1 방향 성분의 입사광을 광 변환부에 포함된 한 쌍의 구면 거울 또는 원통형 렌즈를 이용하여 1차원 광으로 변환시키는 것일 수 있다.The conversion of incident light of the first direction component into the one-dimensional light in the light conversion unit (S130) is performed by using the pair of spherical mirrors or cylindrical lenses included in the light conversion unit for the incident light of the 0-dimensional first direction component. It may be to convert to light.
광 변환부는 한 쌍의 구면 거울을 포함할 수 있다. 한 쌍의 구면 거울은 제 1 방향 성분의 입사광을 인입하기 위한 인입구를 갖는 제 1 구면 거울 및 인입된 제 1 방향 성분의 입사광의 반복적인 반사에 의해 형성된 다중 경로 광을 인출하기 위한 인출구를 갖는 제 2 구면 거울을 포함할 수 있다. 한 쌍의 구면 거울은 서로 마주보는 오목 거울일 수 있다.The light converter may include a pair of spherical mirrors. The pair of spherical mirrors have a first spherical mirror having an inlet for introducing incident light of the first directional component and a first outlet having an outlet for extracting multipath light formed by repetitive reflection of the incident light of the first directional component introduced therein. It may include two spherical mirrors. The pair of spherical mirrors may be concave mirrors facing each other.
광 변환부에 포함된 한 쌍의 구면 거울을 이용하여 0차원의 제 1 방향 성분 입사광을 높이 방향으로 반복적인 반사를 시킴으로써, 1차원에 근접하는 다중 경로 광이 만들어질 수 있다. 한 쌍의 구면 거울의 곡률 반경을 조절함으로써, 다중 경로 광의 경로 수를 조절할 수 있다.By using the pair of spherical mirrors included in the light conversion unit to repeatedly reflect the 0-dimensional first-direction component incident light in the height direction, multipath light closer to one dimension may be generated. By adjusting the radius of curvature of the pair of spherical mirrors, the number of paths of the multipath light can be adjusted.
또는, 광 변환부는 원통형 렌즈를 포함할 수 있으며, 광 변환부는 볼록 렌즈를 더 포함할 수 있다. 광 변환부에 포함된 원통형 렌즈를 이용하여 0차원의 제 1 방향 성분 입사광을 판 모양으로 퍼트림으로써, 판형의 1차원 광이 만들어질 수 있다. 볼록 렌즈는 원통형 렌즈에 의해 퍼지는 형태를 갖는 1차원 광을 일정한 높이를 갖는 판형의 1차원 광으로 바꾸어주는 역할을 할 수 있다.Alternatively, the light conversion unit may include a cylindrical lens, and the light conversion unit may further include a convex lens. The plate-shaped one-dimensional light may be made by spreading the first-dimensional component incident light in the 0-dimensional to the plate shape by using the cylindrical lens included in the light conversion unit. The convex lens may serve to convert the one-dimensional light having a form spread by the cylindrical lens into a plate-shaped one-dimensional light having a constant height.
1차원 광을 플라즈마 챔버 내의 입자로 조사시켜 산란광을 생성(S140)시키는 것은 플라즈마 챔버 내로 조사된 1차원 광과 플라즈마 내의 입자들을 충돌시켜 산란광을 발생시키는 것일 수 있다.The generation of the scattered light by irradiating the one-dimensional light to the particles in the plasma chamber (S140) may be to generate the scattered light by colliding the one-dimensional light irradiated into the plasma chamber with the particles in the plasma.
플라즈마 챔버로 입사된 1차원 광은 플라즈마 내에 존재하는 입자들과 충돌하여 산란광들을 생성시킬 수 있다. 산란광들은 모든 방향으로 퍼져나갈 수 있다. 이 중에서 특정 산란각을 갖는 산란광만을 광 검출부에서 검출함으로써, 플라즈마 내의 특정한 면(2차원의 한 면)에 존재하는 입자들의 크기 및 그 분포를 측정할 수 있다.One-dimensional light incident into the plasma chamber may collide with particles present in the plasma to generate scattered light. Scattered light can spread in all directions. By detecting only the scattered light having a specific scattering angle in the light detector, it is possible to measure the size and distribution of the particles present on a specific surface (one side in two dimensions) in the plasma.
제 2 편광부에서 산란광의 제 1 방향 성분만을 통과(S150)시키는 것은 제 2 편광부로 입사되는 산란광을 제 1 편광부와 동일한 수직 성분 편광판 또는 수평 성분 편광판을 사용하여 수직 방향 성분의 입사광 또는 수평 방향 성분의 입사광으로 편광시키는 것일 수 있다. 제 2 편광부는 제 1 편광부와 동일한 방향 성분을 가질 수 있다. 제 1 편광부가 수직 성분 편광판일 경우, 제 2 편광부는 수직 성분 편광판일 수 있으며, 제 1 편광부가 수평 성분 편광판일 경우, 제 2 편광부는 수평 성분 편광판일 수 있다. 또는, 제 1 편광부가 하프 람다 플레이트일 경우, 제 2 편광부는 동일한 방향 성분을 갖도록 연동되어 90°로 회전하는 하프 람다 플레이트일 수 있다. 이에 따라, 제 2 편광부는 제 1 편광부에 의해 편광된 방향 성분과 동일한 산란광의 방향 성분을 교차적으로 통과시킬 수 있다.Passing only the first direction component of the scattered light in the second polarizing unit (S150) is the incident light of the vertical component or the horizontal component using the same vertical component polarizing plate or horizontal component polarizing plate that is incident to the second polarizing unit as the first polarizing unit It may be polarized by the incident light of the component. The second polarizer may have the same directional component as the first polarizer. When the first polarizer is a vertical component polarizer, the second polarizer may be a vertical component polarizer, and when the first polarizer is a horizontal component polarizer, the second polarizer may be a horizontal component polarizer. Alternatively, when the first polarizer is a half lambda plate, the second polarizer may be a half lambda plate that rotates by 90 ° in association with the same direction component. As a result, the second polarizer can cross-pass the same direction component of scattered light as the direction component polarized by the first polarizer.
또한, 제 1 편광부가 수직 성분 편광판 및 수평 성분 편광판을 포함하는 경우, 제 2 편광부는 제 1 편광부의 방향 성분과 동일하게 연동되는 편광판을 가질 수 있다. 이는 제 2 편광부는 광 방출부와 제 1 편광부 사이에 제공되는 초퍼에 의해 선택된 제 1 편광부의 방향 성분과 동일한 방향 성분을 가져야 하기 때문이다. 이에 따라, 제 1 편광부를 거친 광과 제 2 편광부를 거친 광의 방향 성분은 동일할 수 있고, 초퍼에 의해 선택된 방향 성분의 산란광을 광 검출부에서 검출할 수 있다.In addition, when the first polarizer includes a vertical component polarizer and a horizontal component polarizer, the second polarizer may have a polarizer that is interlocked with the direction component of the first polarizer. This is because the second polarizing portion should have the same directional component as that of the first polarizing portion selected by the chopper provided between the light emitting portion and the first polarizing portion. Accordingly, the direction components of the light passing through the first polarization portion and the light passing through the second polarization portion may be the same, and the scattered light of the direction component selected by the chopper may be detected by the light detector.
산란광의 산란각을 확인하기 위해 광 변환부와 제 2 편광부 사이에 제공되는 적어도 하나의 조리개를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제 2 편광부로 입사하는 산란광은 특정 산란각을 가질 수 있다.The display apparatus may further include at least one aperture provided between the light converter and the second polarizer to determine the scattering angle of the scattered light. Accordingly, the scattered light incident on the second polarizer may have a specific scattering angle.
광 검출부에서 제 1 방향 성분의 산란광을 검출(S160)하는 것은 제 1 방향 성분의 산란광을 광 검출부에 포함된 전하 결합 소자 이미지 센서 또는 다채널 광 증배관을 이용하여 검출하는 것일 수 있다. 다채널 광 증배관은 단채널 광 증배관을 2차원적으로 배열한 것일 수 있다. 광 검출부로 전하 결합 소자 이미지 센서 또는 다채널 광 증배관을 사용함으로써, 플라즈마 내의 특정한 면(2차원의 한 면)에 존재하는 입자들과 1차원 광의 충돌에 의해 생성된 산란광에 대한 2차원적인 측정이 가능할 수 있다.The detecting of the scattered light of the first directional component by the light detector (S160) may be detecting the scattered light of the first directional component by using a charge coupled device image sensor or a multi-channel optical multiplier included in the light detector. The multichannel optical multiplier may be a two-dimensional array of the short channel optical multiplier. By using a charge coupled device image sensor or a multichannel optical multiplier as a light detector, two-dimensional measurement of scattered light generated by collision of particles existing on a specific surface (one side in two dimensions) and one-dimensional light in the plasma This may be possible.
광 검출부는 제 1 방향 성분의 산란광 및 제 1 방향 성분의 산란광에 직교하는 제 2 방향 성분의 산란광의 세기를 각각 또는 순차적으로 측정함으로써, 1차원 광과 입자의 충돌에 의해 생성된 산란광의 수직 방향 성분 및 수평 방향 성분 사이의 세기의 비를 제공할 수 있다. 이에 따라, 1차원 광과 충돌하여 산란광을 생성하는 입자의 크기를 알 수 있다.The light detector measures the intensity of the scattered light of the first directional component and the scattered light of the second directional component orthogonal to the scattered light of the first directional component, respectively, or sequentially, so that the vertical direction of the scattered light generated by the collision of the one-dimensional light and the particles. It is possible to provide the ratio of the intensity between the component and the horizontal component. Accordingly, the size of particles that collide with the one-dimensional light to generate scattered light can be known.
또한, 광 수광부에서 입자와 충돌하지 않은 1차원 광의 세기를 측정하는 것을 더 포함할 수 있다. 광 수광부는 포토 다이오드일 수 있다. 광 수광부는 입자와 충돌하지 않은 1차원 광의 세기를 측정함으로써, 플라즈마 내의 특정한 면(2차원의 한 면)에 존재하는 입자들의 평균적인 밀도를 구할 수 있다.In addition, the light receiving unit may further include measuring the intensity of the one-dimensional light that does not collide with the particles. The light receiving unit may be a photodiode. The light receiving unit measures the intensity of the one-dimensional light that does not collide with the particles, thereby obtaining an average density of particles existing on a specific surface (one side in two dimensions) in the plasma.
상기와 같은 입자 측정 방법은 광 변환부에 의해 생성되는 1차원 광을 플라즈마 내로 조사하기 때문에, 플라즈마 내의 특정한 부위(0차원의 한 점)에 존재하는 입자의 크기밖에 측정할 수 없는 종래와는 달리, 플라즈마 내의 특정한 면(2차원의 한 면)에 존재하는 입자들의 크기 및 그 분포를 측정할 수 있다. 이에 따라, 반도체 공정에 이용되는 플라즈마 공정에서 공정 용기의 구조 또는 물리적 작용 등 과 같은 여러 가지 요인들에 의해 플라즈마 내의 위치에 따라 달라지는 입자들의 크기 및 그 분포를 2차원적으로 감시할 수 있다.Unlike the conventional method of measuring particles as described above, since the one-dimensional light generated by the light conversion unit is irradiated into the plasma, only the size of particles existing at a specific portion (a point in the 0-dimensional) in the plasma can be measured. In addition, it is possible to measure the size and distribution of particles present on a specific surface (one side in two dimensions) in the plasma. Accordingly, in the plasma process used in the semiconductor process, the size and distribution of the particles depending on the position in the plasma can be monitored two-dimensionally by various factors such as the structure or physical action of the process vessel.
상기한 본 발명의 실시예들에 따른 1차원 광을 이용하는 입자 측정 시스템을 사용함으로써, 2차원적으로 플라즈마 내에 존재하는 입자들의 크기 및 그 분포를 효과적으로 감시할 수 있다. 이에 따라, 반도체 제조 공정의 제조 수율이 향상될 수 있다.By using the particle measurement system using the one-dimensional light according to the embodiments of the present invention described above, it is possible to effectively monitor the size and distribution of particles present in the plasma in two dimensions. Accordingly, the manufacturing yield of the semiconductor manufacturing process can be improved.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 1차원 광을 이용하는 입자 측정 방법을 사용함으로써, 2차원적으로 플라즈마 내에 존재하는 입자들의 크기 및 그 분포를 측정할 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 내에 존재하는 입자들을 효과적으로 감시함으로써, 반도체 제조 공정의 수율이 향상될 수 있다.In addition, by using the particle measuring method using the one-dimensional light according to the embodiments of the present invention, it is possible to measure the size and distribution of the particles present in the plasma in two dimensions. Accordingly, by effectively monitoring the particles present in the plasma, the yield of the semiconductor manufacturing process can be improved.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 2차원적으로 플라즈마 내에 존재하는 입자들의 크기 및 그 분포를 효과적으로 감시할 수 있다. 이에 따라, 반도체 제조 공정의 제조 수율이 향상될 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to effectively monitor the size and distribution of particles present in the plasma in two dimensions. Accordingly, the manufacturing yield of the semiconductor manufacturing process can be improved.
또한, 본 발명에 따르면 2차원적으로 플라즈마 내에 존재하는 입자들의 크기 및 그 분포를 측정할 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 내에 존재하는 입자들을 효과적으로 감시함으로써, 반도체 제조 공정의 수율이 향상될 수 있다.In addition, according to the present invention it is possible to measure the size and distribution of the particles present in the plasma in two dimensions. Accordingly, by effectively monitoring the particles present in the plasma, the yield of the semiconductor manufacturing process can be improved.
Claims (38)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070024115A KR100929868B1 (en) | 2007-03-12 | 2007-03-12 | Particle Measuring System and Particle Measuring Method Using The Same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070024115A KR100929868B1 (en) | 2007-03-12 | 2007-03-12 | Particle Measuring System and Particle Measuring Method Using The Same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080083485A KR20080083485A (en) | 2008-09-18 |
KR100929868B1 true KR100929868B1 (en) | 2009-12-04 |
Family
ID=40024148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070024115A KR100929868B1 (en) | 2007-03-12 | 2007-03-12 | Particle Measuring System and Particle Measuring Method Using The Same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100929868B1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101151588B1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-05-31 | 세종대학교산학협력단 | Digital hologram sensor system for photographing plasma particles |
KR102333898B1 (en) * | 2019-04-09 | 2021-12-01 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | Particle size measurement apparatus and measurement method |
KR102447267B1 (en) * | 2021-01-20 | 2022-09-27 | 한국표준과학연구원 | Vertical -plasma processing system for complex measuring of contamination particles |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5434667A (en) | 1988-09-15 | 1995-07-18 | Eastman Kodak Company | Characterization of particles by modulated dynamic light scattering |
KR20000034804A (en) * | 1998-03-04 | 2000-06-26 | 가나이 쓰도무 | Semiconductor manufacturing methods, plasma processing methods and plasma processing apparatuses |
-
2007
- 2007-03-12 KR KR1020070024115A patent/KR100929868B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5434667A (en) | 1988-09-15 | 1995-07-18 | Eastman Kodak Company | Characterization of particles by modulated dynamic light scattering |
KR20000034804A (en) * | 1998-03-04 | 2000-06-26 | 가나이 쓰도무 | Semiconductor manufacturing methods, plasma processing methods and plasma processing apparatuses |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20080083485A (en) | 2008-09-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111247418B (en) | Particle measurement system and method | |
US11280727B2 (en) | Depth-resolved mid-infrared photothermal imaging of living cells and organisms with sub-micron spatial resolution | |
TWI310457B (en) | Method and apparatus for detection of wafer defects | |
JP5538072B2 (en) | Defect inspection method and apparatus | |
JP4288307B2 (en) | Method and apparatus for measuring plasma electron temperature | |
US10852246B2 (en) | Pattern structure inspection device and inspection method | |
JP2017041637A (en) | Novel thermal treatment apparatus | |
CN107132029B (en) | Method for simultaneously measuring reflectivity, transmittance, scattering loss and absorption loss of high-reflection/high-transmission optical element | |
JPH04503246A (en) | electro-optical measuring instruments | |
US10613026B2 (en) | Far-infrared imaging device and far-infrared imaging method | |
CN111158061A (en) | Multi-dimensional information detection device and measurement method thereof | |
KR100929868B1 (en) | Particle Measuring System and Particle Measuring Method Using The Same | |
CN106546333A (en) | HDR Infrared Imaging Spectrometer | |
CN104880258B (en) | Ultrashort light pulse near field associates pulse width measure device and measuring method | |
Marinov et al. | Overcoming the limitations of 3D sensors with wide field of view metasurface-enhanced scanning lidar | |
CN111474182B (en) | Method and device for identifying laser damage of optical film based on polarization parameters | |
CN107193035B (en) | Detection system and method based on microwave pump-back atoms in atomic interferometer | |
IL294097A (en) | Combined ocd and photoreflectance method and system | |
JP3884594B2 (en) | Fluorescence lifetime measuring device | |
Mann et al. | Monitoring and shaping of excimer laser beam profiles | |
JP3160622B2 (en) | Plasma temperature distribution measuring method and apparatus | |
Sayler et al. | Determining intensity dependence of ultrashort laser processes through focus z-scanning intensity-difference spectra: application to laser-induced dissociation of H+ 2 | |
US11380517B2 (en) | System and method for spatially resolved optical metrology of an ion beam | |
JP2000214082A (en) | Measuring apparatus for nonlinear optical response of medium | |
Chapman et al. | Optical imaging of objects within highly scattering media using silicon-micromachined collimating arrays |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |