KR101462288B1 - 기판을 포지셔닝 및 검사하기 위한 오프셋 정정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

기판의 이미지를 캡쳐하는 베벨 검사 모듈이 제공된다. 이 모듈은, 기판 척에 부착되고, 그 기판 척을 회전시켜 기판이 회전할 수 있게 하는 회전 모터를 포함한다. 이 모듈은, 카메라, 및 그 카메라에 부착되고 회전하여, 기판으로 광이 향할 수 있게 하는 광학 인클로저를 더 포함한다. 카메라는, 그 카메라를 180 도 평면에서 회전하게 하여, 기판의 상단 뷰, 바닥 뷰, 및 측면 뷰 중 적어도 하나를 포함하는 이미지를 카메라가 캡쳐할 수 있게 하는 카메라 마운트에 탑재된다. 또한, 이 모듈은, 기판에 조명을 제공하도록 구성되어, 기판과 배경 사이의 콘트라스트를 나타내는 이미지를 카메라가 캡쳐할 수 있게 하는 백라이트 장치를 포함한다.

기판, 플라즈마 처리, 기판 위치 정정, 에칭, 처리 중심

Description

기판을 포지셔닝 및 검사하기 위한 오프셋 정정 방법 및 장치{OFFSET CORRECTION METHODS AND ARRANGEMENT FOR POSITIONING AND INSPECTING SUBSTRATES}

배경기술

플라즈마 처리에서의 진보는 반도체 산업에서의 성장을 용이하게 하고 있다. 일반적으로, 처리된 단일 기판으로부터 커팅된 다이로부터 복수의 반도체 디바이스가 생성될 수도 있다. 기판을 처리하기 위해, 기판은 플라즈마 처리 챔버 내의 기판 척의 상단에 배치될 수도 있다. 기판을 기판 척 상에 포지셔닝하는 것은 기판의 어떤 부분을 처리하여 디바이스를 형성할 지를 결정할 수도 있다.

기판을 기판 척의 중심에 정렬하는 방법이 이용될 수 있다. 일예로, 처리 모듈에 센서가 배치되어 기판 척에 대해 기판의 위치를 결정할 수도 있다. 또 다른 예로, 가이드 로봇 암과 같은 정렬 설비가 이용되어 기판 척에 정렬되도록 기판을 포지셔닝할 수도 있다. 하드웨어 중심 (예를 들어, 기판 척의 중심) 으로의 정렬이 다소 정확하게 수행될 수도 있지만, 하드웨어 중심으로의 정렬이 처리 중심 (process center) 으로의 정렬과 항상 일치하지는 않을 수도 있다.

전술한 바와 같이, 하드웨어 중심은 기판 척과 같은 하드웨어의 중심을 지칭한다. 또한, 여기서 설명하는 바와 같이, 처리 중심은 플라즈마 처리의 포커스 중심을 지칭한다. 이상적으로, 포커스 중심으로부터 임의의 소정의 반경 거리에서, 처리 결과 (예를 들어, 에칭 레이트) 는 동일하게 유지된다. 예를 들어, 기판 중심으로부터 100 mm 의 거리에서, 에칭 레이트는, 그 포커스 처리 중심으로부터 100 mm 의 반경을 갖는 원 주위를 따라 실질적으로 일정하게 유지된다. 챔버 구성 특성에 기인하여, 처리 중심이 하드웨어 중심과 항상 동일하지는 않다. 그 결과, 하드웨어 중심 상에서의 배치 정렬 단독으로는 기판 처리 동안 오정렬을 유발할 수도 있다. 제조사들이 수율을 개선하기 위해 계속하여 노력함에 따라, 기판 오정렬에 의해 유발되는 디바이스 결점을 최소화하기 위해, 플라즈마 처리 동안 기판을 처리 중심과 더 정확하게 일치시키려는 노력이 계속되고 있다.

도면의 간단한 설명

첨부한 도면들에서 한정이 아닌 예시의 방법으로 본 발명을 설명하며, 이 도면들에서 동일한 참조 부호는 유사한 엘리먼트를 지칭한다.

도 1 은, 일 실시형태에서, 통상적인 기판 처리 시스템의 개관에 대한 블록도를 도시한다.

도 2a 는, 일 실시형태에서, 처리 이전 및 이후의 기판을 도시한다.

도 2b 는, 일 실시형태에서, 획득될 수도 있는 상이한 데이터 포인트들을 도시하는 개략도를 도시한다. 데이터 포인트들은 기판 중심으로부터 다양한 각도 및 거리에서 획득될 수도 있다.

도 2c 는, 일 실시형태에서, 각각의 데이터 포인트에 대한 반경 측정을 도시한다.

도 3 은, 일 실시형태에서, 일 배향에 대한 에칭 프로파일을 도시하는 단순한 그래프를 도시한다.

도 4 는, 일 실시형태에서, 일정한 에칭 레이트에 대해 실질적으로 동심원인 개략도를 도시한다.

도 5 는, 일 실시형태에서, 충분히 오프-센터 (off-centered) 된 일정한 에칭 레이트 원의 반경 위치 대 방위각 방향을 도시하는 그래프를 도시한다.

도 6 은, 일 실시형태에서, 기판 척에 대한 처리 중심을 계산하는 단계들을 도시하는 단순한 흐름도를 도시한다.

도 7 은, 일 실시형태에서, 처리 중심을 결정하는 알고리즘을 도시한다.

도 8 은, 광학 측정 툴에 의해 측정된 기판의 블록도를 도시한다.

도 9 는, 일 실시형태에서, 베벨 검사 모듈 (BIM; bevel inspection module) 을 가진 플라즈마 처리 시스템의 개관의 블록도를 도시한다.

도 10 은, 일 실시형태에서, BIM 의 시스템 도면을 도시한다.

도 11 은, 일 실시형태에서, 카메라 마운트 상의 카메라 및 광학 인클로저의 근접도의 시스템 도면을 도시한다.

도 12 는, 일 실시형태에서, BIM 의 단면도를 도시한다.

도 13 은, 일 실시형태에서, 기판의 에지를 따라 발생하는 아크 (arcing) 를 도시하는, BIM 에 의해 캡쳐된 이미지의 일예를 도시한다.

도 14 는, 일 실시형태에서, 오정렬을 식별하는데 이용될 수도 있는, BIM 에 의해 생성된 이미지의 일예를 도시한다.

도 15 는, 일 실시형태에서, 중심으로부터의 거리 대 일정한 에칭 레이트의 배향을 도시하는 개략도를 도시한다.

도 16 은, 일 실시형태에서, BIM 에 의해 캡쳐된 이미지를 이용하여 기판 척에 대한 처리 중심을 계산하는 단계들을 도시하는 단순한 흐름도를 도시한다.

도 17 은, 일 실시형태에서, 오류 검출을 수행하기 위해 BIM 에 의해 캡쳐된 이미지를 조작하는 이미지 처리 흐름도를 도시한다.

도 18 은, 일 실시형태에서, 임계값을 도시하는, BIM 에 의해 캡쳐된 이미지의 일예를 도시한다.

도 19 는, 일 실시형태에서, BIM 에 의해 캡쳐된 간섭 무늬 (fringe) 를 갖는 기판의 이미지의 일예를 도시한다.

개요

본 발명은, 일 실시형태에서, 기판의 이미지를 캡쳐하는 베벨 검사 모듈 (bevel inspection module) 에 관련된다. 이 모듈은, 기판을 지지하는 기판 척을 포함한다. 또한, 이 모듈은, 기판 척에 부착되며, 기판 척을 회전시켜 기판이 회전할 수 있게 하는 회전 모터를 더 포함한다. 이 모듈은 카메라를 더 포함한다. 또한, 이 모듈은, 카메라에 부착되며, 회전하여 기판으로 광이 향하게 하는 광학 인클로저를 포함한다. 또한, 이 모듈은, 카메라가 인스톨되는 카메라 마운트를 포함한다. 카메라 마운트는, 카메라를 180 도 평면에서 회전하게 하여, 기판의 상단 뷰, 바닥 뷰, 및 측면 뷰 중 적어도 하나를 포함하는 이미지를 카메라가 캡쳐할 수 있게 구성된다. 또한, 이 모듈은, 기판에 조명을 제공하도록 구성되어, 기판과 배경 사이의 콘트라스트를 나타내는 이미지를 카메라가 캡쳐할 수 있게 하는 백라이트 장치를 포함한다.

또 다른 실시형태에서, 본 발명은, 처리 챔버에서 척의 처리 중심을 계산하는 방법에 관련된다. 이 방법은, 베벨 검사 모듈을 이용하여, 처리된 기판의 에지의 이미지를 캡쳐하는 단계를 포함한다. 또한, 이 방법은, 간섭 무늬 (interference fringe) 에 대해, 처리된 기판의 에지로부터의 일 세트의 거리를 측정하는 단계를 포함한다. 일 세트의 거리는 일 세트의 배향에서 측정된다. 이 방법은, 일 세트의 거리 대 일 세트의 배향의 도식적 표현인 오프-센터 플롯 (off-centered plot) 을 생성하는 단계를 더 포함한다. 또한, 이 방법은, 오프-센터 플롯에 곡선 피팅 (curve-fitting) 방정식을 적용하여 처리 중심을 계산하는 단계를 포함한다.

또 다른 실시형태에서, 본 발명은, 처리 챔버의 척에 대해 처리 중심을 결정하는 이미지 처리 방법에 관련된다. 이 방법은, 베벨 검사 모듈을 이용하여, 처리된 기판의 이미지를 캡쳐하는 단계를 포함한다. 또한, 이 방법은, 이미지로부터 잡음을 제거하고 그 처리된 기판의 에지를 강조하기 위해 이미지를 필터링하는 단계를 포함한다. 이 방법은, 간섭 무늬에 대해, 그 처리된 기판의 에지로부터 일 세트의 갭을 측정하는 단계를 더 포함한다. 일 세트의 갭은 일 세트의 배향에서 측정된다. 또한, 이 방법은, 일 세트의 갭 대 일 세트의 배향의 도식적 표현인 오프-센터 플롯을 생성하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은, 오프-센터 플롯에 곡선 피팅 방정식을 적용하여 처리 중심을 계산하는 단계를 더 포함한다.

이하, 본 발명의 이러한 특성 및 다른 특성들을 발명의 상세한 설명 및 다음 의 도면을 참조하여 더 상세히 설명한다.

실시형태의 상세한 설명

이제, 첨부한 도면에서 도시된 바와 같이, 몇몇 실시형태를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다음의 설명에서, 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부사항들이 기술된다. 그러나, 이러한 특정 세부사항들의 일부 또는 전부 없이도 본 발명이 실시될 수도 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 다른 예에서, 주지된 처리 단계들 및/또는 구조들은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술하지 않았다.

이하, 방법 및 기술을 포함하는 다양한 실시형태들을 설명한다. 또한, 본 발명은, 창작적 기술의 실시형태들을 수행하는 컴퓨터-판독가능 명령들이 저장된 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 제조물을 커버할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 코드를 저장하는, 반도체, 자기, 광자기, 광학, 또는 다른 형태의 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수도 있다. 또한, 본 발명은, 본 발명의 실시형태들을 실시하는 장치를 커버할 수도 있다. 이러한 장치는, 본 발명의 실시형태들과 연관된 작업들을 수행하는 전용 및/또는 프로그래머블 회로를 포함할 수도 있다. 이러한 장치의 예로는, 적절히 프로그래밍된 범용 컴퓨터 및/또는 전용 연산 디바이스가 포함되고, 본 발명의 실시형태에 연관된 다양한 작업들에 적합한 컴퓨터/연산 디바이스 및 전용/프로그래머블 회로의 조합을 포함할 수도 있다.

다음의 개시에서, 개선을 위해 중심 맞춤 (centering) 기술이 이용될 수 있 는 애플리케이션으로서 에칭을 설명한다. 그러나, 여기서 개시하는 중심 맞춤 기술은 임의의 다른 타입의 처리 (예를 들어, 적층) 에 적용할 수 있음을 유의해야 한다. 또한, 이 기술은, 처리가 동심원으로 행해지는 (균일 및/또는 불균일한) 임의의 애플리케이션에 적용될 수 있다.

본 발명의 실시형태에 따르면, 처리 챔버의 기판 척에 대한 처리 중심을 계산하는 일정한 원형 에칭 레이트 방법이 제공된다. 본 발명의 실시형태에서, 처리 동안 척 상에서 기하학적으로 중심이 맞춰진 테스트 기판에 대한 에칭 레이트 측정으로부터 기판 오프셋 (즉, 척의 하드웨어 중심으로부터 척의 처리 중심까지의 오프셋) 이 추론될 수도 있다. 계산된 기판 오프셋을 이용하여, 이송 모듈 내의 로봇 암이 척의 처리 중심의 좌표로 프로그래밍되어, 개선된 균일도로 처리될 수 있도록 척의 처리 중심 상에 후속 기판들의 중심 맞춤을 용이하게 한다.

일반적으로, 로봇 암이 사용되어, 기판 척의 하드웨어 중심에 기판을 배치할 수도 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 주어진 툴의 특성에 기인하여 하드웨어 센터와 처리 센터가 항상 동일하지는 않을 수도 있다. 기판이 처리 중심에 더 정확하게 중심이 맞춰질 수 있으면, 처리 균일도가 개선되어, 기판의 에지에 더 근접하여 만족스러운 처리 결과를 얻을 수 있고, 소자용 다이를 생성하기 위해 기판의 더 많은 부분을 이용할 수 있다. 종래 기술에서, 하드웨어 중심을 이용하는 정렬 방법은 개방 루프 정렬일 수도 있으며, 이것은 일반적으로 오프셋 신호의 피드백을 허용하지 않는다. 종래 기술과는 달리, 처리 중심을 이용하는 방법은 기판 위치의 폐루프 피드백을 가능하게 하여 처리 중심의 제어를 허용한다.

본 발명의 실시형태는, 처리 동안 척의 하드웨어 중심 상에서 기하학적으로 중심이 맞춰진 기판에 대한 일 세트의 측정값로부터 데이터를 외삽함으로써 처리 중심을 결정하는 방법을 제공한다. 일 실시형태에서, 기판에 대한 전처리 측정값의 데이터 포인트의 세트가 처리 이전에 수집될 수도 있다. 일 실시형태에서, 동일한 기판 상의 측정 위치에 대한 후처리 측정값의 데이터 포인트의 세트가 처리 이후에 수집될 수도 있다.

각각의 데이터 포인트에 대한 전처리 및 후처리 측정값들 사이의 차이를 계산함으로써, 제거된 필름층의 양이 결정될 수도 있다. 즉, 전처리 및 후처리 측정값으로부터 에칭 깊이가 계산될 수도 있다. 전처리 측정값의 데이터 포인트의 세트가 기판의 두께를 계산하는데 필요하지는 않지만, 전처리 및 후처리 측정 모두를 포함함으로써 각각의 데이터 포인트에 대한 더 정확한 에칭 깊이가 계산될 수도 있다. 전처리 측정값의 데이터 포인트를 획득하는 대안으로서, 예를 들어, 미처리 기판의 제조사에 의해 제공된 규격 데이터로부터 측정전 두께에 대한 가정이 행해질 수도 있다.

예를 들어, 기판 오프셋을 결정하기 위해 에칭 레이트가 계산되는 상황을 고려한다. 일 실시형태에서는, 에칭 깊이를 기판 처리 시간으로 나눔으로써 각각의 데이터 포인트에 대한 에칭 레이트가 계산될 수도 있다. 본 명세서에서는, 에칭 레이트를 이용하여 다양한 구현을 설명할 수도 있다. 그러나, 본 발명은 에칭 레이트에 한정되지 않고, 에칭 깊이를 이용할 수도 있다.

일 실시형태에서, 전처리 및 후처리 측정값은 각각의 데이터 포인트에 대한 반경 (여기서는, 데이터 포인트 위치와 기판의 기하학적 중심을 연결시키는 라인을 따라 측정된 거리로서 정의됨) 을 포함할 수도 있다. 일예로, 데이터 포인트 1 은 기판의 중심으로부터 148.2 밀리미터이다. 에칭 레이트가 각각의 데이터 포인트에 대해 계산되었기 때문에, 이제, 각각의 데이터 포인트에 대한 반경 (R) 값은 각각의 에칭 레이트와 연관될 수도 있다. 또한, 각각의 데이터 포인트에 대한 배향이 결정될 수도 있다. 배향이란 용어는, 여기서 사용되는 바와 같이, 기준 반경 라인으로부터의 각도 오프셋을 지칭한다. 따라서, 데이터 포인트는, 전처리 에칭 깊이, 후처리 에칭 깊이, 계산된 에칭 레이트, 기판의 기하학적 중심으로부터의 반경 거리, 및 배향 중 하나 이상에 의해 특성화될 수도 있다.

일 실시형태에서, 에칭 프로파일은 각각의 배향 (θ) 에 대해 결정될 수도 있다. 여기서 설명하는 바와 같이, 배향 (θ) 은 고정된 기준 반경 라인으로부터 기판 상에서 0 도부터 360 도까지의 각도를 지칭한다. 배향의 예로는, 0 도, 45 도, 90 도, 180 도, 270 도 등이 포함되지만 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 일 실시형태에서, 각각의 에칭 레이트에 대해 하나 이상의 실질적인 동심원들이 결정될 수도 있다. 일예로, 분당 1000 옹스트롬의 에칭 레이트에 대해, 분당 1000 옹스트롬의 에칭 레이트를 갖는 복수의 데이터 포인트가 기판 상에서 결정될 수도 있다. 이 데이터 포인트들은 기판의 처리 중심 주위에 실질적으로 동심원을 형성한다. 기판이 척의 처리 중심 상에서 중심이 맞춰졌다면, 즉, 처리 동안 기판의 기하학적 중심이 척의 처리 중심과 일치했다면, 다양한 에칭 레이트에 대한 동심원들은 기판의 기하학적 중심 주위에서 중심이 맞춰지는 경향이 있다. 그러나, 그 포인트에서 기판의 처리 중심은 미지이고, 테스트 기판은 로봇의 기하학적 중심에 대해 중심이 맞춰졌기 때문에, 다양한 에칭 레이트에 대한 동심원의 중심은 기판의 기하학적 중심으로부터 오프셋될 것이다. 본 발명의 실시형태들은 이 사실을 이용하여, 척의 처리 중심과 로봇의 중심 사이의 오프셋을 계산한다.

일 실시형태에서, 주어진 에칭 레이트에 대해 기판 상의 각각의 실질적인 동심원이 실질적으로 정현 곡선 (sinusoidal curve) 으로 도식적으로 표현될 수도 있다. 즉, 주어진 에칭 레이트에 대해, 주어진 에칭 레이트가 발견된 반경 라인 상의 위치와 기판의 기하학적 중심 사이의 거리는, 기판의 기하학적 중심 주위에서 360 도에 걸쳐 1 회전함에 따라 정현적으로 변화한다. 주어진 에칭 레이트에 매칭하는 주어진 위치에 대한 오프-센터 플롯 상의 각각의 포인트는 특정한 배향 (θ) 에 대한 기판의 기하학적 중심으로부터의 반경 거리 (E) 를 나타낸다.

일 실시형태에서, 각각의 에칭 레이트에 대해 오프-센터 플롯이 생성될 수도 있다. 그 후, 기판 오프셋은 적어도 하나의 오프-센터 플롯을 인식함으로써 계산될 수도 있다. 오프-센터 플롯으로부터, 곡선 피팅 방정식 (예를 들어, 푸리에 변환으로부터의 푸리에 급수 방정식, 최소 자승 피트 (Least Square Fit) 등) 이 사용되어, 하드웨어 (즉, 기하학적) 중심과 처리 중심 사이의 오프셋을 수학적으로 계산할 수도 있다. 기판 오프셋이 결정되면, 진공 이송 모듈의 로봇 암이 처리 챔버에 대한 기판 척의 처리 중심에 대한 새로운 좌표로 프로그래밍될 수도 있다.

본 발명의 특성 및 이점은 다음의 설명 및 도면을 참조하여 더 명확하게 이해될 수도 있다. 도 1 은, 일 실시형태에서, 처리 중심이 결정될 수도 있는 통상적인 기판 처리 시스템의 개관에 대한 블록도를 도시한다. 플라즈마 처리 시스템 (100) 은, 기판이 대기 이송 모듈 (102; atmospheric transfer module) 로부터 진공 이송 모듈 (104) 을 통해 하나 이상의 처리 모듈 (106, 108, 110 및 112) 로 이동하고, 궁극적으로 플라즈마 처리 시스템 (100) 의 외부로 다시 이동할 때, 기판이 처리될 수 있게 하는 복수의 기판-홀딩 위치를 포함할 수도 있다.

예를 들어, 기판이 처리중인 상황을 고려한다. 처리되기 이전에, 기판 상의 다양한 위치에서 기판 (114) 의 두께가 측정될 수도 있다. 굴절 필름층을 포함할 수도 있는 기판 (114) 은 측정 툴 (116) 에 의해 측정될 수도 있다. 기판 (114) 의 두께를 측정할 때, 다양한 측정 위치에서 복수의 데이터 포인트가 수집될 수도 있다. 일 실시형태에서는, 2 이상의 데이터 포인트가 수집될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서는, 기판 (114) 상의 상이한 위치에서 약 100 내지 200 개의 데이터 포인트가 획득될 수도 있다.

전처리 측정이 완료되면, 기판은 전단 개구 단일화부 (118; front opening unified pod (FOUP)) 에 배치될 수도 있다. 대기 이송 모듈 (102) 내의 로봇 암 (120) 은 기판 (114) 을 정렬기 (122) 로 이동시킬 수도 있다. 정렬기 (122) 에서, 기판 (114) 은 (처리 중심이 아직 확인되지 않았기 때문에 테스트 기판의 경우와 같이) 척의 기하학적 중심 상에서 적절하게 중심이 맞춰질 수도 있다. 중심이 맞춰지면, 로봇 암 (120) 은 에어록 모듈 (AL (124) 및 AL (126)) 중 하 나에 기판 (114) 을 이동시킬 수도 있다. 대기 이송 모듈 (102) 과 진공 이송 모듈 (104) 사이의 환경을 매칭시키는 에어록 모듈의 능력은, 기판 (114) 이 2 가지 압력 환경 사이를 손상없이 이동하는 것을 허용한다.

AL (124) 과 같은 에어록 모듈로부터, 기판 (114) 은 진공 이송 모듈 (104) 내의 로봇 암 (128) 에 의해 처리 모듈 (106, 108, 110 및 112) 중 하나로 이동될 수도 있다. 기판 (114) 이 처리되면 (예를 들어, 에칭되면), 로봇 암 (128) 은 기판 (114) 을 진공 이송 모듈 (104) 로부터 대기 이송 모듈 (102) 을 통해 FOUP (118) 로 이동시킬 수도 있다.

FOUP (118) 로부터, 기판 (114) 은 측정을 위해 측정 툴 (116) 로 이동될 수도 있다. 처리 이후 기판 (114) 의 두께 측정시에, 처리 이전에 측정된 동일한 데이터 포인트 위치들 중 몇몇 또는 전부가 기판 처리 이후 다시 측정될 수도 있다. 일예로, 전처리 측정 동안 120 개의 위치에서 120 개의 데이터 포인트가 수집되었다면, 적어도 동일한 120 개의 위치에 대한 데이터가 후처리 측정 동안 다시 수집될 수도 있다.

도 2a 는, 일 실시형태에서, 처리 이전 및 이후의 기판을 도시한다. 기판 (202) 은 필름층 (204) 을 가질 수도 있다. 필름층 (204) 은, 예를 들어, 측정 툴이 기판의 두께를 측정할 수 있게 하는 굴절 재료일 수도 있다. 처리 이전에, 측정 툴은 기판 (202) 의 바닥으로부터 필름층 (204) 까지를 (예를 들어, 거리 (208) 를) 측정할 수도 있다.

미처리 기판에 실질적으로 결함이 없다면, 기판 (202) 상의 각각의 데이터 포인트에 대한 전처리 측정은 상당히 유사한 경향이 있다. 일예로, 데이터 포인트 1 에서 기판의 두께는 데이터 포인트 2 에서의 기판의 두께와 거의 동일할 수도 있고, 두께에서의 사소한 차이는 미처리 기판의 제조 동안 도입되는 사소한 가변성으로 취급된다. 처리 이전에, 기판은 실질적으로 평탄한 경향이 있고, 필름층은 기판의 전체 표면에 걸쳐 실질적으로 균등하게 분포되는 경향이 있다.

일 실시형태에서, 기판 상의 필름층 두께가 균등하게 분포되었다고 가정하면, 전처리 측정은 회피될 수도 있다. 필름층이 추가되기 이전 및 이후에 기판에 존재할 수도 있는 잠재적인 두께 차이에 기인하여, 일 실시형태에서, 전처리 측정은, 이 기술이 기판 상의 상이한 위치에서 기판의 두께에서의 차이를 고려하는 것을 허용할 수도 있다.

처리 이후, 필름층 (204) 의 일부가 기판 (202) 으로부터 에칭될 수도 있다. 이제, 필름층 (204) 은 에칭된 필름층 (206) 으로서 도시된다. 처리의 결과로서, 이제, 필름층의 두께는 기판 상의 상이한 위치에서 변화된다. 참조 부호 (210) 는, 예를 들어, 기판 상의 주어진 위치에서 기판 (202) 의 새로운 두께를 나타낸다. 기판 처리 이후 수행될 수도 있는 후처리 측정은 다양한 위치에서 기판의 새로운 두께를 측정할 수도 있다.

도 2b 는, 일 실시형태에서, 측정될 수도 있는 상이한 데이터 포인트를 나타내는 개략도를 도시한다. 기판의 뷰 (250) 는 상이한 배향 (예를 들어, 0 도, 45 도, 90 도 등) 에서의 복수의 데이터 포인트를 도시한다. 전처리 및 후처리 측정 모두에서, 동일한 기판 위치에 대한 두께 데이터가 수집될 수도 있다. 일 실시형태에서, 데이터 포인트의 수집은 수동으로 수행될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서는, 전처리 및 후처리 측정을 수행하기 위해 스캔 방식이 식별되고 이용될 수도 있다.

일 실시형태에서, 에칭 깊이는 전처리 및 후처리 측정으로부터 계산될 수도 있다. 여기서 설명하는 바와 같이, 에칭 깊이라는 용어는, 에칭된 필름층 기판의 부분을 지칭한다. 즉, 에칭 깊이는 주어진 기판의 위치에 대해 전처리 측정 데이터와 후처리 측정 데이터 사이의 차이이다.

일 실시형태에서, 에칭 깊이는, 에칭 깊이를 기판의 처리 지속기간으로 나눈 에칭 레이트로서 표현될 수도 있다. 일예로, 기판 위치는 약 0.5 밀리미터의 전처리 측정값을 가질 수도 있다. 기판이 처리되면, 동일한 기판에서의 기판의 두께는 이제 0.375 밀리미터이다. 에칭 깊이가 전처리 측정값과 후처리 측정값 사이의 차이이면, 주어진 위치 (예를 들어, 0 도의 배향, 115 mm 의 반경) 에서의 에칭 깊이는 0.125 밀리미터이다. 기판 (114) 에 대한 처리 시간이 2 분이면, 에칭 레이트는 그 위치에 대해 분당 0.0625 이다. 에칭 레이트가 결정되면, 이제, 기판 상의 데이터 포인트 각각은 에칭 레이트와 연관될 수도 있다.

일 실시형태에서는, 기판의 두께를 측정하는 것 이외에, 또한 측정 툴이 각각의 수집된 데이터 포인트에 대해 기판의 기하학적 중심으로부터의 반경 거리를 측정할 수도 있다. 도 2c 는, 일 실시형태에서, 각각의 데이터 포인트에 대한 반경 측정을 도시한다. 일 예에서, 기판의 뷰 (260) 는 데이터 포인트 (270 및 272) 를 도시한다. 데이터 포인트 (270) 는 반경 (278) 과 연관되고, 데이터 포인트 (272) 는 반경 (276) 과 연관된다. 수집될 수도 있는 각각의 데이터 포인트에 대해, 기판의 기하학적 중심 (척 기판 상에 기하학적으로 중심이 맞춰진 테스트 기판의 하드웨어 중심과 일치함) 으로부터의 반경 거리가 측정될 수도 있다.

척 상의 특정한 데이터 포인트의 위치는 기준 반경 라인으로부터의 반경 및 배향에 의해 특정될 수도 있다. 도 3 은, 일 실시형태에서, 배향에 대한 에칭 프로파일을 나타내는 개략도를 도시한다. 도 2b 및 도 2c 에서 볼 수 있는 바와 같이, 배향은, 기판의 기하학적 중심으로부터의 거리에 따라 변화하는 복수의 에칭 레이트를 가질 수도 있다. 그래픽 뷰 (300) 는 60 도의 배향 (θ) 에 대한 플롯된 복수의 에칭 레이트 (η) 대 복수의 반경 (R) 을 도시한다. 일 실시형태에서는, 각각의 배향 (예를 들어, 0 도, 45 도, 90 도 등) 에 대해, 에칭 프로파일 (예를 들어, 에칭 레이트 프로파일 등) 이 플롯될 수도 있다.

다양한 에칭 프로파일이 다양한 배향 각도에 대해 확립되면, 실질적인 동심원이 각각의 에칭 레이트에 대해 결정될 수도 있다. 일 실시형태에서는, 선형 보간 또는 큐빅 스플라인 (cubic spline) 이 수행되어, 주어진 에칭 레이트를 갖는 데이터 포인트에 대한 반경을 결정할 수도 있다. 일예로, 60 도의 배향에서 분당 1000 옹스트롬의 에칭 레이트는 (도 3 에서와 같이) 145 밀리미터의 반경을 가질 수도 있다. 상이한 배향에서의 동일한 에칭 레이트는 도 3 의 반경과는 상이한 반경을 가질 수도 있다. 각각의 배향에 대해, 반경 측정이 분당 1000 옹스트롬의 동일한 에칭 레이트에 대해 결정될 수도 있다.

도 4 는, 일 실시형태에서, 일정한 에칭 레이트에 대해 실질적인 동심원의 개략도를 도시한다. 기판의 뷰 (400) 는 기판 (402) 및 동심원 (404) 을 도시한다. 일 실시형태에서는, 각각의 에칭 레이트에 대해, 복수의 에칭 프로파일 (도 3 참조) 로부터 외삽되었을 수도 있는 복수의 반경 (예를 들어, R1 (406) 및 R2 (408)) 이 사용되어 실질적인 동심원 (404) 이 생성될 수도 있다.

도 5 는, 일 실시형태에서, 충분히 오프-센터된 일정한 에칭 레이트의 원에 대한 반경 위치 대 방위각 방향을 나타내는 그래프를 도시한다. 그래프의 뷰 (500) 는, 일정한 에칭 레이트 (예를 들어, 분당 1000 옹스트롬) 에 대해 복수의 배향 (θ) 에 대해 플롯된, 이러한 에칭 레이트를 갖는 기판 위치와 기판의 기하학적 중심 사이의 거리를 나타내는 복수의 반경 (E) 를 도시한다. 기판의 기하학적 중심이 기판의 처리 중심과 일치했다면, (예를 들어, 도 5 에 도시된) 오프-센터 플롯은 실질적으로 평탄할 것임을 유의해야 한다.

각각의 에칭 레이트에 대해, 도 5 와 유사한 오프-센터 플롯이 플롯팅될 수도 있다. 일 실시형태에서, 오프-센터 플롯은 실질적으로 정현 형태를 가질 수도 있다. 일 실시형태에서, 처리 중심은 적어도 하나의 오프-센터 플롯으로부터 계산될 수도 있다.

오프-센터 플롯이 플롯팅되었다면, 곡선 피팅 방정식 (예를 들어, 푸리에 변환으로부터의 푸리에 급수 방정식, 최소 자승 피트 등) 이 사용되어 식 1 에 대한 파라미터들을 결정할 수도 있다.

[식 1]

도 6 은, 일 실시형태에서, 기판 척에 대한 처리 중심을 계산하는 단계들을 나타내는 단순한 흐름도를 도시한다.

제 1 단계 602 에서, 기판이 제공된다. 일 실시형태에서, 기판은 필름층 (예를 들어, 굴절 필름층) 을 가질 수도 있다.

다음 단계 604 에서, 기판은 처리 이전에 측정될 수도 있다. 일 실시형태에서, 필름층을 가진 기판의 두께가 복수의 데이터 포인트에서 측정될 수도 있다. 데이터 포인트를 수동으로 측정하는 대신에, 스캔 패턴이 사용되어 데이터 포인트를 수집할 수도 있다.

단계 606 에서, 기판은 척의 기하학적 중심 상에서 기하학적으로 중심이 맞춰지면서 플라즈마 처리 챔버에서 처리될 수도 있다. 일 실시형태에서, 기판은 전체적으로 처리되지 않을 수도 있다. 일예로, 기판은, 필름층의 일부를 제거하기에 충분한 지속기간 동안 처리되는 것으로 충분하다.

기판이 플라즈마 처리 챔버로부터 제거되면, 다음 단계 608 에서 기판은 측정될 수도 있다. 일 실시형태에서, 전처리 측정값을 수집하는데 사용된 것과 동일한 스캔 패턴이 사용되어 후처리 측정값을 수집할 수도 있다.

단계 610 에서, 데이터 포인트가 처리될 수도 있고, 처리 중심은 알고리즘으로 결정될 수도 있다. 도 7 은, 일 실시형태에서, 처리 중심을 결정하는 알고리즘을 도시한다.

단계 702 에서, 각각의 데이터 포인트에 대한 에칭 깊이를 계산할 수도 있다. 에칭 깊이를 계산하기 위해, 데이터 포인트에 대한 측정 위치의 전처리 측정값들이 후처리 측정값으로부터 감산될 수도 있다.

다음 단계 704 에서, 각각의 데이터 위치에 대한 에칭 레이트가 계산될 수도 있다. 에칭 레이트를 계산하기 위해, 데이터 포인트의 에칭 깊이가 기판 처리 시간으로 나눠질 수도 있다.

다음 단계 706 에서, 에칭 프로파일 (예를 들어, 에칭 레이트 프로파일 등) 이 각각의 배향에 대해 생성될 수도 있다. 일예로, 특정한 배향에서 각각의 데이터 포인트에 대해 에칭 레이트가 플롯팅되어 에칭 프로파일을 생성할 수도 있다.

다음 단계 708 에서, 에칭 프로파일을 곡선 피팅함으로써, 주어진 에칭 레이트를 갖는 각각의 배향에 대한 위치 (E) 가 결정될 수도 있다.

다음 단계 710 에서, 각각의 에칭 레이트에 대해 오프-센터 곡선이 플롯팅될 수도 있다. 일예로, 특정한 배향에서 에칭 레이트에 대한 반경은 에칭 프로파일로부터 외삽될 수도 있다. 일정한 에칭 레이트에서의 반경이 각각의 에칭 프로파일에 대해 외삽되면, 실질적으로 정현인 오프-센터 플롯이 발생될 수도 있다.

다음 단계 712 에서는, 곡선 피팅 방정식 (예를 들어, 푸리에 변환으로부터 의 푸리에 급수 방정식, 최소 자승 피트 등) 이 사용되어 기판 오프셋에 대한 파라미터를 결정할 수도 있다. 기판의 기하학적 중심이 척의 처리 중심과 일치했다면, (예를 들어, 도 5 에 도시된) 오프-센터 플롯은 실질적으로 평탄할 수도 있다. 수학적 접근방법 및 그에 대한 다양한 기술로서의 곡선 피팅은 당업자에게 공지되어 있다.

도 6 을 참조하면, 파라미터들이 결정되면, 최종 단계 612 에서, 그 파라미터들은 이송 모듈 (예를 들어, 대기 이송 모듈, 진공 이송 모듈 등) 의 로봇 암에 교시될 수도 있다. 그 결과, 처리 동안 기판이 척의 처리 중심 상에 중심이 맞춰질 수 있도록, 로봇 암은 후속 기판을 기판 척 상에서 오프셋시키는 정확한 좌표를 가질 수도 있다.

식 1 및 본 명세서의 도면들은 본 발명의 특정한 예시적 구현을 따르지만, 본 발명은 일정한 원형 에칭 레이트 방법에 따라 다양한 균등한 방법으로 실시될 수도 있다. 하나 이상의 일정한 에칭 레이트의 동심원의 생성을 용이하게 하기 위해, 기하학적으로 중심이 맞춰진 테스트 기판으로부터 처리 결과 측정값이 획득될 수 있는 한, 다양한 수학적 기술들이 적용되어 동심원(들)의 중심과 (처리 동안 척 상에서 기하학적으로 중심이 맞춰진 테스트 기판에 대해 기판의 기하학적 중심과 일치하는) 척의 기하학적 중심 사이의 오프셋을 결정할 수도 있다. 오프셋이 결정되면, 오프셋 정보는 툴에 제공되어, 후속 기판이 (척의 기하학적 중심이 아닌) 척의 처리 중심 상에서 중심이 맞춰지는 것을 허용할 수도 있다.

본 발명의 실시형태로부터 인식할 수 있는 바와 같이, 일정한 원형 에칭 레 이트 방법은 처리 챔버의 기판 척에 대한 처리 중심을 결정하는 알고리즘을 제공한다. 기판 척의 처리 중심을 식별함으로써, 이 방법은, 발생할 수도 있는 오정렬을 본질적으로 정정하여, 기판 처리 동안 발생할 수도 있는 불일치의 확률을 감소시킨다. 또한, 측정 툴은 대부분의 제조사들에게 공통으로 이용가능하기 때문에, 전처리 및 후처리 측정값을 수집하기 위해 현재의 측정 툴을 이용함으로써, 이 방법은 달성을 위한 추가적인 비용 소모를 요구하지 않는다. 또한, 이 방법은, 방정식으로부터 기판의 차이를 제거함으로써 에칭 동안 챔버 성능의 더 정확한 특성화를 허용한다.

종래의 사용자들이 직면하는 또 다른 문제는 오류 검출이다. 복수의 반도체 디바이스가 하나의 기판으로부터 생성될 수도 있다. 디바이스의 품질을 보장하기 위해, 기판은 전체 처리에 걸쳐 주기적으로 측정될 수도 있다.

일반적으로, 오류 검출은 기판 처리의 필수적 부분이다. 전술한 바와 같이, 오류 검출은 기판 및/또는 기판 처리에서의 결점을 식별하는 처리를 지칭한다. 오류 검출의 예로는, 오정렬을 식별하는 것, 기판 상의 결점을 식별하는 것, 기판 처리에서의 결점을 식별하는 것, 및 필름의 세정도를 식별하는 것이 포함되지만 이에 한정되는 것은 아니다.

종래 기술에서 오류 검출을 수행하는 다양한 방법이 존재한다. 일예로, 광학 측정 툴이 사용되어, 기판 상의 결점이 식별되게 할 수도 있는 기판의 이미지를 생성할 수도 있다. 도 8 은 종래 광학 측정 툴에 의해 측정된 기판의 블록도를 도시한다. 예를 들어, 기판 (802) 이 처리되는 상황을 고려한다. 오 류 검출을 수행하기 위해, 광학 측정 툴 (804) 이 이용될 수도 있다. 이미지의 캡쳐시에, 광학 측정 툴 (804) 은 기판 (802) 의 만족스러운 이미지를 캡쳐하기 위해 표면으로부터 반사되는 광에 의존할 수도 있다.

일예로, 포인트 (806 및 808) 에서, 광이 평탄한 표면으로부터 반사되는 경우 광은 다수의 방향으로 반사되지 않는 경향이 있기 때문에, 광학 측정 툴 (804) 은 기판의 만족스러운 이미지를 획득할 수도 있다. 그러나, 평탄하지 않은 (예를 들어, 곡선이거나 휘어진) 표면으로부터 반사되는 광은 다수의 방향으로 반사되기 때문에, 광학 측정 툴 (804) 이 기판 에지 (포인트 (810)) 를 따라 기판의 이미지를 캡쳐하는 것은 더 어려울 수도 있다.

기판 에지의 이미지를 캡쳐하기 위해, 전자 현미경이 사용될 수도 있다. 그러나, 전자 현미경은 기판의 이미지를 캡쳐하기에는 고가의 기술이고, 달성하기 위해 고가의 툴 및 고도의 기술적 숙련도를 요구한다.

먼저, 전자 현미경은 다른 전자에 의해 영향을 받을 수도 있는 민감한 장치인 경향이 있기 때문에, 기판이 진공 상태에서 관측될 것이 요구된다. 또한, 샘플 사이즈의 한계에 기인하여, 전자 현미경은, 통상적으로 기판이 더 작은 조각들로 분할될 것을 요구한다. 그 결과, 전자 현미경은 통상적으로 기판 처리 동안 라인 내의 측정 툴로서 이용되지 않는다. 전자 현미경이 전체 기판을 수용할 수 있을 정도로 충분히 클 수도 있지만, 그 소유 비용은 매우 과도할 수 있다. 또한, 전자 현미경은 일반적으로, 기판의 조성에 영향을 줄 수도 있는 특수한 준비를 요구한다.

종래에, 기판 처리는 일반적으로 기판의 에지로부터 이격되어 수행되어 왔다. 따라서, 광학 측정 툴이 기판의 에지를 따라 만족스러운 이미지를 획득할 수 없는 것은 문제가 되지 않았다. 그러나, 기판의 에지를 따라 처리를 제어할 수 없는 것에 기인하여, 기판 상의 소중한 자산이 희생되어 왔다. 최근에는, 새로운 툴들이 기판의 에지를 따라 처리하는 것에 촛점을 맞추고 있다. 그러나, 종래의 측정 툴 및 방법들은, 이러한 타입의 툴에 대해 오류 검출이 수행될 수 있게 하는 이미지 타입을 제공하기에 충분하지 않다.

본 발명의 실시형태에 따르면, 기판 에지에서 선명하고 명확한 이미지를 캡쳐하는 베벨 검사 모듈 (BIM) 이 제공된다. 본 발명의 실시형태에서, BIM 은, 기판의 베벨 에지의 만족스러운 이미지의 캡쳐에 더 도움이 되는 환경을 생성할 수 있는 하드웨어를 포함할 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시형태는 기판 에지를 둘러싼 영역을 처리하기 위해 오류 검출을 수행하도록 이미지를 조작하는 것을 포함할 수도 있다.

예를 들어, 기판이 에지를 따라 또는 에지 근처에서 처리되는 상황을 고려한다. 기판의 에지를 따라 처리함으로써, 기판의 자산이 최대화될 수도 있다. 그러나, 최대화는, 실질적으로 결함없이 처리가 달성되는 경우에 발생할 수도 있다. 종래에, 기판의 에지 주위의 영역은 오류 검출이 구현되기 어렵기 때문에 일반적으로 희생되어 왔다.

본 발명의 실시형태는, 종래에 캡쳐하기 어려웠던 이미지 (예를 들어, 기판의 에지를 따르는 이미지) 를 캡쳐하는 베벨 검사 모듈 (BIM) 을 제공한다. 본 발명의 일 양태에서, 본 발명자는, 이러한 환경을 생성하기 위해, BIM 이 상이한 뷰 및 각도에서 이미지를 캡쳐하는 융통성을 가질 필요가 있음을 인식하였다. 일 실시형태에서, 카메라, 광학 인클로저, 카메라 마운트 등과 같은 하드웨어가 적절한 배치 능력으로 구현되어 하드웨어의 배치에서의 융통성을 제공한다. 또 다른 예에서, 본 발명자는, 불충분한 광이 선명하고 명확한 이미지를 캡쳐하는 능력을 방해함을 인식하였다. 일 실시형태에서, BIM 은 추가적인 광 (예를 들어, 백라이트) 을 제공하여, 배경과 기판 사이에 콘트라스트를 제공한다.

BIM 은, 일 실시형태에서, 플라즈마 처리 시스템에 부착될 수도 있는 독립형 툴이다. BIM 을 플라즈마 처리 시스템에 부착함으로써, BIM 은 기판 처리 동안 라인 내의 측정 툴로서 사용될 수도 있다.

본 발명의 특성 및 이점은, 도면 및 후술하는 설명을 참조하여 더 명확하게 이해될 수도 있다. 도 9 는, 일 실시형태에서, 베벨 검사 모듈 (BIM) 을 갖는 플라즈마 처리 시스템의 개관에 대한 블록도이다. 본 명세서에서, 플라즈마 처리 시스템을 이용하여 다양한 구현을 설명할 수도 있다. 그러나, 본 발명은 플라즈마 처리 시스템에 한정되지 않으며, 베벨 에지를 검사하기를 원할 수도 있는 임의의 처리 시스템에서 이용될 수도 있다.

플라즈마 처리 시스템 (900) 은, 기판이 대기 이송 모듈 (902) 로부터 진공 이송 모듈 (904) 을 통해 하나 이상의 처리 모듈 (906, 908, 910 및 912) 로 이동하고, 궁극적으로 플라즈마 처리 시스템 (900) 의 외부로 다시 이동할 때, 기판이 처리될 수 있게 하는 복수의 기판-홀딩 위치를 포함할 수도 있다.

기판 (914) 은 전단 개구 단일화부 (FOUP; 918) 에 배치될 수도 있다. 대기 이송 모듈 내의 로봇 암 (920) 은 기판 (914) 을 정렬기 (922) 로 이동시킬 수도 있다. 정렬기 (922) 에서, 기판 (914) 은 적절하게 중심이 맞춰질 수도 있다. 중심이 맞춰지면, 로봇 암 (920) 은 기판 (914) 을 BIM (916) 으로 이동시킬 수도 있다. 일 실시형태에서, BIM (916) 은 정렬기를 포함할 수도 있다. 정렬기가 BIM 의 일부에 포함되면, 정렬기 (922) 는 불필요할 수도 있다.

BIM (916) 에서, 기판 (914) 의 전처리 이미지가 획득될 수도 있다. BIM (916) 이 전처리 이미지 획득을 완료하면, 로봇 암 (920) 은 기판 (914) 을 에어록 모듈 (AL (924) 및 AL (926)) 중 하나로 이동시킬 수도 있다. 대기 이송 모듈 (902) 과 진공 이송 모듈 (904) 사이의 환경을 매칭시키는 에어록 모듈의 능력은, 기판 (914) 이 2 가지 압력 환경 사이를 손상없이 이동하는 것을 허용한다.

AL (924) 과 같은 에어록 모듈로부터, 기판 (914) 은 진공 이송 모듈 (904) 내의 로봇 암 (928) 에 의해 처리 모듈 (906, 908, 910 및 912) 중 하나로 이동될 수도 있다. 처리 동안, 기판 (914) 은 주기적으로 분석될 수도 있다. 일예로, 처리 모듈 (906) 에서 처리가 완료된 이후, 로봇 암 (928) 은 기판 (914) 을 처리 모듈 (906) 로부터 진공 이송 모듈 (904) 과 AL (924) 을 통해 로봇 암 (920) 으로 이송할 수도 있다. 로봇 암 (920) 은 라인 내의 검사를 수행하기 위해 기판 (914) 을 BIM (916) 으로 이동시킬 수도 있다. 검사가 완료되면, 기판 (914) 은 처리를 계속하기 위해 처리 모듈 중 하나로 다시 이동될 수도 있다. BIM (916) 이 플라즈마 처리 시스템에 접속될 수도 있기 때문에, 라인 내의 측정이 전체 처리에 걸쳐 주기적으로 수행될 수도 있어서, 조작자가 기판 (914) 상의 분석을 수행할 수 있게 한다.

일 실시형태에서, BIM (916) 은 플라즈마 처리 시스템 (900) 으로부터 접속해제될 수도 있다. BIM (916) 은 접속되었을 때와 동일한 지원을 여전히 제공할 수도 있지만, 추가적 단계들이 수행되어야 할 수도 있다. BIM (916) 을 플라즈마 처리 시스템 (900) 에 접속시킴으로써, 라인 내의 측정이 수동의 간섭없이 수행될 수도 있다.

도 10 은, 일 실시형태에서, BIM 의 시스템 도면을 도시한다. BIM (1000) 은, BIM (1000) 을 대기 이송 모듈에 직접 탑재시킬 수도 있는 인클로저 (1002) 를 가질 수도 있다. 일 실시형태에서, BIM (1000) 은 대기 이송 모듈에 직접 접속됨으로써, 기판 처리 동안 라인 내의 측정값을 생성할 수도 있다.

BIM (1000) 은 플라이 개구부 (1004) 를 가질 수도 있으며, 플라이 개구부 (1004) 로부터 기판이 기판 척 (1006) 상으로 배치될 수도 있다. 또한, BIM (1000) 은, 기판 및 기판 노치를 식별할 수도 있는 노치 및 웨이퍼 에지 센서 (1008) 을 포함할 수도 있다. 노치 및 웨이퍼 에지 센서 (1008) 는 도 9 의 정렬기 (922) 와 유사하게 동작할 수도 있다. 노치 및 웨이퍼 에지 센서 (1008) 가 BIM (1000) 에 포함되면, 정렬기는 선택적인 모듈일 수도 있다.

또한, BIM (1000) 은, 기판이 기판 척 (1006) 의 상단에 배치된 시점을 식별할 수도 있는 진공 센서 및 스위치 (1010) 를 포함할 수도 있다. 일예로, 진공 센서 및 스위치 (1010) 가 "온 (on)" 위치이면, 기판은 기판 척 (1006) 에 견고하 게 부착된 것이고, 로봇 암은 그 기판으로부터 제거된다. 진공 센서 및 스위치 (1010) 이 "오프 (off)" 위치이면, 로봇 암은 BIM (1000) 으로부터 기판을 제거할 수 있다.

또한, BIM (1000) 은, 입/출력 보드인 인터페이스 카드 (1012) 를 포함할 수도 있다. 인터페이스 카드 (1012) 는 BIM (1000) 에 의해 이용될 수도 있는 일렉트로닉스의 제어기로서 동작할 수도 있다. 또한, BIM (1000) 은, 인터페이스 카드 (1012) 에 접속될 수도 있는 컴퓨터 (1014) 를 포함할 수도 있다.

또한, BIM (1000) 은, 이미지를 획득할 수 있는 카메라 (1016) 및 광학 인클로저 (1018) 를 포함할 수도 있다. 광학 인클로저 (1018) 는 카메라 (1016) 로부터 확장될 수도 있다. 카메라 (1016) 및 광학 인클로저 (1018) 는 카메라 마운트 (1020) 상에 탑재된다. 또한, BIM (1000) 은, 배경에 광을 제공하는 백라이트 (1022) 를 포함할 수도 있다.

도 11 은, 일 실시형태에서, 카메라 마운트 상의 카메라 및 광학 인클로저의 근접도의 시스템 도면을 도시한다. BIM (1100) 은, 카메라 (1104) 로부터 확장될 수도 있는 광학 인클로저 (1102) 를 포함할 수도 있다. 카메라 (1104) 는 카메라 마운트 (1106) 에 부착될 수도 있다.

일 실시형태에서, 카메라 마운트 (1106) 는, 화살표 (1116) 로 도시된 바와 같은 방향으로 인아웃되도록 확장될 수도 있다. 카메라 마운트 (1106) 를 조절함으로써, 카메라 (1104) 및 광학 인클로저 (1102) 의 위치가 정정되어, 분석되는 기판의 사이즈 및/또는 기판 영역의 사이즈를 책임질 수도 있다. 일예로, 카메 라 마운트 (1106) 는, 기판의 사이즈가 200 밀리미터로부터 300 밀리미터까지 변함에 따라 조절되어야 할 수도 있다.

일 실시형태에서, 카메라 (1104) 는 화살표 (1112) 에 의해 도시된 바와 같은 수직 방향에서 이동될 수도 있어서, 카메라 (1104) 가 상이한 범위에서 이미지를 캡쳐할 수 있게 한다. 또 다른 실시형태에서, 카메라 (1104) 는 화살표 (1114) 로 도시된 바와 같은 측방향에서 이동될 수도 있어서, 카메라 (1104) 가, 분석되는 기판의 사이즈 및/또는 기판 영역의 사이즈를 더 조절할 수 있게 한다. 또 다른 실시형태에서, 카메라 (1104) 는 화살표 (1110) 로 도시된 바와 같이 회전할 수도 있어서, 기판의 상이한 뷰 (예를 들어, 상단, 바닥 및 측면) 를 캡쳐할 수 있게 한다. 일예로, 카메라 (1104) 는 기판의 상단 뷰를 캡쳐하도록 조절될 수도 있다. 또 다른 예로, 카메라 (1104) 는 기판의 베벨 에지의 직접적인 뷰 (예를 들어, 측면 뷰) 를 캡쳐하도록 조절될 수도 있다.

일 실시형태에서는, 광학 인클로저 (1102) 또한 조절될 수도 있다. 일예로, 광학 인클로저 (1102) 는 화살표 (1108) 로 도시된 바와 같이 회전할 수도 있어서, 광학 인클로저가 상이한 각도에서 광을 제공하게 할 수 있다.

카메라 (1104), 광학 인클로저 (1102) 및 카메라 마운트 (1106) 가 조절되는 능력은, 상이한 각도, 범위 및 위치에서 이미지를 캡쳐할 수 있는 융통성을 BIM (1000) 에 제공한다. 따라서, 캡쳐될 수도 있는 이미지의 타입의 제어가 세밀화될 수도 있다. 전술한 바와 같이, BIM 의 하드웨어는 조절가능한 부분들로 구현되어, 하드웨어 포지셔닝에 융통성을 제공한다.

도 12 는, 일 실시형태에서, BIM 의 단면도를 도시한다. 기판의 이미지가 획득되고 있는 상황을 고려한다. BIM (1200) 은 기판 척 (1204) 의 상단에 배치된 기판 (1202) 을 포함할 수도 있다. 기판 척 (1204) 은, 기판 (1202) 을 회전시킬 수 있는 회전 모터 (1206) 에 접속될 수도 있다. 그 회전 능력은, 카메라 (1208) 가 기판의 위치를 캡쳐하기 위한 위치로 기판 척 (1204) 이 기판 (1202) 을 회전시켜, 기판 (1202) 의 상이한 위치들에서 이미지를 캡쳐할 수 있게 한다.

또한, BIM (1200) 은 카메라 마운트 (1210) 를 포함할 수도 있다. 카메라 마운트 (1210) 에 부착된 카메라 (1208) 및 광학 인클로저 (1212) 를 포함할 수도 있다. 광학 인클로저 (1212) 는 렌즈 (1214), 렌즈 (1216) 및 빔 스플리터 (1218) 를 포함할 수도 있다.

광원 (1222) 에 의해 광이 제공될 수도 있다. 일 실시형태에서, 광원 (1222) 은 LED (light-emitted diode) 일 수도 있다. 일 실시형태에서, 광원 (1222) 은 3 파장 LED 일 수도 있다. 복수의 파장을 가짐으로써, 필름 두께, 프로파일 및 인덱스가 변화함에 따라 조명이 변화될 수도 있다. 일예로, 더 높은 인덱스를 갖는 필름의 이미지를 캡쳐하기 위해, 더 짧은 파장의 LED 가 이용될 수도 있다. 광원 (1222) 의 광은 외부로부터 빔 스플리터 (1218) 를 통해 광학 인클로저 (1212) 로 흐르고, 빔 스플리터 (1218) 는 광원 (1222) 의 광을 렌즈 (1214) 로 향하게 한다.

기판 에지와 배경 사이에 콘트라스트를 증가시키기 위해, 백라이트 (1224) 가 제공될 수도 있다. 기판이 둥근 베벨 에지를 가질 수도 있기 때문에, 광이 기판으로부터 반사되어 양호한 이미지를 캡쳐하지 못할 수도 있다. 종래에는, 백라이트가 제공되지 않아서, 기판의 에지가 명확하게 규정되지 못할 수도 있는 이미지를 유발하였다. 일 실시형태에서, BIM (1200) 은, 기판 (1202) 에지의 강조를 보조할 수도 있는 백라이트 (1224) 를 포함할 수도 있다. 백라이트 (1224) 를 추가함으로써, 기판의 에지와 배경 사이에 콘트라스트가 제공된다. 즉, 배경으로부터 기판의 에지를 명확하게 분리하는 기판 (1202) 에지의 이미지를 카메라 (1208) 및 광학 인클로저 (1212) 가 캡쳐할 수 있도록, 기판의 에지 (1202) 가 조명될 수도 있다.

일 실시형태에서, 렌즈 (1214) 의 시야 영역 (field of view) 은 카메라 (1208) 에 의해 촬영되는 영역이 증가 또는 감소되도록 변화될 수도 있다. 또한, 렌즈 (1214) 의 확대력이 변화될 수도 있다. 일예로, 더 짧은 파장의 LED 는 선명한 이미지를 생성하기 위해 더 높은 확대력을 요구할 수도 있다.

도 10, 도 11 및 도 12 는 BIM 의 상이한 도면을 도시한다. 인식할 수 있는 바와 같이, BIM 의 실시형태들은, 오류 검출에서 이용될 수도 있는 선명하고 명확한 이미지를 제공하는데 도움이 되는 환경을 제공한다. 일예로, BIM 은, 조절, 이동, 및/또는 회전되는 융통성을 갖는 컴포넌트들을 포함하여, 선명한 이미지가 획득될 수 있도록, 카메라, 광학 인클로저, 및 기판을 포지셔닝할 수 있다. 또한, 추가적 광원이 제공되어, 기판의 에지와 배경 사이에서 콘트라스트를 나타내는 이미지를 획득할 수도 있다.

BIM 으로 더 선명하고 더 명확한 이미지가 생성되어, 기판 에지를 따라 오류 검출이 발생하는 것이 허용될 수도 있다. 다음의 몇몇 도면은, BIM 에 의해 캡쳐되는 이미지가 오류 검출을 수행하기 위해 어떻게 이용될 수 있는지를 나타낼 것이다.

일 실시형태에서, BIM 에 의해 생성될 수도 있는 이미지의 명확성에 기인하여, 이제, 기판 에지에 따르는 결함은 검출될 수도 있다. 도 13 은, 일 실시형태에서, 기판 에지를 따라 발생하는 아크를 나타내는, BIM 에 의해 캡쳐된 이미지의 일예를 도시한다. 이미지 (1300) 는, 처리 동안 발생할 수도 있는 아크의 예일 수 있는 피트 마크 (pit mark) (1302, 1304, 1306, 1308, 1310 및 1312) 를 나타낸다. 종래에는, 광학 측정 툴이 이용되어, 기판의 에지로부터 이격되어 발생할 수도 있는 아크의 이미지를 캡쳐할 수도 있다. 그러나, 종래의 광학 측정 툴은 일반적으로 기판 에지를 따라 선명한 이미지를 캡쳐하는 능력을 갖지 못한다. 기판 처리 동안 에지를 따라 발생할 수도 있는 아크와 같은 결점을 식별하기 위해, BIM 이 이용되어 기판 에지의 명확하고 선명한 이미지를 캡쳐할 수도 있다.

도 14 는, 일 실시형태에서, 오정렬을 식별하는데 이용될 수도 있는, BIM 에 의해 생성된 이미지의 일예를 도시한다. 이미지 (1400) 는 기판 에지 영역의 이미지를 도시한다. 라인 (1402) 은 기판의 에지를 나타낼 수도 있다. 라인 (1404) 은 기판이 평탄할 수도 있는 최후의 포인트를 나타낼 수도 있다. 라인 (1406) 은, 필름층이 전체적으로 제거된 포인트를 나타낼 수도 있다. 곡선 (1408) 은, 처리 동안 발생할 수도 있는 복수의 간섭 무늬 (예를 들어, 1410, 1412) 를 나타낼 수도 있다. 각각의 간섭 무늬는, 에칭 레이트가 일정할 수도 있는 기판의 에지로부터의 거리를 나타낼 수도 있다.

라인 (1406) 으로부터 라인 (1402) 까지의 거리가 상이한 배향 (θ) 에서 실질적으로 동일하면, 기판은 처리 챔버에 실질적으로 중심이 맞춰진 것이고, 오정렬은 최소이거나 실질적으로 제로이다. 그러나, 라인 (1406) 으로부터 라인 (1402) 까지인 기판 에지로부터의 거리가 상이한 배향 (θ) 에서 동일하지 않으면, 오정렬이 존재할 수도 있다. 기판 에지로부터의 거리 대 배향 (θ) 을 플롯팅함으로써, 오프-센터 플롯이 생성될 수도 있다. 추가적인 오프-센터 플롯을 원하면, 라인 (1406) 을 간섭 무늬 중 하나로 대체할 수도 있다. 일예로, 오프-센터 플롯은, 라인 (1402) 로부터 간섭 무늬 (1412) 까지 기판 에지로부터의 복수의 거리에 대해 생성될 수도 있다.

도 15 는, 일 실시형태에서, 오프-센터 플롯 (즉, 중심으로부터의 거리 대 일정한 에칭 레이트의 배향) 을 나타내는 개략도를 도시한다.

그래프 뷰 (1500) 는 플롯된 기판 에지로부터의 복수의 거리 (E) 대 복수의 배향 (θ) 을 도시한다. 인식할 수 있는 바와 같이, 도 15 는 도 5 와 유사하다. 중요한 차이점은, 도 15 에서는, 거리가 기판의 중심으로부터의 거리 대신에 기판의 에지로부터의 거리라는 점이다. 각각의 간섭 무늬에 대해, 오프-센터 플롯이 플롯팅될 수도 있다. 일 실시형태에서, 오프-센터 플롯은 실질적인 정형 형상을 가질 수도 있다. 일 실시형태에서, 처리 중심이 적어도 하나의 오 프-중심 플롯으로부터 계산될 수도 있다.

오프-센터 플롯이 플롯팅되면, 곡선 피팅 방정식 (예를 들어, 푸리에 변환으로부터의 푸리에 급수 방정식, 최소 자승 피트 등) 이 이용되어 식 2 에 대한 파라미터들을 결정할 수도 있다.

[식 2]

도 16 은, 일 실시형태에서, BIM 에 의해 캡쳐된 이미지를 이용하여 기판 척에 대한 처리 중심을 계산하는 단계들을 나타내는 단순한 흐름도를 도시한다.

제 1 단계 1602 에서, 기판이 제공된다. 일 실시형태에서, 기판은 필름층 (예를 들어, 굴절 필름층) 을 가질 수도 있다.

다음 단계 1604 에서, 기판의 에지에서의 영역이 플라즈마 처리 챔버에서 처리될 수도 있다. 일예로, 처리될 수도 있는 영역은, 기판의 에지로부터 3 밀리미터를 넘는 기판 부분은 포함하지 않는다.

기판이 플라즈마 처리 챔버로부터 제거되면, 다음 단계 1606 에서, BIM 이 그 기판의 처리된 영역의 복수의 이미지를 캡쳐할 수도 있다.

다음 단계 1608 에서, 간섭 무늬에 대한 기판 에지로부터의 복수의 거리가 상이한 배향에서 측정될 수도 있다.

다음 단계 1610 에서, 기판 에지로부터의 복수의 거리가 배향 (θ) 에 대해 플롯팅되어 오프-센터 플롯을 생성할 수도 있다. 기판의 오프셋이 하나의 오프-센터 플롯에 의해 결정될 수도 있지만, 오프-센터 플롯은 각각의 간섭 무늬에 대해 플롯팅될 수도 있다.

다음 단계 1612 에서, 곡선 피팅 방정식 (예를 들어, 푸리에 변환으로부터의 푸리에 급수 방정식, 최소 자승 피트 등) 이 이용되어 기판 오프셋에 대한 파라미터를 결정할 수도 있다. 곡선 피팅 방정식은 당업자에게 자명하다. 따라서, 추가적으로 설명하지 않는다. 전술한 식 2 에 대한 파라미터들이 결정되면, 최종 단계 1614 에서, 이송 모듈의 로봇 암 (예를 들어, 진공 이송 모듈, 대기 이송 모듈 등) 에 그 파라미터가 교시될 수도 있다. 그 결과, 기판이 기판 척의 처리 중심으로 가이드될 수 있도록, 이제, 로봇 암은 기판을 기판 척 상에 오프셋시키는 정확한 좌표를 가질 수도 있다.

도 17 은, 일 실시형태에서, 오류 검출을 수행하기 위해 BIM 에 의해 캡쳐된 이미지를 조작하는 이미지 처리 흐름도를 도시한다.

제 1 단계 1702 에서, BIM 은 기판의 이미지를 캡쳐할 수도 있다. 일 실시형태에서, 이 이미지는 컬러일 수도 있다.

다음 단계 1704 에서, 이 이미지는 컴퓨터 시스템 상에 업로드될 수도 있고, 이미지의 디지털 파일이 생성될 수도 있다.

다음 단계 1706 에서, 이미지는, 통상적으로 8 비트 이미지인 그레이스케일 이미지로 변환될 수도 있다.

다음 단계 1708 에서, 스무드 앤 캐니 (smooth and canny) 필터링이 수행될 수도 있다. 스무드 앤 캐니 필터링은, 잡음이 이미지로부터 제거되고 이미지의 에지가 강조될 수도 있는 필터링 기술을 지칭한다.

다음 단계 1710 에서, 임계화가 수행될 수도 있다. 임계화는 8 비트 이미지로부터 1 비트 이미지로 이미지를 변환하는 것을 지칭한다. 즉, 이제, 이미지의 에지만 관측될 수도 있다. 임계화를 나타내는 BIM 에 의해 캡쳐된 이미지의 일예로 도 18 을 참조한다. 영역 (1802) 은 처리 이전의 이미지를 나타낼 수도 있다. 영역 (1804) 은 임계화가 수행된 이후 기판의 이미지를 나타낼 수도 있다. 그 이미지로부터 인식될 수 있는 바와 같이, 간섭 무늬의 에지, 필름 두께 및 베벨 에지를 제외한 모든 부분이 제거될 수도 있다. 일 실시형태에서는, 추가적인 필터링이 수행되어, 오직 베벨 에지에 대한 라인 및 제 1 간섭 무늬만이 남을 때까지 이미지에 존재할 수도 있는 추가적인 잡음을 제거할 수도 있다.

다음 단계 1712 에서, 기판의 에지로부터의 거리를 결정하기 위해, 라인이 추출될 수도 있고, 갭이 계산될 수도 있다. 여기서 설명하는 바와 같이, 갭은 기판의 에지와 제 1 간섭 무늬 사이의 거리를 지칭한다. 단계 1702 내지 1712 는 상이한 배향의 이미지에 대해 반복될 수도 있다. 일 실시형태에서, 갭 데이터는 적어도 4 개의 상이한 배향에 대해 추출될 수도 있다.

다음 단계 1714 에서, 배향에 대해 복수의 갭이 플롯팅되어, 정현 곡선일 수도 있는 오프-센터 플롯을 생성할 수도 있다.

다음 단계 1716 에서, 곡선 피팅 방정식 (예를 들어, 푸리에 변환으로부터의 푸리에 급수 방정식, 최소 자승 피트 등) 이 이용되어, 기판 오프셋에 대한 파라미터들을 결정할 수도 있다.

최종 단계 1718 에서, 조절된 처리 중심에 대한 파라미터가 이송 모듈 (예를 들어, 대기 이송 모듈, 진공 이송 모듈 등) 의 로봇 암에 교시될 수도 있다.

도 19 는, 일 실시형태에서, BIM 에 의해 캡쳐된 간섭 무늬를 갖는 기판의 이미지의 일예를 도시한다. 라인 (1902) 은 기판의 에지를 나타낼 수도 있다. 라인 (1904) 으로부터 라인 (1906) 까지, 처리 동안 필름층이 세정되었을 수도 있다. 곡선 (1908) 은, 처리 동안 발생할 수도 있는 복수의 간섭 무늬를 나타낼 수도 있다. 여기서 설명하는 바와 같이, 간섭 무늬는 반사광의 진폭의 최대값 또는 최소값을 지칭할 수도 있다. 아래의 식 3 이 이용되어, 2 개의 연속적 간섭 무늬 사이의 두께를 계산할 수도 있다.

[식 3]

파장 및 인덱스 모두가 공지된 변수이기 때문에, 2 개의 연속적 간섭 무늬에서의 두께 변화가 계산될 수도 있다. 파장은, BIM 에서 이미지를 캡쳐하는데 이용될 수도 있는 LED 의 파장과 연관된다. 필름의 인덱스는 공지되어 있고, 기판에 도포될 수도 있는 필름의 타입에 의존한다. 일예로, 파장은 500 나노미터이고, 인덱스는 2.5 이다. 이 예에 대한 두께 변화는 100 나노미터이다. 즉, 간섭 무늬 (1910) 사이의 두께는 각각 100 나노미터이다.

각각의 간섭 무늬에 대해, 기판의 에지로부터의 거리가 계산될 수도 있다. 일예로, 간섭 무늬 (1914) 에 대한 기판 (1912) 의 에지로부터의 거리는 약 1875 나노미터이다. 따라서, 곡선 (1908) 은 특정한 배향에서 기판에 대한 두께 프로파일을 나타낼 수도 있다.

일 실시형태에서, 두께 프로파일은 에칭 깊이 프로파일로 변환될 수도 있다. 필름층의 두께가 공지되어 있기 때문에, 두께 변화 (Δt) 가 원래의 필름 두께로부터 감산되어 에칭 깊이를 결정할 수도 있다. 에칭 두께 변화에 대해, 에칭 깊이가 계산될 수도 있다. 에칭 깊이가 식별되면, 신규한 원형 일정 에칭 방법이 이용되어, 기판 오프셋을 결정하고, 궁극적으로 처리 챔버에 대한 기판 척의 처리 중심을 결정할 수도 있다.

본 발명의 실시형태들로부터 인식될 수 있는 바와 같이, BIM 은, 기판을 희생시키지 않으면서 기판의 베벨 에지의 선명하고 명확한 이미지를 캡쳐할 수 있는 라인 내의 측정 툴을 제공한다. 선명하고 명확한 이미지를 이용하여, 베벨 에지를 따라 오류 검출이 수행될 수도 있어서, 기판의 오정렬 및 결점이 식별되고 해결될 수 있다. 또한, 오류 검출을 수행하는 능력은, 기판의 에지를 따라 발생할 수도 있는 처리의 더 양호한 제어를 가능하게 한다. 또한, 방정식으로부터 기판을 제거함으로써, 챔버 성능의 더 정확한 특성화가 달성될 수도 있다.

본 발명을 다수의 실시형태의 측면에서 설명했지만, 본 발명의 범주에 속하는 변형예, 치환예 및 균등물이 존재한다. 또한, 발명의 명칭, 개요 및 요약서 가 편의를 위해 제공되었지만, 청구항의 범주를 해석하는데 이용되어서는 안된다. 또한, 본 명세서에서, "n" 개의 아이템의 세트는 그 세트 내의 0 개 이상의 세트를 지칭한다. 또한, 본 발명의 방법 및 장치를 구현하는 다수의 대안적인 방법들이 존재함을 인식해야 한다. 따라서, 다음의 첨부한 청구항들은, 모든 이러한 변형예, 치환예 및 균등물을 포함하며, 본 발명의 진정한 사상 및 범주에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (30)

1. 기판의 이미지를 캡쳐하는 베벨 검사 모듈 (bevel inspection module) 로서,

   상기 기판을 지지하는 기판 척;

   상기 기판 척이 부착되며, 상기 기판 척을 회전시켜 상기 기판이 회전하는 것을 허용하도록 구성되는 회전 모터;

   카메라;

   상기 카메라에 부착되며, 회전하도록 구성되어 상기 기판으로 광이 향하게 할 수 있는 광학 인클로저;

   상기 카메라가 인스톨되며, 상기 카메라를 180 도 평면에서 회전하게 하여, 상기 기판의 상단 뷰, 바닥 뷰, 및 측면 뷰 중 적어도 하나를 포함하는 이미지를 상기 카메라가 캡쳐할 수 있도록 구성되는 카메라 마운트; 및

   상기 기판에 조명을 제공하도록 구성되어, 상기 기판과 배경 사이의 콘트라스트를 나타내는 이미지를 상기 카메라가 캡쳐할 수 있게 하는 백라이트 장치를 포함하는, 베벨 검사 모듈.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 베벨 검사 모듈을 플라즈마 처리 시스템에 부착시킬 수 있는 인클로저를 더 포함하는, 베벨 검사 모듈.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 기판 및 기판 노치 (notch) 를 식별하도록 구성되는 노치 및 웨이퍼 에지 센서를 더 포함하는, 베벨 검사 모듈.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 기판이 검사되는 동안 상기 기판이 추출되는 것을 방지하도록 구성되는 진공 센서 및 스위치를 더 포함하는, 베벨 검사 모듈.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 카메라 마운트는 조절가능하도록 구성되어, 상기 기판의 사이즈에 맞게 조절될 수 있는, 베벨 검사 모듈.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 카메라는, 수직 방향, 측방향, 회전 방향 중 적어도 하나에서 조절가능하도록 구성되어, 상기 기판의 상기 상단 뷰, 상기 바닥 뷰, 및 상기 측면 뷰 중 적어도 하나를 포함하는 이미지를 캡쳐하도록 조절될 수 있는, 베벨 검사 모듈.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 카메라에 의해 캡쳐된 이미지는 상기 배경으로부터 상기 기판의 에지를 구별하는, 베벨 검사 모듈.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 이미지로부터의 일 세트의 측정 데이터가 외삽되어 상기 기판의 결점을 식별하는, 베벨 검사 모듈.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 이미지로부터 외삽된 일 세트의 측정 데이터가 필름 두께 프로파일을 생성하는데 이용되는, 베벨 검사 모듈.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 이미지로부터 외삽된 일 세트의 측정 데이터가 오정렬을 식별하는데 이용되는, 베벨 검사 모듈.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 일 세트의 측정 데이터는 처리 챔버의 척에 대한 처리 중심 (process center) 을 식별하는데 이용되는, 베벨 검사 모듈.
12. 처리 챔버에서 척의 처리 중심을 계산하는 방법으로서,

    베벨 검사 모듈을 이용하여, 처리된 기판의 에지의 이미지를 캡쳐하는 단계;

    상기 처리된 기판의 상기 에지로부터 상기 처리된 기판 상의 일 간섭 무늬 (interference fringe) 에 대한 일 세트의 거리를 측정하는 단계로서, 상기 일 세트의 거리는 일 세트의 배향에서 측정되는, 상기 일 세트의 거리를 측정하는 단계;

    상기 일 세트의 거리 대 상기 일 세트의 배향의 도식적 표현인 오프-센터 플롯 (off-centered plot) 을 생성하는 단계; 및

    상기 오프-센터 플롯에 곡선 피팅 (curve-fitting) 방정식을 적용하여, 상기 처리 중심을 계산하는 단계를 포함하는, 척의 처리 중심 계산 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 오프-센터 플롯을 일 세트의 오프-센터 플롯으로부터 선택하는 단계; 및

    상기 처리된 기판 상의 일 세트의 간섭 무늬에 대한 상기 일 세트의 오프-센터 플롯을 생성하는 단계를 더 포함하는, 척의 처리 중심 계산 방법.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 오프-센터 플롯으로서 정현 곡선 (sinusoidal curve) 을 생성하는 단계를 더 포함하는, 척의 처리 중심 계산 방법.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 곡선 피팅 방정식으로서 푸리에 변환으로부터의 푸리에 급수 방정식을 이용하는 단계를 더 포함하는, 척의 처리 중심 계산 방법.
16. 제 12 항에 있어서,

    상기 곡선 피팅 방정식으로서 정현 (sinusoid) 방정식에 대한 최소 자승 피트 (Least Square Fit) 를 이용하는 단계를 더 포함하는, 척의 처리 중심 계산 방법.
17. 제 12 항에 있어서,

    상기 처리 중심의 좌표를 처리 시스템의 로봇 암에 교시하는 단계를 더 포함하는, 척의 처리 중심 계산 방법.
18. 제 12 항에 있어서,

    상기 처리된 기판에 굴절 필름층을 포함시키는 단계를 더 포함하는, 척의 처리 중심 계산 방법.
19. 제 12 항에 있어서,

    상기 베벨 검사 모듈에 카메라를 포함시키는 단계;

    상기 카메라를 카메라 마운트에 부착하는 단계;

    상기 카메라를 180 도 평면에서 회전시킬 수 있어서, 상기 처리된 기판의 상기 이미지를 캡쳐할 수 있도록 상기 카메라 마운트를 구성하는 단계;

    상기 카메라에 광학 인클로저를 부착하는 단계;

    상기 처리된 기판으로 광이 향할 수 있도록, 상기 광학 인클로저를 회전하도록 구성하는 단계;

    상기 처리된 기판을 회전시킬 수 있어서, 상기 카메라가 상기 처리된 기판의 상기 에지의 상기 이미지를 캡쳐할 수 있도록 회전 모터에 기판 척을 부착하는 단계; 및

    상기 카메라가 상기 처리된 기판과 배경 사이의 콘트라스트를 나타내는 이미지를 캡쳐할 수 있도록, 상기 기판에 조명을 제공하는 백라이트 장치를 이용하는 단계를 더 포함하는, 척의 처리 중심 계산 방법.
20. 처리 챔버의 척에 대해 처리 중심을 결정하는 이미지 처리 방법으로서,

    베벨 검사 모듈을 이용하여, 처리된 기판의 이미지를 캡쳐하는 단계;

    상기 이미지로부터 잡음을 제거하고 상기 처리된 기판의 에지를 강조하기 위해 상기 이미지를 필터링하는 단계;

    상기 처리된 기판의 상기 에지로부터 상기 처리된 기판 상의 일 간섭 무늬에 대한 일 세트의 갭을 측정하는 단계로서, 상기 일 세트의 갭은 일 세트의 배향에서 측정되는, 상기 일 세트의 갭을 측정하는 단계;

    상기 일 세트의 갭 대 상기 일 세트의 배향의 도식적 표현인 오프-센터 플롯을 생성하는 단계; 및

    상기 오프-센터 플롯에 곡선 피팅 방정식을 적용하여 상기 처리 중심을 계산하는 단계를 포함하는, 이미지 처리 방법.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 이미지를 그레이스케일 이미지로 변환하는 단계를 더 포함하는, 이미지 처리 방법.
22. 제 20 항에 있어서,

    상기 필터링에서 스무드 앤 캐니 (smooth and canny) 기술을 이용하는 단계를 더 포함하는, 이미지 처리 방법.
23. 제 20 항에 있어서,

    상기 필터링에서 임계화 기술 (threshold technique) 을 이용하는 단계를 더 포함하는, 이미지 처리 방법.
24. 제 20 항에 있어서,

    상기 오프-센터 플롯으로서 정현 곡선을 생성하는 단계를 더 포함하는, 이미지 처리 방법.
25. 제 20 항에 있어서,

    상기 곡선 피팅 방정식으로서 푸리에 변환으로부터의 푸리에 급수 방정식을 이용하는 단계를 더 포함하는, 이미지 처리 방법.
26. 제 20 항에 있어서,

    상기 곡선 피팅 방정식으로서 정현 방정식에 대한 최소 자승 피트를 이용하는 단계를 더 포함하는, 이미지 처리 방법.
27. 제 20 항에 있어서,

    상기 처리 중심의 좌표를 처리 시스템의 로봇 암에 교시하는 단계를 더 포함하는, 이미지 처리 방법.
28. 제 20 항에 있어서,

    상기 처리된 기판에 굴절 필름층을 포함시키는 단계를 더 포함하는, 이미지 처리 방법.
29. 제 20 항에 있어서,

    상기 오프-센터 플롯을 일 세트의 오프-센터 플롯으로부터 선택하는 단계; 및

    상기 처리된 기판 상의 일 세트의 간섭 무늬에 대한 상기 일 세트의 오프-센터 플롯을 생성하는 단계를 더 포함하는, 이미지 처리 방법.
30. 제 20 항에 있어서,

    상기 베벨 검사 모듈에 카메라를 포함시키는 단계;

    상기 카메라를 카메라 마운트에 부착하는 단계;

    상기 카메라를 180 도 평면에서 회전시킬 수 있어서, 상기 처리된 기판의 상기 이미지를 캡쳐할 수 있도록 상기 카메라 마운트를 구성하는 단계;

    상기 카메라에 광학 인클로저를 부착하는 단계;

    상기 처리된 기판으로 광이 향할 수 있도록, 상기 광학 인클로저를 회전하도록 구성하는 단계;

    상기 처리된 기판을 회전시킬 수 있어서, 상기 카메라가 상기 처리된 기판의 상기 에지의 상기 이미지를 캡쳐할 수 있도록 회전 모터에 기판 척을 부착하는 단계; 및

    상기 카메라가 상기 처리된 기판과 배경 사이의 콘트라스트를 나타내는 이미지를 캡쳐할 수 있도록, 상기 기판에 조명을 제공하는 백라이트 장치를 이용하는 단계를 더 포함하는, 이미지 처리 방법.

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