KR102003730B1 - 박막두께 측정장치 및 이를 갖는 박막 제조용 증착장치 및, 박막두께 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샤워 헤드를 제공한다. 상기 샤워 헤드는, 다수의 가스 공급홀이 형성되는 샤워 헤드 몸체와; 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나를 통해 상기 샤워 헤드 몸체의 하부에 배치되는 기판 상으로 광을 공급하고, 공급되는 상기 광이 상기 기판에서 반사됨을 수광하여 상기 기판 상에 증착되는 상기 박막의 두께를 측정하는 박막 측정부를 포함한다. 또한, 본 발명은, 상기 샤워 헤드 및 이를 갖는 박막 제조용 증착장치도 제공한다.

Description

박막두께 측정장치 및 이를 갖는 박막 제조용 증착장치 및, 박막두께 측정방법{APPARATUS FOR MEASURING THIN FILM THICKNESS AND DEPOSITION APPARATUS FOR MANUFACTURING THIN FILM AND METHOD FOR MEASURING THIN FILM THICKNESS}

본 발명은 박막두께 측정장치 및 이를 갖는 박막 제조용 증착장치 및, 박막두께 측정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인시츄 환경에서 반사광을 사용하여 기판 상에 순차적으로 증착되는 박막들의 두께를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 박막두께 측정장치 및 이를 갖는 박막 제조용 증착장치 및, 박막두께 측정방법에 관한 것이다.

일반적으로, 인시츄(in-situ)로 두께를 측정하는 방법에는 타원편광 반사법 (ellipsometry)를 이용한 실시간 측정 방식을 사용한다.

이는 부피가 커 측정 위치가 제한적이고. source 부와 detector 부로 불리는 2 개의 기구물이 특정한 입사각을 가지도록 설계 되기 때문에, 챔버의 외부에 부차적으로 설치되어 부피가 증가되는 문제점이 있다.

이러한, ellipsometry를 이용한 장치는, 실질적으로 증착 장치의 공정 챔버의 내부에 실질적으로 적용할 수 없는 문제점이 있다.

한편, 절연층(Si3N4층)과 희생층(SiOx층)이 교차로 쌓이는 구조를 가지고 있는 VNAND기술은 NO pair층의 개수가 점점 증가하여 현재는 100pair 가까이 늘어나는 추세이다.

도 1은 종래의 기판 상에 절연막 및 희생막이 반복적으로 증착된 상태를 보여주는 단면도이다. 도 2는 종래의 엘립소미트리(Ellipsometry)를 사용하여 박막의 두께를 측정하는 예를 보여주는 도면이다.

VNAND는 vertical NAND flash의 약자로 종래의 plan 방식의 NAND와 달리 전자 저장을 수직 구조의 3D로 구현한다는 점에서 3D-VNAND라고 한다.

도 1을 참조 하면, 기록밀도를 높이기 위해서 기판(10) 상에 절연층(11)(Si3N4층)과 희생층(12) (SiOx)이 교차로 쌓이는 구조를 100pair 가까이 증가되고 있다.

종래에는, 다층 박막의 두께를 측정하기 위해 Ellipsometry인, 박막 두께 측정 장치를 사용하며 각 박막 층의 두께가 아닌 박막들 전체 수직 두께를 측정 및 모니터링 함으로써 관리한다

그러나, 상기와 같은 방식은, 각 박막층의 두께에 대한 값을 보장받기 어렵고, 공정 상 에러가 발생되는 경우 그 원인을 파악이 어려운 문제점이 있다.

즉, 각 박막 층들의 두께에 대해서는 측정을 하지 못하기 때문에, 각 박막층들 두께를 알 수 없는 문제점이 있다.

이에, 종래에는, 공정 에러 발생시 어느 박막층에서 문제가 발생되었는 지를 파악하지 못하여, 실질적인 공정 문제의 원인을 파악할 수 없는 문제점이 있다.

물론, Ellipsometry는 In-situ로 실시간 측정할 수는 있으나, 각각의 Ellipsometry를 공정 챔버에 설치하는 경우, 전체 설비의 부피가 증가되는 문제점이 있고, 이울러, 이를 각각의 공정 챔버에 설치하는 경우, 설치에 따른 수정 부분이 다수로 존재하여 각 공정 챔버에 실질적으로 적용하기 어려운 문제점이 있다.

. 본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 등록특허 등록번호 제10-0805233호가 있으며, 상기 선행문헌에는 웨이퍼 박막 두께 측정장치에 대한 기술이 개시된다.

본 발명의 목적은, 인시츄 환경에서 반사광을 사용하여 웨이퍼 상에 순차적으로 증착되는 박막들의 두께를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 박막두께 측정장치 및 이를 갖는 박막 제조용 증착장치 및, 박막두께 측정방법을 제공함에 있다.

상기의 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 박막두께 측정장치를 제공한다.

상기 박막두께 측정장치는, 샤워 헤드에 형성되는 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나를 통해 상기 샤워 헤드 몸체의 하부에 배치되는 기판 상으로 광을 공급하고, 공급되는 상기 광이 상기 기판에서 반사됨을 수광하여 상기 기판 상에 증착되는 상기 박막의 두께를 측정하는 박막 측정부를 포함한다.

상기 박막 측정부는, 상기 광을 공급 및 수광하는 상기 광 파이버를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 광 파이버의 단부는, 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나에 연결되는 것이 바람직하다.

상기 광의 축선은, 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나의 중심 축선과 일치되는 것이 바람직하다.

상기 광 파이버의 단부는, 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나와 틸트부를 통해 연결되는 것이 바람직하다.

상기 틸트부는, XY기울기 3축 방향을 따라 출사되는 상기 광의 축선을 가변적으로 조절하는 것이 바람직하다.

다른 실시예에 있어서, 본 발명은 박막 제조용 증착장치를 제공한다.

상기 박막 제조용 증착장치는, 외부로부터 고주파 전원이 인가되며, 내부에 진공 분위기가 형성되는 공정 챔버와; 상기 공정 챔버의 내부에 배치되며, 기판이 안착되는 척과; 상기 척을 승강시키는 승강부와; 상기 척의 상부에 배치되며, 상기 기판 상에 박막을 증착시키기 위한 공정 가스를 상기 공정 챔버의 내부 공간으로 공급하는 가스 공급홀이 형성되는 샤워 헤드; 및 상기 가스 공급홀을 통해 상기 기판 상으로 광을 공급하고, 공급되는 상기 광이 상기 기판에서 반사됨을 수광하여 증착되는 상기 박막의 두께를 측정하는 박막 측정부를 포함한다.

상기 가스 공급홀의 중심축과, 상기 광의 축선은 서로 일치되는 것이 바람직하다.

상기 박막 측정부는, 상기 광을 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 출사되는 광을 상기 가스 공급홀로 유도하도록 상기 가스 공급홀과 연결되며, 상기 광을 상기 기판 상으로 출사하는 발광부와, 상기 기판에서 반사되어 광을 수광하는 수광부를 갖는 광 파이버와, 수광된 상기 광의 반사율을 통해 상기 기판 상에 증착되는 박막의 두께를 산출하는 제어기를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 박막 측정부는, 틸트부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 틸트부는, 상기 제어기의 제어에 의해, 상기 가스 공급홀의 입구에서 X,Y,틸트 3축 방향을 따라 출사되는 상기 광의 축선을 가변적으로 조절하는 것이 바람직하다.

상기 공정 챔버가 다수를 이루는 경우, 상기 수광부는, 반사되는 상기 광을 다수를 이루는 상기 공정 챔버 각각으로부터 독립적 또는 다중으로 수광하는 것이 바람직하다.

상기 제어기는, 상기 박막이 증착되기 전, 상기 기판에서 반사되는 광을 수광함을 통해 노이즈 값으로 설정하고, 상기 척의 승강에 따라, 상기 박막이 증착되는 위치로 이동되는 상기 기판에서 반사되는 광을 수광함을 통해 기준값을 설정하고, 상기 기준값에서 상기 노이즈 값을 제거하여 최종 기준값으로 설정하고, 상기 기판에 증착되는 박막에서 반사되는 광을 수광함을 통해, 측정값을 산출하고, 상기 최종 기준값과 상기 측정값과의 차이를 통해 상기 박막의 두께를 산출하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 박막두께 측정방법을 제공한다.

상기 박막두께 측정방법은, 광원을 통해 광을 출사하는 제 1단계와; 광 파이버를 사용하여, 상기 광원으로부터 출사되는 광을 샤워 헤드에 형성되는 가스 공급홀로 유도하여 기판 상으로 출사하고, 상기 기판에서 반사되는 광을 수광하는 제 2단계; 및 수광된 상기 광의 반사율을 통해 상기 기판 상에 증착되는 박막의 두께를 산출하는 제 3단계를 포함한다.

여기서, 상기 박막이 증착되기 전, 상기 기판에서 반사되는 광을 수광함을 통해 노이즈 값으로 설정할 수 있다.

상기 척의 승강에 따라, 상기 박막이 증착되는 위치로 이동되는 상기 기판에서 반사되는 광을 수광함을 통해 기준값을 설정할 수 있다.

상기 기준값에서 상기 노이즈 값을 제거하여 최종 기준값으로 설정할 수 있다.

상기 기판에 증착되는 박막에서 반사되는 광을 수광함을 통해, 측정값을 산출할 수 있다.

상기 최종 기준값과 상기 측정값과의 차이를 통해 상기 박막의 두께를 산출할수 있다.

본 발명은, 인시츄 환경에서 반사광을 사용하여 웨이퍼 상에 순차적으로 증착되는 박막들의 두께를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 기판 상에 절연막 및 희생막이 반복적으로 증착된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 박막두께 측정장치 및 이를 갖는 박막 제조용 증착장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따르는 샤워 헤드를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 광 파이버와 샤워 헤드의 연결 관계를 보여주는 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 광 파이버를 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따르는 기판 상에 증착되는 박막들의 두께를 측정하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따르는 공정 챔버가 다수를 이루는 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따르는 광 파이버가 분기되는 예들을 보여주는 도면들이다.
도 9 내지 도 12는 제어기에 해당되는 서버 및 메인 피씨와의 연결 예들을 보여주는 도면들이다.
도 13은 본 발명에 따르는 샤워 헤드를 보여주는 다른 단면도이다.
도 14는 1mm 내경의 가스 공급홀을 통과하는 광에 대한 노이즈(Dark) 값, 기준값(Reference) 및 측정값(Sampe)과의 파장에 따르는 강도값을 보여주는 그래프이다.
도 15는 1mm 내경의 가스 공급홀을 통과하는 광에 대한 파장에 따르는 샘플 반사도(약 5000Å 두께 샘플)를 보여주는 그래프이다.((Sample-Dark)/(Ref-Dark) x Si (reflectance %) = Sample reflectance (%) 공식으로 계산되는 값)
도 16은 1mm 내경의 가스 공급홀을 통과하는 광에 대한 노이즈(Dark) 값과 기준값(Reference)과의 갭을 보여주는 그래프(b)와 약 30000Å 두께 샘플의 반사도 그래프(a)이다.
도 17은 1.5mm 내경의 가스 공급홀을 통과하는 광에 대한 노이즈(Dark) 값과 기준값(Reference)과의 갭을 보여주는 그래프(b)와 약 30000Å 두께 샘플의 반사도 그래프(a)이다.
도 18은 맨 윗면에 80sec sanding 처리 한 1.5mm 내경의 가스 공급홀을 통과하는 광에 대한 노이즈(Dark) 값과 기준값(Reference)과의 갭을 보여주는 그래프(b)와 약 30000Å 두께 샘플의 반사도 그래프(a)이다.
도 19는 맨 윗면에 100sec이상 sanding 처리 한 1.5mm 내경의 가스 공급홀을 통과하는 광에 대한 노이즈(Dark) 값과 기준값(Reference)과의 갭을 보여주는 그래프(b)와 약 30000Å 두께 샘플의 반사도 그래프(a)이다
도 20은 본 발명에 따르는 광 파이버의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 21은 광 파이버 Z축 위치에 따르는 Ref-Dark Gap을 보여주는 그래프이다

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.

또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 박막들의 두께를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 박막두께 측정장치 및 이를 갖는 박막 제조용 증착장치 및, 박막두께 측정방법에 대해 설명한다.

여기서, 본 발명의 샤워 헤드는 박막 제조용 증착 장치의 구성에 포함되기 때문에, 상기 박막 제조용 증착장치의 구성에 포함하여 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 샤워 헤드 및 이를 갖는 박막 제조용 증착장비에서 실시간으로 두께를 측정하는 장치의 구성을 보여주는 도면이다.

본 발명의 박막 제조용 증착장치는 플라즈마 화학기상증착 장치를 포함할 수 있다. 상기 박막 제조용 증착장치는 공정 챔버(100)를 갖는다. 상기 공정 챔버(100)의 내부에는 진공 분위기가 형성된다. 상기 진공 분위기는 진공 제공기(미도시)의 구동에 의해 실시된다.

상기 공정 챔버(100)의 내부 공간의 하부에는 승강 가능한 척(300)이 배치된다.

상기 척(300)의 상단에는 실리콘 기판(1)이 안착된다. 상기 척(300)은 기판(1)을 진공을 사용하여 기판(1)의 안착된 상태를 유지한다.

상기 척(300)의 하단에는 승강부(400)가 배치된다. 상기 승강부(400)는 축(420)을 갖는 실린더(410)를 구비할 수 있다. 상기 축(420)의 상단은 상기 척(300)의 하단 중앙에 연결된다.

이에, 상기 척(300)은 실린더(410)의 축(420)의 승강에 따라 승강 위치가 가변될 수 있다.

상기 공정 챔버(100)에는 고주파 전원부(200)로부터 고주파 전원이 인가된다.

상기 고주파 전원은, 후술되는 샤워 헤드(500)로부터 공정 챔버(100)의 내부로 분사되는 공정 가스를 여기시켜 플라즈마로 변화시키는 역할을 할 수 있다.

이에, 상기 공정 챔버(100)의 내부에는 플라즈마가 형성될 수 있다.

다음은, 상기 공정 챔버의 내부 공간의 상단에 배치되는 본 발명의 샤워 헤드를 설명한다.

도 3은 본 발명에 따르는 샤워 헤드를 보여주는 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조 하면, 본 발명의 샤워 헤드(500)는 상기 공정 챔버(100)의 내부 공간의 상단에 배치된다. 상기 샤워 헤드(500)는 척(300)의 상부에 이격되도록 배치된다.

상기 샤워 헤드(500)는 샤워 헤드 몸체(510)를 갖는다. 상기 샤워 헤드 몸체(510)에는 다수의 가스 공급홀(520)이 형성되고, 다수의 가스 공급홀(520)과 연결되는 가스 공급 유로들이 형성된다. 상기 가스 공급 유로들은 외부의 가스 공급부(미도시)와 연결되어, 해당 공정 가스를 공급받는다.

여기서, 상기 가스 공급홀들(520)은 가스가 유동되는 통로이고, 기판(1)에 공정 가스를 균일하게 도포하기 위해 형성된다.

상기 가스 공급 유로들은 샤워 헤드 몸체(510)의 내부에 형성되고, 상기 다수의 가스 공급홀(520)은 가스 공급 유로와 연결되되, 하단은 공정 챔버(100)의 내부 공간에 노출되도록 개구된다.

이에, 상기 다수의 가스 공급홀(520)을 통해, 공정 가스는 공정 챔버(100)의 내부 공간에 공급될 수 있다.

상기 공정 챔버(100)의 내부로 공급되는 공정 가스는 고주파 전원에 의해 여기되어 플라즈마를 형성하고, 상기 플라즈마에 의해 척(300)에 안착되는 기판(1)의 상부에는 일정 두께의 박막이 증착된다.

한편, 본 발명에 따르는 샤워 헤드 몸체(510)는 박막 측정부(600)와 연결된다.

도 4는 본 발명에 따르는 광 파이버와 샤워 헤드의 연결 관계를 보여주는 일부 단면도이다. 도 5는 본 발명에 따르는 광 파이버를 보여주는 사시도이다.

도 3 및 도 5를 참조 하면, 본 발명의 박막 측정부(600)는 광원(610)과, 광 파이버(620)와, 검출기(630) 및 제어기(640)를 포함하여, 상기 가스 공급홀(520)을 통해 상기 기판(1) 상으로 광을 공급하고, 공급되는 상기 광이 상기 기판(1)에서 반사됨을 수광하여 증착되는 상기 박막의 두께를 측정할 수 있다.

상기 광 파이버(200)는 설정된 길이를 이룬다.

상기 광 파이버(200)는 다수의 발광부(621a)와 하나의 수광부(621b)를 갖는다

상기 광 파이버(200)의 발광부들(621a)은 광원(610)과 연결되고, 상기 광원(610)으로부터 광을 제공 받아, 외부로 출사 또는 공급한다.

상기 광 파이버(200)의 수광부(200b)는 외부로부터 광을 수광하고, 검출기(630)와 연결된다.

상기 검출기(630)는 수광되는 광의 스팩트럼을 검출하고, 이를 제어기(640)로 전송한다. 상기 제어기(640)는 메인 피씨(641) 및 서버 피씨(642)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 메인 피씨(641)는 측정된 spectrum을 분석하는 PC이다.

상기 서버 피씨(342)는 박막 증착 장치와 통신을 하면서 메인 피씨들(641, main PC)에서 측정된 두께 값을 취합 및 정리하여 증착기 서버에 올려주는 역할을 하는 PC일 수 있다.

또한, 후술되는 척의 구동 및 증착 조건, 증착 공정은 박막 측정 장치의 제어 피씨(미도시)에서 진행할 수 있다.

그리고, 서버 피씨(642)에서 박막 증착 장치와의 통신을 통해 측정 시점을 확인하고, 메인 피씨(641)에서 측정 및 두께를 산출할 수 있다.

본 발명에 따르는 광 파이버(200)의 일단은, 샤워 헤드 몸체(510)에 형성되는 다수의 가스 공급홀(520) 중 어느 하나와 연결된다.

여기서, 상기 샤워 헤드 몸체(510)의 상단 일정 위치에는 뷰 포트(650)가 설치된다. 상기 뷰 포트(650)는 해당 가스 공급홀(520)의 내부가 가시화되도록 노출시킨다.

본 발명에 따르는 뷰 포트(650)는 Al2O3계 윈도우로 이루이질 수 있다.

상기 뷰 포트(650)의 상단에 위치되도록 샤워 헤드 몸체(510)의 상단에는 아답터(630)가 설치된다.

상기 아답터(630)는 광 파이버(620)의 일단이 상기 뷰 포트(650)의 상단에 고정되도록 샤워 헤드 몸체(510)의 상단에 고정하는 역할을 한다.

따라서, 상기 광 파이버(620)의 단부는 투명의 뷰 포트(650)를 통해 해당 가스 공급홀(520)의 내부에 노출된다.

이에, 광 파이버(620)의 발광부들(621a)로부터 출사되는 광은 가스 공급홀(520)을 통해 기판(1)의 상부로 공급될 수 있다.

여기서, 광 파이버(620)의 발광부들(621a)은 도 6에 도시되는 바와 같이, 수광부(621b)의 둘레를 에워싸도록 다수의 가닥으로 형성되고, 하나의 수광부(621b)는, 발광부들(621a)의 중앙에 배치되도록 하나의 가닥으로 형성된다. 상기 수광부(621b) 역시, 투명의 뷰 포트(650)를 통해 해당 가스 공급홀(520)에 노출된다.

이에, 기판(1)의 상단에서 반사되는 광은 그 상부 가스 공급홀(520)로 유입되고, 유입되는 반사되는 광은 뷰 포트(650)를 통해 수광부(621b)에서 수광된다.

상기 수광되는 광은, 검출기(630)로 전달되고, 이와 같은 반사광에서 스팩트럼을 검출한다.

상기 제어기(640)는, 검출되는 스팩트럼을 통해 미리 설정되는 기준과 비교하여 기판(1) 상에 증착되는 박막의 두께를 산출할 수 있다.

특히, 본 발명에서 상기 가스 공급홀(520)의 중심축과, 상기 광의 축선은 서로 일치되는 것이 좋다.

또한, 광 파이버(620)가 고정되는 영역에는 집광 렌즈부(624) 또는 상술한 아답터(630)를 절연 물질로 형성하여 광량 또는 전기적 안전을 이룰 수 있다.

다음은, 상기와 같이 구성되는 박막 제조용 증착장치를 사용하여, 기판 상에 다층으로 증착되는 박막의 두께를 측정하는 과정을 통해, 본 발명의 박막두께 측정방법을 설명한다.

도 6은 본 발명에 따르는 기판 상에 증착되는 박막들의 두께를 측정하는 과정을 보여주는 흐름도이다.

도 6을 참조 하면, 제어기(640)는 기판(1) 상에 박막이 증착되기 전, 상기 기판(1)에서 반사되는 광을 수광함을 통해 노이즈 값(dark, 노이즈 스팩트럼)으로 설정한다.

이어, 상기 제어기(640)는 척(300)의 승강에 따라, 상기 박막이 증착되는 위치로 이동되는 상기 기판(1)에서 반사되는 광을 수광함을 통해 기준값(reference, 노이즈 스팩트럼)을 설정한다.

그리고, 제어기(640)는 상기 기준값에서 상기 노이즈 값을 제거하여 최종 기준값으로 설정한다.

상기 제어기(640)는, 검출기(630)를 통해 상기 기판(1)에 증착되는 박막에서 반사되는 광을 통해, 측정값(측정 스팩트럼)을 산출한다.

이어, 상기 제어기(640)는 상기 최종 기준값과 상기 측정값과의 차이를 통해 상기 박막의 두께를 산출할 수 있다.

상기와 같은, 박막의 두께를 측정하는 과정을 일 예를 통해 설명한다.

여기서, 측정 전 광원은 설정된 시간 예컨대, 30분의 예열을 통해 안정화 시간을 확보할 수 있다. 또한, 자동화 측정 과정에서 광원은 지속적으로 on 상태를 유지할 수 있다.

dark 측정

승강부(400)를 사용하여, 기판(1)없이 대기 위치에 대기 되도록 척(300)을 하강시킨다. 이때, 상기 공정 챔버(100)의 내부에는 진공이 형성된 상태이다.

여기서, 상기 dark는, 광학계 또는 광 경로 상에서의 반사되는 물질이 없는 상태에서, 다른 노이즈의 존재 유무를 확인하고, 노이즈가 존재하는 경우, 해당 노이즈를 제거하기 위해 측정하는 값이다.

제어기(640)는 광원(610)을 작동시키고 발광부들(621a)은 광원(610)으로부터 발생되는 광을 해당 가스 공급홀(520)을 통해 대기 위치에 대기되는 척(300) 상으로 공급한다.

이어, 수광부(621b)는 기판(1)이 존재하지 않고, 척(300)만 존재하는 상태에서 반사되는 광을 수광하고, 검출기(630)는 수광되는 광의 노이즈 값을 검출 및 PC부로 전송한다.(dark)

reference 측정

기판(1)을 척(300)에 안착 시킨 후 승강부(400)를 사용하여 해당 물질의 제 1증착 위치에 기판(1)이 위치되도록 척(300)을 상승시킨다.

그리고, 발광부들(621a)은 광원(610)으로부터 발생되는 광을 해당 가스 공급홀(520)을 통해 제 1증착 위치에 대기되는 기판(1) 상으로 공급한다.

이어, 수광부(621b)는 기판(1) 상에서 반사되는 광을 수광하고, 검출기(630)는 수광되는 광의 기준값을 검출하고, 이를 메인 피씨(641)로 전송한다.(reference)

그리고, 메인 피씨(641)는 상기 기준값에서 상기 노이즈 값을 제거하여 최종 기준값으로 설정할 수 있다.

sample 측정

이어, 상기 기판(1) 상에는 제 1박막이 증착될 수 있다.

상기 메인 피씨(641)는 검출기(630)를 통해 상기 기판(1)에 증착된 박막에서 반사되는 광을 수광하고, 측정값(측정 스팩트럼)을 산출한다.

그리고, 상기 제어기(640)는 상기 최종 기준값과 상기 측정값과의 차이를 통해 상기 박막의 두께를 산출할 수 있다.

이에 따라, 제 1박막의 두께 측정이 완료 된다.

이어, 제 1박막 상에 증착되는 제 2박막의 두께 측정 역시, 제 2박막 증착 후, 상기 최종 기준값과 측정값과의 차이를 통해, 측정이 완료된 상기 제 1박막의 두께를 고정한 후, 상기 제 2박막의 두께를 측정함을 통해, 각각의 박막의 두께를 산출할 수 있다.

다만, 제 1증착 위치에서 제 1박막의 두께를 측정하는 경우, 제 2박막의 두께를 측정하는 경우, 다시 제 1증착 위치에 기판을 이동시켜 제 2박막의 두께를 측정하는 것이 좋다.

예컨대, 박막공정이 10mm, 14mm 의 성막 조건을 갖는 경우 14mm에서 성막한후 10mm에서 sample을 측정할 수 있도록 척(300)의 위치를 이동시켜 주어야 한다.

이는, 광원(610)과 측정 대상인 기판(1)의 거리에 따라 "T의 강도가 변화되기 때문에, 광원(610)과 측정 대상인 기판(1)과의 거리를 일정하게 유지해야만 측정의 신뢰성을 확보할 수 있기 때문이다.

그리고, 상기와 같은 방식으로 제 n박막의 두께 측정을 증착 공정과 동시에 실시간으로 측정 및 모니터링 할 수 있다.

상기에 언급되는 박막두께 측정방법을 정리하자면, 상술한 dark- ref를 측정한다.

그리고, 플라즈마의 온(on) 상태에서, 1층 성막 즉, 제 1박막을 형성한다.

이어, 플라스마 오프(off) 후, 챔버의 내부에서의 공정 가스가 교환되는 도중에 sample 측정을 이룬다.

이어, 2층 성막 즉, 제 2박막 형성 완료 후 sample 측정을 이룹니다.

그리고, 상기와 같은 방식으로 제 n박막의 두께 측정을 증착 공정과 동시에 실시간으로 측정 및 모니터링 할 수 있다.

여기서, Ref-dark-sample을 측정하게 되면 (Sample-dark)/(Ref-dark) * Si (reflectance %)를 파장별로 계산되고, 이를 통해 파장별 시료의 reflectance(%)를 산출하여, 각 박막의 두께를 산출한다.

즉, 제 1박막의 spectrum으로 계산한 두께를 고정한 후 제 2막막에서 계산한 reflectance를 통해 제 1박막의 고정된 두께에 제 2박막에 의해 형성된 두께를 합하여 문석하고, 제 2박의 두께를 고정하고, 다시 제 3박막의 spectrum으로 제 1,2박막의 고정된 두께에 제 3박막의 두께를 합하여 분석한다. 이의 방식을 통해 제 n박막까지 동일한 방식으로 진행될 수 있다.

도 7은 본 발명에 따르는 공정 챔버가 다수를 이루는 예를 보여주는 도면이다. 도 8은 본 발명에 따르는 광 파이버가 분기되는 예들을 보여주는 도면들이다.

도 9 내지 도 12는 제어기에 해당되는 서버 및 메인 피씨와의 연결 예들을 보여주는 도면들이다.

도 7을 참조 하면, 본 발명에 따르는 공정 챔버(100)는 다수로 배치될 수 있다. 이와 같이 다수의 공정 챔버(100)로 구성되는 경우, 각각의 공정 챔버(100)에서 증착 공정이 개별적으로 진행될 수 있다.

이러한 경우, 본 발명에 따르는 박막 측정부(600)는 각각의 공정 챔버(100)에서 기판(1) 상에 증착되는 박막의 두께를 측정할 수 있어야 한다.

본 발명에서의 대표적인 예는 도 9의 (a)에 도시되는 바와 같이, 하나의 공정 챔버(100)에 하나의 광 파이버(620)가 연결될 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 도 9(b) 및 도 9(c)에 도시되는 바와 같이, 하나의 광 파이버(620)는 공정 챔버(100)의 개수에 대응하도록 분기될 수 있고, 이와 같이 분기되는 각각의 광 파이버(620)는 해당 공정 챔버(100)의 개수에 상응하는 검출기(630)와 연결될 수도 있다.

즉, 본 발명에서는 광 파이버(620)는 다 채널로 구성할 수도 있다.

도 9를 참조 하면, 각각의 공정 챔버(100)에 각각의 검출기(630)가 연결되는 경우, 이 검출기들(630)은 제어기(640)에 해당되는 각각의 메인 피씨(641)를 통해, 측정된 두께를 서버 피씨(642)에 전달 및 모니터(643)를 통해 외부로 표시하여 줄 수 있다.

또한, 도 10을 참조 하면, 하나의 메인 피씨(641)를 다수의 검출기들(630)과 연결하여 그룹핑할 수 도 있다.

또한, 도 11을 참조 하면, 본 발명에 따르는 검출기(630) 역시, 다수의 공정 챔버들(100)과 연결하여 그룹핑할 수도 있다.

또한, 도 12를 참조하면, 하나의 검출기(630)를 다수의 모든 공정 챔버(100)와 연결되고, 하나의 검출기(630)는 하나로 구성되는 제어기(640)와 연결되어 각 공정 챔버(100)에서 기판들(1) 상에 증착되어 측정되는 박막 두께를 모니터(643)로 전송할 수도 있다.

다음은, 본 발명에 따르는 샤워 헤드에 형성되는 가스 공급홀의 내경을 특정함을 설명한다.

도 13은 본 발명에 따르는 샤워 헤드를 보여주는 다면 단면도이다. 도 14는 1mm 내경의 가스 공급홀을 통과하는 광에 대한 노이즈(Dark) 값, 기준값(Reference) 및 측정값(Sampe)과의 파장에 따르는 강도값을 보여주는 그래프이다. 도 15는 1mm 내경의 가스 공급홀을 통과하는 광에 대한 파장에 따르는 샘플 반사도(약 5000Å 두께 샘플)를 보여주는 그래프이다((Sample-Dark)/(Ref-Dark) x Si (reflectance %) = Sample reflectance (%) 공식으로 계산되는 값). 도 13에 도시되는 본 발명에 따르는 가스 공급홀(520)의 내경이 1mm로 형성되고, 가스 공급홀(520)의 내면이 매끈한 면을 형성하는 경우, 해당 가스 공급홀(520)을 통해 공급되는 광은, 가스 공급홀(520)을 통과하면서 그 중심이 확산되어 2 내지 3mm의 스팟 사이즈를 형성한다.

이의 경우, 실질적으로 기판(1) 상에 광이 도달되는 경우, 스팟 사이즈 증가로 인해 반사되는 광의 분산되어 소실됨으로써, 수광부에서 수굉되는 광의 강도는 하락될 수 있다.

따라서, 도 13에서 보여지는 바와 같이, 노이즈 값과 기준 값과의 결과 패턴이 실질적으로 유사함을 보임으로써, 측정값에 노이즈가 증가됨을 알 수 있다.

더하여, 도 14에서 보여지는 바와 같이, 측정값과 기준값과의 반사도의 패턴이 유사하여, 실질적으로 정확한 반사도 측정이 어려울 수 있다.

도 16은 1mm 내경의 가스 공급홀을 통과하는 광에 대한 노이즈(Dark) 값과 기준값(Reference)과의 갭을 보여주는 그래프(b)와 약 30000Å 두께 샘플의 반사도 그래프(a)이다. 도 17은 1.5mm 내경의 가스 공급홀을 통과하는 광에 대한 노이즈(Dark) 값과 기준값(Reference)과의 갭을 보여주는 그래프(b)와 약 30000Å 두께 샘플의 반사도 그래프(a)이다.도 16 및 도 17에 도시되는 바와 같이, 광이 통과하는 가스 공급홀(520)의 내경이 1.0mm에서 1.5mm로 증가되는 경우, 노이즈 값과 기준값과의 갭(Ref-Dark gap)이 10000count 정도로 확보된다. 이때 측정값의 노이즈가 줄고, 반사 스팩트럼의 정확도가 높아질 수 있다.도 18은 맨 윗면에 80sec sanding 처리 한 1.5mm 내경의 가스 공급홀을 통과하는 광에 대한 노이즈(Dark) 값과 기준값(Reference)과의 갭을 보여주는 그래프(b)와 약 30000Å 두께 샘플의 반사도 그래프(a)이다. 도 19는 맨 윗면에 100sec이상 sanding 처리 한 1.5mm 내경의 가스 공급홀을 통과하는 광에 대한 노이즈(Dark) 값과 기준값(Reference)과의 갭을 보여주는 그래프(b)와 약 30000Å 두께 샘플의 반사도 그래프(a)이다.또한, 도 18 및 도 19에서 보여지는 바와 같이, 가스 공급홀(520)의 내경을 1.5mm로 형성하고, 뷰 포트(650)가 배치되는 근방의 가스 공급홀(520) 주변 영역에 해당되는 샤워 헤드(500)의 일부 영역에 거칠기를 형성하는 경우, 노이즈 값과 기준값과의 갭이 증가되는 결과를 볼 수 있다.

여기서, 노이즈 값(Dark)의 강도(intensity)가 높은 이유는 광원 스팟이 1mm의 홀 내경 보다 크게 형성되고, 뷰 포트(650)가 배치되는 근방의 가스 공급홀 주변 영역이 알루미늄 등의 금속으로 형성되어 빛 반사가 일어나기 때문이다.

이에, 본 발명에서는, 가스 공급홀(520)의 내경을 1.0mm로 유지하면서, 노이즈 값과 기준값과의 갭이 증가되는 구성을 제안할 수 있다.

도 20은 본 발명에 따르는 광 파이버의 구성을 보여주는 사시도이다.

본 발명의 박막 측정부는 상기 제안을 해결하기 위해 틸트부(700)를 구비할 수 있다.

상기 틸트부(700)는, 상기 제어기(640)의 제어에 의해, 상기 가스 공급홀(520)의 입구에서 XYZ 3축 방향을 따라 출사되는 상기 광의 축선을 가변적으로 조절할 수도 있다. 이의 구성은 후술한다.

먼저, 도 21을 참조 하면, 본 발명에 따르는 광 파이버(620)는, 길이를 갖는 광 파이버 몸체(621)와, 체결부(622)와, 제 1아답터(623a)와, 집광 렌즈부(624)와, 제 2아답터(623b) 및 상기 틸트부(700)를 포함할 수 있다.

상기 광 파이버 몸체(621)의 단부에는 원통 형상의 체결부(622)가 형성된다.

상기 체결부(622)는 원통 형상의 제 1아답터(623a)의 상단과 체결된다.

상기 제 1아답터(623a)의 하단에는 단차지는 제 2아답터(623b)가 형성된다.

상기 제 1아답터(623a)에는 집광 렌즈부(624)가 끼워져 고정되며, 상기 집광 렌즈부(624)의 하단은 상기 제 2아답터(623b)에 고정되며, 상기 제 2아답터(632b)는 전기적인 안전성을 위해 절연 재질로 형성된다.

여기서, 상기 제 1아답터(623a)는 집광 렌즈부(624)와 한 쌍을 이루어 구성될 수 있다. 또한, 상기 제 1아답터(623a)는 위치 조절을 통해 초점이 변경 가능한 아답터이다.

제 1아답터(623a)는 집광 렌즈부(324)의 내측면을 감싸며 승강 가능하도록 배치되고, 위치 고정 볼트(710)를 사용하여 승강 위치의 조절 및 고정이 가능할 수 있다. 즉, 상기 위치 고정 볼트(10)는 제 1아답터(623a)의 위치가 조절된 이후에, 해당 위치에서 고정되도록 사용되는 부재이다.

그리고, 본 발명에 따르는 틸트부(700)는 제 2아답터(623b)의 하단에 배치된다.

그리고, 상기 제 2아답터(623b)는 절연 재질로 형성되며, 샤워 헤드(500)의 상단에 형성되는 가스 공급홀(520) 일직선 상에 배치되는 아답터에 끼워져 연결된다. 더하여, 상기 가스 공급홀(520)은, 뷰 포트(650)의 내측에 배치되는 것이 좋다.

여기서, 본 발명에 따르는 제 1아답터(623a)는, 상술한 바와 같이 위치 고정 볼트(710)를 포함할 수 있다.

상기 위치 고정 볼트(710)는 집광 렌즈부(624)의 둘레에 형성되는 체결홀(미도시)에 결합되고, 체결 정도에 따라, 제 1아답터(623a)의 외면을 가압할 수 있다.

상기 구성에 따라, 본 발명에 따르는 제 1아답터(623a)의 상하로의 위치는, 위치 고정 볼트(710)를 조이거나 풀음으로서, 집광 렌즈부(624)의 상단에서 가변적으로 조절 가능할 수 있다. 한편, 상기 제 1,2아답터(623a, 623b)는 전기 충격을 차단하기 위해 세라믹(절연체)으로 가공하여 형성하는 것이 좋다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따르는 틸트부(700)는 X, Y stage와 틸팅을 위한 구성을 사용하여 광이 제공되는 홀의 중앙 위치 및 기울기를 조절할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에서는 광의 축선과 가스 공급홀의 중심축선이 동일축선을 이루도록 용이하게 조절할 수 있는 이점이 있다.

도 21은 광 파이버 Z축 위치에 따르는 Ref-Dark Gap을 보여주는 그래프이다.

도 21을 참조 하면, Ref-dark의 갭은 hole이 클수록, hole의 윗 부분을 sanding 처리하여 거칠게 하면 빛의 산란에 의해 dark의 양이 줄어들 수 있으나 실제 챔버에 적용하기엔 문제가 발생된다.

또한, 통상의 샤워 헤드가 1mm의 홀을 사용하기 때문에 1.5mm 홀 사이즈를 갖는 샤워 헤드를 사용이 어렵고, 샤워헤드 윗면을 샌딩 처리 하기 되면 다른 이물질이 도포되어 증착 조건에 문제가 생기기 때문에 적용이 불가능하다.

따라서, 본 발명에서는, 상기 방법과 다르게, ref-dark 갭을 줄이고, 콜리메이터 렌즈인, 집광 렌즈부의 앞단의 Z축 위치를 변경 함으로서, 광의 분포를 중앙쪽에 위치하게 하여 dark 노이즈를 줄여 상기 문제들을 해결할 수 있다.

이에, 본 발명에서는, 도 21에 보여지는 바와 같이, 제 1아답터(623a)의 상단과, 가스 공급홀(520)의 입구(520a) 기준면과의 간격이 41-44mm의 간격을 이루는 경우, 노이즈 값과 기준값과의 갭이 20000 count 근방의 수치를 이루어, 노이즈 값을 현저하게 줄여 측정의 정확도를 높일 수 있도록 할 수도 있다.

도 22는 본 발명에 따르는 틸트부로 채택 가능한 구성을 보여주는 도면들이다.

본 발명에 따르는 틸트부는 도 22(a) 및 (b)에 도시되는 바와 같이,제 2아답터를 수동 또는 자동으로 좌우를 따라 이동시키는 XY레일 및 각도를 기울일 수 있는 틸트부로서, 수동 또는 자동으로 구성되며, 다양한 모양의 틸트부들(700', 700”)을 채택하여 사용할 수도 있다.

이에 따라, 본 발명에서는 틸트부는 홀의 중앙 위치 및 기울기를 맞추기 위헤 사용되며, 그 위치는 집광 렌즈부의 하부에 위치될 수 있다.

또한, 상술한 제 2아답터를 틸트부로 교체 및 추가하여 사용할 수도 있다. 다만, 상기 제 2아답터를 절연체로 형성하여 전기적 노이즈에 의해 영향을 받지 않도록 제조하는 것이 좋다. 또한, 집광 렌즈부의 상부에 배치되는 제 1 아답터에서의 Z축은 별도로 설정하여 위치를 조절하는 것이 바람직하다.

상기의 구성 및 작용에 따라, 본 발명에 따르는 실시예는 인시츄 환경에서 반사광을 사용하여 웨이퍼 상에 순차적으로 증착되는 박막들의 두께를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 Reflectometer를 사용하여 in-Sllu 상태에서 무수히 적층 되는 시료의 각 박막층 별 정확한 두께를 측정하기에 용이하고, 종래의 인시츄 상태에서 측정이 가능한 Ellipsometry와 달리 구성이 간단하여, 공정 챔버에 구비되는 샤워 헤드에 일체로 장착하여 구동할 수 있다.

또한, 본 발명은 공정 챔버를 통해 공정을 진행함과 동시에 제어기와의 통신을 통해 실시간으로 기판 상에 성막되는 박막들 각각의 두께를 측정 및 모니터링 할 수 있는 이점이 있다.

또한, 공정 챔버당 여러 개의 측정 위치를 구현할 수 있으므로 uniformity를 확인 할 수 있으며，각 박막층 각각의 두께 중 달라지는 성막 구간을 정확히 알 수 있기 때문에, 측정 오류를 효율적으로 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 박막두께 측정장치 및 이를 갖는 박막 제조용 증착장치 및, 박막두께 측정방법은, VNAND 용 성막 CVD 장치에 채용하여 48 pair 증착에 적용 가능할 수 있다.

이상, 본 발명의 박막두께 측정장치 및 이를 갖는 박막 제조용 증착장치 및, 박막두께 측정방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 기판
100 : 공정 챔버
200 : 고주파 전원부
300 : 척
400 : 승강부
500 : 샤워 헤드
510 : 샤워 헤드 몸체
520 : 가스 공급홀
600 : 박막 측정부
610 : 광원
620 : 광 파이버
621 : 광 파이버 몸체
622 : 체결부
623 : 아답터
624 : 집광 렌즈부
700 : 틸트부
710 : 위치 고정 볼트

Claims (12)

1. 샤워 헤드 몸체에 형성되는 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나를 통해 상기 샤워 헤드 몸체의 하부에 배치되는 기판 상으로 광을 공급하고, 공급되는 상기 광이 상기 기판에서 반사되고, 상기 기판에서 반사된 광을 수광하여 상기 기판 상에 순차적으로 증착되는 박막들의 두께를 설정된 증착 위치에서 개별적으로 측정하는 박막 측정부를 포함하고,
   상기 박막 측정부는, 상기 광을 공급 및 수광하는 광 파이버를 포함하되,
   상기 광 파이버의 단부는, 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나에 연결되되,
   상기 샤워 헤드 몸체의 상단 일정 위치에는 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나의 내부를 외부에 가시화되도록 노출시키는 뷰 포트가 설치되고,
   상기 박막 측정부는, 상기 광을 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 출사되는 광을 상기 가스 공급홀로 유도하도록 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나와 연결되며, 상기 광을 상기 기판 상으로 출사하는 발광부들과, 상기 기판에서 반사되어 광을 수광하는 수광부를 갖는 상기 광 파이버와, 수광된 상기 광의 반사율을 통해 상기 기판 상에 증착되는 박막의 두께를 산출하는 제어기를 구비하고,
   상기 발광부들은 상기 수광부의 둘레를 에워싸도록 다수의 가닥으로 형성되고,
   상기 수광부는, 상기 발광부들의 중앙에 배치되도록 하나의 가닥으로 형성되되,
   상기 광원은, 설정된 시간 동안 예열되고,
   상기 제어기는,
   승강부를 사용하여 상기 기판이 존재하지 않는 대기 위치에 대기 되도록 척을 하강시키고,
   상기 광원을 작동시키고,
   상기 발광부들을 통해 상기 광원으로부터 발생되는 광을 해당 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나를 통해 상기 대기 위치에 대기되는 상기 척 상으로 공급하고,
   상기 수광부를 통해 상기 기판이 존재하지 않는 상기 척에서 반사되는 광을 수광하고,
   검출기를 통해 수광되는 상기 광의 노이즈 값을 검출하고, 검출된 상기 노이즈 값을 설정하고,
   상기 기판을 상기 척에 안착 시킨 후 상기 승강부를 사용하여 증착 위치에 상기 기판이 위치되도록 상기 척을 상승시키고,
   상기 발광부들을 통해 상기 광원으로부터 발생되는 광을 상기 가스 공급홀을 통해 상기 증착 위치에 대기되는 상기 기판 상으로 공급하고,
   상기 수광부를 통해 상기 기판 상에서 반사되는 광을 수광하고,
   상기 검출기를 통해 수광되는 광의 기준값을 검출하고, 검출된 상기 기준값을 설정하고,
   상기 기준값에서 상기 노이즈 값을 제거하여 최종 기준값으로 설정하고,
   상기 기판에 증착되는 박막에서 반사되는 광을 수광함을 통해, 측정값을 산출하고,
   상기 최종 기준값과 상기 측정값과의 차이를 통해 상기 박막의 두께를 산출하되,
   상기 기판에 증착되는 상기 박막 상에 다른 박막이 증착되는 경우,
   상기 승강부를 사용하여 상기 기판이 상기 증착 위치에 재위치되도록 상기 척을 이동시킨 이후에, 상기 다른 박막의 두께를 산출하는 것을 특징으로 하는 박막두께 측정장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 광원의 스팟은,
   상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나의 내경 보다 크게 형성되고,
   뷰포트가 배치되는 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나의 주변 영역은 금속로 형성되고,
   상기 뷰포트가 배치되는 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나의 상기 주변 영역에는,
   일정의 거칠기가 형성되는 것을 특징으로 하는 박막두께 측정장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 광의 축선은,
   상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나의 중심 축선과 일치되는 것을 특징으로 하는 박막두께 측정장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 광 파이버의 단부는, 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나와 틸트부를 통해 연결되되,
   상기 틸트부는,
   XYZ 3축 방향을 따라 출사되는 상기 광의 축선을 가변적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 박막두께 측정장치.
   
5. 외부로부터 고주파 전원이 인가되며, 내부에 진공 분위기가 형성되는 공정 챔버;
   상기 공정 챔버의 내부에 배치되며, 기판이 안착되는 척;
   상기 척을 승강시키는 승강부;
   상기 척의 상부에 배치되며, 상기 기판 상에 박막을 증착시키기 위한 공정 가스를 상기 공정 챔버의 내부 공간으로 공급하는 다수의 가스 공급홀이 형성되는 샤워 헤드; 및
   상기 가스 공급홀을 통해 상기 기판 상으로 광을 공급하고, 공급되는 상기 광이 상기 기판에서 반사되고, 상기 기판에서 반사된 광을 수광하여 상기 기판 상에 순차적으로 증착되는 박막들의 두께를 설정된 증착 위치에서 개별적으로 측정하는 박막 측정부를 포함하되,
   상기 샤워 헤드 몸체의 상단 일정 위치에는 상기 가스 공급홀의 내부를 외부에 가시화되도록 노출시키는 뷰 포트가 설치되고,
   상기 박막 측정부는, 상기 광을 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 출사되는 광을 상기 가스 공급홀로 유도하도록 상기 가스 공급홀과 연결되며, 상기 광을 상기 기판 상으로 출사하는 발광부와, 상기 기판에서 반사되어 광을 수광하는 수광부를 갖는 광 파이버와, 수광된 상기 광의 반사율을 통해 상기 기판 상에 증착되는 박막의 두께를 산출하는 제어기를 구비하고,
   상기 광 파이버는 발광부들과 수광부를 포함하되,
   상기 발광부들은 상기 수광부의 둘레를 에워싸도록 다수의 가닥으로 형성되고,
   상기 수광부는, 상기 발광부들의 중앙에 배치되도록 하나의 가닥으로 형성되되,
   상기 광원은, 설정된 시간 동안 예열되고,
   상기 제어기는,
   상기 승강부를 사용하여 상기 기판이 존재하지 않는 대기 위치에 대기 되도록 상기 척을 하강시키고,
   상기 광원을 작동시키고,
   상기 발광부들을 통해 상기 광원으로부터 발생되는 광을 해당 상기 가스 공급홀을 통해 상기 대기 위치에 대기되는 상기 척 상으로 공급하고,
   상기 수광부를 통해 상기 기판이 존재하지 않는 상기 척에서 반사되는 광을 수광하고,
   검출기를 통해 수광되는 상기 광의 노이즈 값을 검출하고, 검출된 상기 노이즈 값을 설정하고,
   상기 기판을 상기 척에 안착 시킨 후 상기 승강부를 사용하여 증착 위치에 상기 기판이 위치되도록 상기 척을 상승시키고,
   상기 발광부들을 통해 상기 광원으로부터 발생되는 광을 상기 가스 공급홀을 통해 상기 증착 위치에 대기되는 상기 기판 상으로 공급하고,
   상기 수광부를 통해 상기 기판 상에서 반사되는 광을 수광하고,
   상기 검출기를 통해 수광되는 광의 기준값을 검출하고, 검출된 상기 기준값을 설정하고,
   상기 기준값에서 상기 노이즈 값을 제거하여 최종 기준값으로 설정하고,
   상기 기판에 증착되는 박막에서 반사되는 광을 수광함을 통해, 측정값을 산출하고,
   상기 최종 기준값과 상기 측정값과의 차이를 통해 상기 박막의 두께를 산출하되,
   상기 기판에 증착되는 상기 박막 상에 다른 박막이 증착되는 경우,
   상기 승강부를 사용하여 상기 기판이 상기 증착 위치에 재위치되도록 상기 척을 이동시킨 이후에, 상기 다른 박막의 두께를 산출하는 것을 특징으로 하는 박막 제조용 증착장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 가스 공급홀의 중심축과, 상기 광의 축선은 서로 일치되는 것을 특징으로 하는 박막 제조용 증착장치.
   
7. 제 5항에 있어서,
   상기 광원의 스팟은,
   상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나의 내경 보다 크게 형성되고,
   뷰포트가 배치되는 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나의 주변 영역은 금속로 형성되고,
   상기 뷰포트가 배치되는 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나의 상기 주변 영역에는,
   일정의 거칠기가 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 제조용 증착장치.
   
8. 제 5항에 있어서,
   상기 박막 측정부는, 틸트부를 구비하되,
   상기 틸트부는,
   상기 제어기의 제어에 의해, 상기 가스 공급홀의 입구에서 X,Y,Z 틸트 3축 방향을 따라 출사되는 상기 광의 축선을 가변적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 박막 제조용 증착장치.
   
9. 제 5항에 있어서,
   상기 공정 챔버가 다수를 이루는 경우,
   상기 수광부는,
   반사되는 상기 광을 다수를 이루는 상기 공정 챔버 각각으로부터 독립적 또는 다중으로 수광하는 것을 특징으로 하는 박막 제조용 증착장치.
   
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11. 광원을 통해 광을 출사하는 제 1단계;
    광 파이버를 사용하여, 상기 광원으로부터 출사되는 광을 샤워 헤드에 형성되는 다수의 가스 공급홀로 유도하여 기판 상으로 출사하고, 상기 기판에서 반사되는 광을 수광하는 제 2단계; 및
    수광된 상기 광의 반사율을 통해 상기 기판 상에 증착되는 박막의 두께를 산출하되, 상기 기판에서 반사된 광을 수광하여 상기 기판 상에 순차적으로 증착되는 박막들의 두께를 설정된 증착 위치에서 개별적으로 측정하는 제 3단계를 포함하되,
    승강부를 사용하여 상기 기판이 존재하지 않는 대기 위치에 대기 되도록 척을 하강시키고,
    상기 광원을 작동시키고,
    발광부들을 통해 상기 광원으로부터 발생되는 광을 해당 상기 가스 공급홀을 통해 상기 대기 위치에 대기되는 상기 척 상으로 공급하고,
    수광부를 통해 상기 기판이 존재하지 않는 상기 척에서 반사되는 광을 수광하고,
    검출기를 통해 수광되는 상기 광의 노이즈 값을 검출하고, 검출된 상기 노이즈 값을 설정하고,
    상기 기판을 상기 척에 안착 시킨 후 상기 승강부를 사용하여 증착 위치에 상기 기판이 위치되도록 상기 척을 상승시키고,
    상기 발광부들을 통해 상기 광원으로부터 발생되는 광을 상기 가스 공급홀을 통해 상기 증착 위치에 대기되는 상기 기판 상으로 공급하고,
    상기 수광부를 통해 상기 기판 상에서 반사되는 광을 수광하고,
    상기 검출기를 통해 수광되는 광의 기준값을 검출하고, 검출된 상기 기준값을 설정하고,
    상기 기준값에서 상기 노이즈 값을 제거하여 최종 기준값으로 설정하고,
    상기 기판에 증착되는 박막에서 반사되는 광을 수광함을 통해, 측정값을 산출하고,
    상기 최종 기준값과 상기 측정값과의 차이를 통해 상기 박막의 두께를 산출하되,
    상기 기판에 증착되는 상기 박막 상에 다른 박막이 증착되는 경우,
    상기 승강부를 사용하여 상기 기판이 상기 증착 위치에 재위치되도록 상기 척을 이동시킨 이후에, 상기 다른 박막의 두께를 산출하는 것을 특징으로 하는 박막두께 측정방법.
    
12. 제 11항에 있어서,
    상기 광원의 스팟은,
    상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나의 내경 보다 크게 형성되고,
    뷰포트가 배치되는 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나의 주변 영역은 금속로 형성되고,
    상기 뷰포트가 배치되는 상기 다수의 가스 공급홀 중 적어도 어느 하나의 상기 주변 영역에,
    일정의 거칠기를 형성하는 것을 특징으로 하는 박막두께 측정방법.
    

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