KR102056089B1 - 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체공정 모니터링에 사용되는 센서 장착 웨이퍼 기술에 있어서, 특히 센서 장착 웨이퍼의 센싱 정보에 대한 신뢰성을 보장해 주는 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치에 관한 것으로, 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 온도센서의 온도 보정을 위한 장치이다. 특히, 본 발명의 온도 보정 장치는 하우징; 상기 하우징 내부에 구비되며, 홀을 하부에 구비하고 상기 센서 장착 웨이퍼를 수용하여 안착시키기 위한 요부를 상부에 구비하는 플레이트; 상기 홀의 저면을 가열하기 위한 가열부재; 상기 가열부재의 발열 온도를 제어하는 히터보드; 그리고 상기 온도센서가 상기 홀의 저면에 대응되는 상기 요부의 위치에서 상기 가열부재에 의한 열을 센싱한 온도 값과 미리 설정된 기준 온도 값의 오차를 상기 온도센서의 온도 보정 값으로 설정하고, 상기 설정된 온도 보정 값을 사용하여 상기 온도센서가 공정 중에 챔버 내에서 센싱한 온도 값을 보정하는 제어기로 구성되는 것이 특징인 발명이다.

Description

센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치{temporature correction apparatus for sensor mounted wafer}
본 발명은 반도체공정 모니터링에 사용되는 센서 장착 웨이퍼 기술에 관한 것으로, 특히 센서 장착 웨이퍼의 센싱 정보에 대한 신뢰성을 보장해 주는 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치에 관한 것이다.
반도체 제조에는 일반적으로 광학, 증착과 성장, 식각 공정 등 다수의 공정을 거친다.
반도체 제조 공정에는 각 공정에서 공정 조건과 장비의 작동 상태를 주의 깊게 모니터링해야 한다. 예를 들면, 챔버나 웨이퍼의 온도, 가스 주입 상태, 압력 상태 또는 플라스마 밀도나 노출 거리 등을 제어하면서 최적의 반도체 수율을 위해 정밀한 모니터링이 필수적이다.
온도, 플라즈마, 압력, 유량 및 가스 등과 관련된 공정 조건에 오차가 발생하거나 장비가 오동작 하는 경우에는 불량이 다수 발생하여 전체 수율에 치명적이다.
한편, 종래 기술에서는 반도체 제조에서 챔버 내의 공정 조건을 간접적으로 측정하였으나 반도체 수율 향상을 위해 챔버의 내부 조건이나 그 챔버에 로딩된 웨이퍼의 상태 등을 직접 측정하기 위한 연구가 계속되었다. 그 중 하나가 웨이퍼의 온도 센싱 기술로 SOW(Sensor On Wafer)가 소개되었다.
SOW(Sensor On Wafer)는 테스트용 웨이퍼 상에 온도센서를 장착하고, 각각의 온도센서를 이용하여 반도체 제조 공정에서의 온도를 챔버 내에서 직접 센싱하였다.
SOW를 이용함에 있어서 정밀한 모니터링이 필수적인데, 온도센서에 의해 센싱된 온도 값이 정확한지에 대한 문제가 제기된다. 온도센서에 의해 센싱된 온도 값에 오차가 발생한다면 반도체 제조 공정에 치명적인 악영향을 줄 수 있다. 따라서, 센서 장착 웨이퍼에 이미 장착된 온도센서가 센싱 능력이 저하된 경우라도 보정을 통해 정확성을 보장해 주는 것이 필수적이다.
한편, 종래 기술에서는 한번 장착된 온도센서는 교체가 불가능하기 때문에 온도센서에 의해 센싱된 온도 값에 오차가 발생하는 것으로 확인되면, 온도센서만 불량임에도 불구하고 센서 장착 웨이퍼 전체를 사용할 수 없게 되어 경제적인 손실이 발생하였다.
본 발명의 목적은 상기한 점을 감안하여 안출한 것으로, 특히 SOW(Sensor On Wafer)와 같은 센서 장착 웨이퍼에 장착된 온도센서의 불량 시에도 센싱 온도의 보정을 통해 센서 장착 웨이퍼의 센싱 능력을 보장해 주는 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치의 특징은, 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 온도센서의 온도 보정을 위한 장치로서, 하우징; 상기 하우징 내부에 구비되며, 홀을 하부에 구비하고 상기 센서 장착 웨이퍼를 수용하여 안착시키기 위한 요부를 상부에 구비하는 플레이트; 상기 홀의 저면을 가열하기 위한 가열부재; 상기 가열부재의 발열 온도를 제어하는 히터보드; 그리고 상기 온도센서가 상기 홀의 저면에 대응되는 상기 요부의 위치에서 상기 가열부재에 의한 열을 센싱한 온도 값과 미리 설정된 기준 온도 값의 오차를 상기 온도센서의 온도 보정 값으로 설정하고, 상기 설정된 온도 보정 값을 사용하여 상기 온도센서가 공정 중에 챔버 내에서 센싱한 온도 값을 보정하는 제어기로 구성되는 것이다.
바람직하게, 상기 플레이트는 상기 요부를 포함하는 상면에 산화방지막을 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 플레이트는 상기 센서 장착 웨이퍼가 상기 요부에 안착되는 위치의 기준이 되는 돌기를 구비하되, 상기 돌기는 상기 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 측부 홈에 맞물리게 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 온도센서와 동일한 사양의 온도센서를 구비한 검증용 센서 장착 웨이퍼가 상기 요부에 안착된 시에, 상기 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 상기 홀의 저면에 대응되는 상기 요부의 위치에서 상기 가열부재에 의한 열을 센싱한 온도 값을 상기 기준 온도 값으로 설정할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 히터보드가 상기 가열부재의 발열 온도가 제1온도에서 제n온도까지 가변하도록 제어함에 따라, 상기 제어기는 상기 가열부재의 발열 온도가 제k(1≤k≤n)온도일 때 상기 온도센서가 센싱하는 온도 값과 상기 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값의 오차를 상기 온도 보정 값으로 설정할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 히터보드가 상기 가열부재의 발열 온도가 제1온도에서 제n온도까지 가변하도록 제어함에 따라, 상기 제어기는 상기 가열부재의 발열 온도가 제k(1≤k≤n)온도일 때 상기 온도센서가 센싱하는 온도 값과 상기 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값을 비교하여 오차를 산출하고, 상기 발열 온도의 변화에 따라 상기 온도센서가 센싱하는 온도 값의 기울기(a)와 상기 발열 온도의 변화에 따라 상기 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값의 기울기(b)를 비교하여 기울기 편차를 산출하고, 상기 산출된 오차와 기울기 편차 중 적어도 하나를 사용하여 상기 온도 보정 값을 설정할 수 있다.
여기서, 상기 제어기는, 상기 기울기(a)와 상기 기울기(b)가 동일한 경우에, 상기 가열부재의 발열 온도가 제k(1≤k≤n)온도일 때 상기 온도센서가 센싱하는 온도 값과 상기 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값의 오차를 상기 온도 보정 값으로 설정할 수 있다. 또한, 상기 제어기는, 상기 기울기(a)와 상기 기울기(b)가 상이한 경우에, 상기 가열부재의 발열 온도가 제k(1≤k＜m≤n)온도일 때 상기 온도센서가 센싱하는 온도 값과 상기 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값의 오차를 상기 온도 보정 값으로 설정하되, 상기 히터의 발열 온도가 제m(1≤k＜m≤n)온도일 때는 상기 온도 보정 값에 상기 기울기(a)와 상기 기울기(b)의 편차를 이득 값으로 가산하여 설정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 각 온도센서 별로 센싱 능력 저하 여부를 체크할 수 있고 또한 그에 따라 온도센서 별로 개별적인 온도 보정이 가능하므로, 보다 정밀한 온도 보정이 가능하다.
온도센서의 센싱 능력 저하에 따른 오차를 기준으로 보정 값을 설정한 후에 실제 공정 중에 센싱한 온도 값을 보정해 줄 수 있다. 그에 따라, 센서 장착 웨이퍼에 이미 장착된 온도센서의 센싱 능력이 저하된 경우라도 별도의 보정을 통해 공정 모니터링의 정확성을 보장해 준다.
이러한 본 발명에 따른 장치를 사용함으로써, 온도센서만의 불량 시에도 센서 장착 웨이퍼를 그대로 사용할 수 있다. 따라서, 센서 장착 웨이퍼를 교체해야 하는 경제적인 손실이 발생하지 않는다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 센서 장착 웨이퍼의 구성을 도시한 다이어그램이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치의 구성을 도시한 다이어그램이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치에서 플레이트의 요부에 안착되는 센서 장착 웨이퍼의 온도센서와 플레이트에 형성되는 홀과의 위치 관계를 나타낸 다이어그램이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치에서 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 측부 홈과 맞물리는 돌기의 구성을 도시한 다이어그램이고,
도 5 및 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치에서 온도 보정 값을 설정하는 예들을 설명하기 위한 그래프들이다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치의 바람직한 실시 예를 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 센서 장착 웨이퍼의 구성을 도시한 다이어그램이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치의 구성을 도시한 다이어그램이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치에서 플레이트의 요부에 안착되는 센서 장착 웨이퍼의 온도센서와 플레이트에 형성되는 홀과의 위치 관계를 나타낸 다이어그램이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치에서 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 측부 홈과 맞물리는 돌기의 구성을 도시한 다이어그램이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 센서 장착 웨이퍼(1)는 온도센서(10)와 통신유닛(20)을 구비하는 것이 바람직하며, 그 센서 장착 웨이퍼(1)는 그밖에 제어유닛(30)과 배터리(40)와 충전회로(41)와 메모리(50)를 더 포함할 수 있다.
온도센서(10)는 센서 장착 웨이퍼(1)에 복수 개가 구비되며, 센서 장착 웨이퍼(1)의 정해진 센싱 위치에 내장되어 해당 위치에서 공정 중에 공정 모니터링을 위한 온도 센싱을 담당한다. 즉, 온도센서(10)는 센서 장착 웨이퍼(1)가 로딩된 챔버 내부 온도나 챔버에 로딩된 웨이퍼의 자체 온도를 센싱할 수 있다.
또한, 온도센서(10)는 센서 장착 웨이퍼(1)가 본 발명에 따른 온도 보정 장치의 플레이트(110)에 로딩되어 온도를 센싱할 수도 있다.
통신유닛(20)은 외부와의 무선 통신을 위한 것으로 온도센서(10)에 의해 센싱된 온도 값을 무선으로 송신하고, 또한 온도센서(10)의 동작을 제어하기 위한 제어정보를 무선으로 수신한다. 여기서, 제어정보는 센서 장착 웨이퍼(1)가 사용될 공정과 그 공정에 요구되는 조건을 포함할 수 있는데, 예로써 센서 장착 웨이퍼(1)가 어느 공정에 사용되는지를 정의하고. 그 정의된 공정에서의 센싱온도, 센싱시간, 센싱방식 등에 대한 설정 값을 포함할 수 있다.
제어유닛(30)은 제어정보를 사용하여 온도센서(10)의 동작을 제어한다. 즉, 제어유닛(30)은 제어정보에 포함된 설정 값에 기반하여 온도센서(10)가 동작하도록 제어한다.
배터리(40)는 온도센서(10)와 통신유닛(20)과 제어유닛(30)을 포함하여 센서 장착 웨이퍼(1)에 구비되는 구성요소들의 구동을 위한 전원을 공급한다.
배터리(40)에 대한 충전 제어는 제어유닛(30)이 담당하며, 제어유닛(30)은 센서 장착 웨이퍼(1)가 공정에 사용될 때를 제외하고는 최소한의 전원이 소모되도록 전원 공급을 제어할 수 있다.
메모리(50)는 온도센서(10)의 동작을 제어하기 위한 제어정보를 저장할 수 있으며, 온도센서(10)에 의해 센싱된 온도 값을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(50)는 센서 장착 웨이퍼(1)가 사용된 공정을 기록한 로그데이터를 저장할 수 있다. 로그데이터는 센서 장착 웨이퍼(1)가 어떤 공정에서 어떤 조건으로 사용되었는지에 대한 정보를 포함한다.
한편, 본 발명에서는 센서 장착 웨이퍼 별로 온도 보정 값을 각각 설정할 수 있도록, 센서 장착 웨이퍼 별로 고유한 식별번호를 부여할 수 있다. 또한, 온도센서 별로 센싱한 온도 값을 구분하고 온도센서 별로 온도 보정 값을 각각 설정할 수 있도록 온도센서 별로 고유한 식별번호를 더 부여할 수도 있다.
본 발명에 따른 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치는 센서 장착 웨이퍼(1)에 구비되는 온도센서(10)의 온도 보정을 위한 장치이며, 하우징(2)과 플레이트(110)와 가열부재(120)와 히터보드(130)와 제어기(140)로 구성된다.
플레이트(110)는 하우징(2) 내부에 구비된다.
플레이트(110)는 하부에 홀(111)을 구비하고 상부에 요부(112)를 구비한다.
플레이트(110)의 상부에 구비되는 요부(112)는 센서 장착 웨이퍼(1)를 수용하여 안착시키기 위한 구조이며, 센서 장착 웨이퍼(1)가 요부(112)에 정해진 위치에 안착되도록 플레이트(110)는 요부(112)의 가장자리에 돌기(113)를 구비한다.
그 돌기(113)는 센서 장착 웨이퍼(1)가 요부(112)에 안착될 시에 그 안착되는 위치의 기준이 된다. 센서 장착 웨이퍼(1)는 측부에 홈을 구비할 수 있으며, 돌기(113)는 그 측부 홈에 맞물리게 형성된다.
도 4에 도시된 바와 같이 센서 장착 웨이퍼(1)가 요부(112)에 안착될 시에 측부 홈이 돌기(113)에 맞물리면, 도 3에 도시된 바와 같이 플레이트의 하부에 구비되는 홀(111)의 위치(B)와 센서 장착 웨이퍼(1)에 구비되는 온도센서(10)의 위치(A)가 서로 일치된다.
홀(111)은 플레이트의 하부에 개구되며, 그 홀(111)은 상향하여 형성된다.
플레이트(110)는 센서 장착 웨이퍼(1)가 구비하는 온도센서(10)의 개수에 상응하는 개수만큼 홀(111)을 하부에 구비하는 것이 바람직하다.
가열부재(120)는 홀(111)의 내부에 구비되며, 특히 홀(111)의 저면에 구비될 수 있다.
가열부재(120)는 홀(111)의 저면에 구비되어 그 저면을 가열한다. 가열부재(120)가 홀(111)의 저면을 가열함에 따라 열은 요부(112)의 저면으로 전달된다. 도 3에 도시된 바와 같이 플레이트의 하부에 구비되는 홀(111)의 위치(B)와 센서 장착 웨이퍼(1)에 구비되는 온도센서(10)의 위치(A)가 서로 일치되므로, 센서 장착 웨이퍼(1)가 요부(112)에 안착되면 요부(112)의 저면으로 전달된 열을 온도센서(10)가 센싱할 수 있다.
별도의 예로, 가열부재(120)가 홀(111)의 저면에 구비된 상태에서, 홀(111)의 내부는 절연물질로 채워지는 것이 바람직하다.
플레이트(110)는 가열부재(120)가 홀(111)의 저면을 가열할 시에 상부에 구비되는 요부(112)에서, 특히 홀(111)의 저면에 대응되는 위치에서 가열된 열에 상응하는 온도를 온도센서(10)가 센싱할 수 있도록 열전도가 우수한 금속재질로 형성되는 것이 바람직하다.
플레이트(110)는 요부(112)를 포함하는 상면에 산화방지막(114)을 구비할 수 있는데, 산화방지막(114)은 요부(112)의 표면과 센서 장착 웨이퍼(1) 간의 계면에서 발생할 수 있는 열 손실을 제거하기 위한 구성일 수 있다.
히터보드(130)는 가열부재(120)의 발열 온도를 제어한다. 히터보드(130)는 제어기(140)의 제어에 따라 가열부재(120)의 발열 온도를 제어할 수도 있다. 이하에서는 제어기(140)에서 생성된 제어명령에 따라 히터보드(130)가 가열부재(120)의 발열 온도를 제어하는 것으로 설명하나, 히터보드(130)가 자체적으로 가열부재(120)의 발열 온도를 제어하면서 그 발열 온도에 대한 정보를 제어기(140)와 공유할 수도 있다.
히터보드(130)는 제어기(140)의 제어명령에 따라 가열부재(120)의 발열 온도가 제1온도에서 제n온도까지 가변하도록 제어한다.
제어기(140)는 온도센서(10)를 위한 온도 보정 값을 설정하고, 그 온도 보정 값을 사용하여 그 온도센서(10)가 공정 중에 챔버 내에서 센싱한 온도 값을 보정한다.
한편, 본 발명에 따른 온도 보정 장치는 하우징(2) 내부로 로딩되는 센서 장착 웨이퍼(1)와 통신하기 위한 통신모듈(미도시)을 구비하는 것이 바람직하다. 그러나 이하 설명에서는 제어기(140)가 그 통신모듈(미도시) 내장하여 센서 장착 웨이퍼(1)에 구비되는 통신유닛(20)과 통신하는 것으로 설명한다.
제어기(140)는 센서 장착 웨이퍼(1)에 구비되는 통신유닛(20)과 무선으로 통신한다. 제어기(140)는 센서 장착 웨이퍼(1)에 구비되는 통신유닛(20)과의 통신을 통해 온도센서(10)가 센싱한 온도 값에 대한 정보를 수신한다. 여기서, 온도 값에 대한 정보는 온도센서(10)가 홀(111)의 저면에 대응되는 요부(112)의 위치에서 가열부재(120)에 의한 열을 센싱한 온도 값과, 온도센서(10)가 공정 중에 챔버 내에서 센싱한 온도 값을 포함한다.
제어기(140)는 온도센서(10)가 홀(111)의 저면에 대응되는 요부(112)의 위치에서 가열부재(120)에 의한 열을 센싱한 온도 값과 미리 설정된 기준 온도 값의 오차를 그 온도센서(10)의 온도 보정 값으로 설정한다.
제어기(140)는 그 설정된 온도 보정 값을 사용하여 온도센서(10)가 공정 중에 챔버 내에서 센싱한 온도 값을 보정한다.
본 발명에서 온도센서(10)의 온도 값을 보정하기 위한 온도 보정 값을 설정하는데 사용되는 기준 온도 값은 온도센서(10)와 동일한 사양의 온도센서를 구비한 검증용 센서 장착 웨이퍼를 사용한다.
검증용 센서 장착 웨이퍼는 전술된 센서 장착 웨이퍼(1)와 동일한 개수와 동일한 위치에 배치된 온도센서를 구비한다.
기준 온도 값을 설정하기 위해, 검증용 센서 장착 웨이퍼는 하우징 내부에 로딩된 후 요부(112)에 안착되어 가열부재(120)에 의한 열을 센싱한다. 검증용 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 온도센서는 센서 장착 웨이퍼(1)에 구비되는 온도센서(10)와 동일한 사양을 가지므로, 가열부재(120)에 의한 열을 동일한 값으로 센싱해야 된다. 따라서, 본 발명의 장치는 가열부재(120)에 의한 열을 센서 장착 웨이퍼(1)에 구비되는 온도센서(10)가 검증용 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 온도센서와 서로 다른 온도 값으로 센싱하는 경우에 대비하여 온도 보정을 실시하는 것이다.
센서 장착 웨이퍼(1)의 온도센서(10)와 동일한 사양의 온도센서를 구비한 검증용 센서 장착 웨이퍼가 요부(112)에 안착된 시에, 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 홀(111)의 저면에 대응되는 요부(112)의 위치에서 가열부재(120)에 의한 열을 센싱한다. 이때, 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값을 기준 온도 값으로 설정한다.
다른 예로, 본 발명에서는 기준 온도 값의 신뢰도를 높이기 위해 검증용 센서 장착 웨이퍼를 복수 개 사용할 수도 있다. 즉, 검증용 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 온도센서도 센싱 능력이 저하된 경우나 불량인 경우에 대비한 것이다. 그에 따라 복수 개의 검증용 센서 장착 웨이퍼를 사용하여 가열부재(120)에 의한 열을 센싱하고, 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 공통으로 센싱한 온도 값을 기준 온도 값으로 설정한다.
만약, 복수 개의 검증용 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 동일한 위치의 온도센서들이 센싱한 다수 개의 온도 값들 중에서 상이한 값의 온도를 센싱한 온도센서가 검출되면, 해당하는 온도센서를 구비하는 검증용 센서 장착 웨이퍼는 그 이후부터 기준 온도 값의 설정 시에 적용하지 않는다.
검증용 센서 장착 웨이퍼를 사용하여 기준 온도 값을 설정할 시에는 히터보드(130)가 가열부재(120)의 발열 온도를 제1온도에서 제n온도까지 가변하도록 제어한다. 그에 따라, 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 가변하는 온도를 센싱한다.
이하에서는 제어기(140)에 의해 실시되는 온도 보정에 대해 설명한다.
- 제1실시예 -
제어기(140)는 가열부재(120)의 발열 온도를 가변 제어하기 위한 제어명령을 생성하며, 히터보드(130)는 그 제어명령에 따라 가열부재(120)의 발열 온도가 제1온도에서 제n온도까지 가변하도록 제어한다.
제어기(140)는 가열부재(120)의 발열 온도가 제k(1≤k≤n)온도일 때 온도센서(10)가 센싱하는 온도 값을 센서 장착 웨이퍼(1)로부터 전달받으며, 그 전달된 온도 값과 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱했던 온도 값 즉, 기준 온도 값과의 오차를 온도 보정 값으로 설정한다.
이어, 제어기(140)는 그 설정된 온도 보정 값을 사용하여 해당 온도센서(10)가 공정 중에 챔버 내에서 센싱한 온도 값을 보정한다.
본 발명에서는 센서 장착 웨이퍼 별 또는 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 온도센서 별로 고유한 식별번호를 부여할 수 있으므로, 제어기(140)는 센서 장착 웨이퍼 별 또는 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 온도센서 별로 부여된 식별번호에 기반하여 각각 독립적인 온도 보정 값을 설정할 수도 있다.
- 제2실시예-
전술된 제1실시예는 가열부재(120)의 발열 온도가 제1온도에서 제n온도까지 가변할 시에 센서 장착 웨이퍼(1)의 온도센서(10)가 센싱한 온도 값의 변화가 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값의 변화가 동일하다는 조건 하에서 설명된 것이다. 그러나 가열부재(120)의 발열 온도가 제1온도에서 제n온도까지 가변할 시에 센서 장착 웨이퍼(1)의 온도센서(10)가 센싱한 온도 값의 변화가 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값의 변화가 서로 상이할 수 있으므로, 본 발명에서는 센서 장착 웨이퍼(1)의 온도센서(10)가 센싱한 온도 값과 기준 온도 값의 오차에 기울기 편차를 더 적용할 수 있다.
기울기 편차는 센서 장착 웨이퍼(1)의 온도센서(10)가 센싱한 온도 값의 변화량(기울기)과 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값의 변화량(기울기)를 비교하여 산출된다.
제어기(140)는 온도 값 또는 온도 값의 기울기를 비교한 결과에 따라 오차 또는 기울기 편차가 발생하는 경우에, 그 오차를 센서 장착 웨이퍼(1)에 구비되는 온도센서(10)의 온도 보정 값으로 설정하거나 오차에 기울기 편차를 더 가산하여 온도 보정 값을 설정한다.
도 5 및 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치에서 온도 보정 값을 설정하는 예들을 설명하기 위한 그래프들이다.
도 5와 6은 복수 개의 검증용 센서 장착 웨이퍼를 사용하여 기준 온도 값을 설정하고, 그를 사용하여 온도 보정 값을 설정하는 예들을 설명하기 위한 것이다.
히터보드(130)는 가열부재(120)의 발열 온도가 제1온도에서 제n온도까지 가변하도록 제어한다.
가열부재(120)의 발열 온도가 제1온도에서 제n온도까지 가변함에 따라 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값(A)도 그에 상응하게 변화하며, 센서 장착 웨이퍼(1)의 온도센서(10)가 센싱한 온도 값(B)도 그에 상응하게 변화한다.
도 5는 전체 온도 값 구간에서 온도센서(10)가 센싱하는 온도 값(B)과 복수 개의 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 공통적으로 센싱한 온도 값(A)의 오차가 동일한 예이다. 여기서, 복수 개의 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 공통적으로 센싱한 온도 값(A)이 기준 온도 값이다.
따라서, 가열부재(120)의 발열 온도가 제k(1≤k≤n)온도일 때, 온도센서(10)가 센싱하는 온도 값(B)과 기준 온도 값(A)의 오차(e)를 온도 보정 값으로 설정한다.
도 6은 발열 온도의 변화에 따라 온도센서(10)가 센싱하는 온도 값(B)의 기울기(a)와 복수 개의 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 공통적으로 센싱한 온도 값(A)의 기울기(b)가 상이한 예이다.
따라서, 발열 온도의 변화에 따른 온도센서가 센싱하는 온도 값의 기울기(a)와 복수 개의 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 공통적으로 센싱한 온도 값의 기울기(b)를 비교하고, 그 비교 결과에 따른 오차(e1,e2)와 기울기 편차(e3) 중 적어도 하나를 사용하여 온도 보정 값을 설정한다.
보다 상세하게, 제어기(140)는 가열부재(120)의 발열 온도가 제k(1≤k≤n)온도일 때 온도센서(10)가 센싱하는 온도 값과 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값을 비교하여 오차를 산출하고, 가열부재(120)의 발열 온도의 변화에 따라 온도센서(10)가 센싱하는 온도 값의 기울기(a)와 또한 가열부재(120)의 발열 온도의 변화에 따라 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값의 기울기(b)를 비교하여 기울기 편차를 산출한다. 그리고 그 산출된 오차와 기울기 편차 중 적어도 하나를 사용하여 온도 보정 값을 설정할 수 있다.
만약, 기울기(a)와 기울기(b)가 동일한 경우라면, 도 5에서 설명된 바와 같이, 가열부재(120)의 발열 온도가 제k(1≤k≤n)온도일 때 온도센서(10)가 센싱하는 온도 값(B)과 복수 개의 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 공통적으로 센싱한 온도 값(A)의 오차를 온도 보정 값으로 설정한다.
반면에, 기울기(a)와 기울기(b)가 상이한 경우라면, 가열부재(120)의 발열 온도가 제k(1≤k＜m≤n)온도일 때는 온도센서(10)가 센싱하는 온도 값(B)과 복수 개의 검증용 온도센서가 공통적으로 센싱한 온도 값(A)의 오차(e1)를 산출하여 그 오차를 온도 보정 값(A)으로 설정하며, 가열부재(120)의 발열 온도가 제m(1≤k＜m≤n)온도일 때는 기울기(a)와 기울기(b)의 편차(e3)를 더 산출하여 그를 이득 값으로 설정하고 상기에서 산출된 온도 보정 값(A=e2)에 또한 산출된 이득 값으로 가산하여 최종적으로 온도 보정 값을 설정할 수 있다.
한편, 제어기(140)는 센서 장착 웨이퍼 별 또는 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 온도센서 별로 고유한 식별번호에 연계시켜 각각 독립적인 온도 보정 값을 저장하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 온도 보정 장치는 센서 장착 웨이퍼 별 오차나 기울기 편차 또는 온도센서 별 오차나 기울기 편차를 출력하고, 공정 중 온도센서 별로 센싱된 온도 값과 특정 온도 값에 대한 보정 상태를 출력하기 위한 사용자 인터페이스(UI)를 더 구비할 수 있다.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다.
그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 웨이퍼 2: 하우징
10: 온도센서 20: 통신유닛
30: 제어유닛 40: 배터리
41: 충전회로 50: 메모리
110: 플레이트 120: 가열부재
130: 히터보드 140: 제어기

Claims (8)

  1. 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 온도센서의 온도 보정을 위한 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내부에 구비되며, 홀을 하부에 구비하고 상기 센서 장착 웨이퍼를 수용하여 안착시키기 위한 요부를 상부에 구비하는 플레이트;
    상기 홀의 저면을 가열하기 위한 가열부재;
    상기 가열부재의 발열 온도를 제어하는 히터보드; 그리고
    상기 온도센서가 상기 홀의 저면에 대응되는 상기 요부의 위치에서 상기 가열부재에 의한 열을 센싱한 온도 값과 미리 설정된 기준 온도 값의 오차를 상기 온도센서의 온도 보정 값으로 설정하고, 상기 설정된 온도 보정 값을 사용하여 상기 온도센서가 공정 중에 챔버 내에서 센싱한 온도 값을 보정하는 제어기를 포함하고,
    상기 플레이트는,
    상기 센서 장착 웨이퍼가 상기 요부에 안착되는 위치의 기준이 되는 돌기를 구비하되, 상기 돌기는 상기 센서 장착 웨이퍼에 구비되는 측부 홈에 맞물리게 형성되는 것을 특징으로 하는 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트는 상기 요부를 포함하는 상면에 산화방지막을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도센서와 동일한 사양의 온도센서를 구비한 검증용 센서 장착 웨이퍼가 상기 요부에 안착된 시에, 상기 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 상기 홀의 저면에 대응되는 상기 요부의 위치에서 상기 가열부재에 의한 열을 센싱한 온도 값을 상기 기준 온도 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 히터보드가 상기 가열부재의 발열 온도가 제1온도에서 제n온도까지 가변하도록 제어함에 따라,
    상기 제어기는,
    상기 가열부재의 발열 온도가 제k(1≤k≤n)온도일 때, 상기 온도센서가 센싱하는 온도 값과 상기 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값의 오차를 상기 온도 보정 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 히터보드가 상기 가열부재의 발열 온도가 제1온도에서 제n온도까지 가변하도록 제어함에 따라,
    상기 제어기는,
    상기 가열부재의 발열 온도가 제k(1≤k≤n)온도일 때 상기 온도센서가 센싱하는 온도 값과 상기 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값을 비교하여 오차를 산출하고,
    상기 발열 온도의 변화에 따라 상기 온도센서가 센싱하는 온도 값의 기울기(a)와 상기 발열 온도의 변화에 따라 상기 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값의 기울기(b)를 비교하여 기울기 편차를 산출하고,
    상기 산출된 오차와 기울기 편차 중 적어도 하나를 사용하여 상기 온도 보정 값을 설정하는 것을 특징으로 하는 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 기울기(a)와 상기 기울기(b)가 동일한 경우에, 상기 가열부재의 발열 온도가 제k(1≤k≤n)온도일 때 상기 온도센서가 센싱하는 온도 값과 상기 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값의 오차를 상기 온도 보정 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 기울기(a)와 상기 기울기(b)가 상이한 경우에, 상기 가열부재의 발열 온도가 제k(1≤k＜m≤n)온도일 때 상기 온도센서가 센싱하는 온도 값과 상기 검증용 센서 장착 웨이퍼의 온도센서가 센싱한 온도 값의 오차를 상기 온도 보정 값으로 설정하되, 상기 히터의 발열 온도가 제m(1≤k＜m≤n)온도일 때는 상기 온도 보정 값에 상기 기울기(a)와 상기 기울기(b)의 편차를 이득 값으로 가산하여 설정하는 것을 특징으로 하는 센서 장착 웨이퍼를 위한 온도 보정 장치.


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