KR19990023593U - 미립자 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 웨이퍼 표면 상에 존재하는 미립자를 검출하기 위한 미립자 검출장치에 관한 것이다. 본 고안의 미립자 검출장치는 웨이퍼를 이동시키기 위한 웨이퍼 스테이지와, 상기 웨이퍼 표면 상에 레이저 빔을 조사하기 위한 광원과, 상기 광원으로부터 조사되는 레이저 빔의 진행 방향을 변경시키는 제 1, 제 2 및 제 3 미러들과, 상기 웨이퍼 상에 조사된 레이저 빔의 산란광을 검출하는 디텍터 및 상기 디텍트된 데이터를 저장 및 비교·분석하는 회로부로 이루어진다. 여기서, 상기 제 2 및 제 3 미러는 소정의 방향으로만 레이저 빔이 진행되도록 장비내에 고정되며, 제 1 미러는 회전 가능하게 구비된다. 또한, 제 1 미러에는 그의 미러 방향을 조절할 수 있는 콘트롤러를 연결되어 있다.

Description

미립자 검출장치

본 고안은 반도체 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 웨이퍼 상에 존재하는 미립자를 검출하기 위한 미립자 검출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 웨이퍼는 집적 공정 이전이나, 공정중 또는 집적 공정이 완료된 후에 상기 웨이퍼 상에 존재하는 미립자(Particle)의 수를 검출하여 상기 웨이퍼를 청결도를 측정하게 된다. 이때, 검출된 미립자의 수가 반도체 소자의 특성에 악영향을 미칠 정도의 수인 경우에는 소정의 클리닝(Cleaning) 공정을 실시하게 되며, 그렇지 않은 경우에는 다음 공정을 실시하게 된다.

상기에서, 웨이퍼의 청결도를 검사하기 위한 장치로는, 도 1 에 도시된 바와 같은, 미립자 검출장치가 사용되며, 이러한 미립자 검출장치는 다음과 같은 구성으로 이루어져 있다.

도시된 바와 같이, 웨이퍼를 이동시키는 웨이퍼 스테이지(1)와, 상기 웨이퍼의 표면 상에 레이저 빔을 조사하는 광원(2)과, 상기 광원(2)으로부터 조사된 레이저 빔의 방향을 변경시키는 제 1, 제 2 및 제 3 미러들(Mirror : 3a, 3b, 3c)과, 미러들(3a, 3b, 3c)을 통해 웨이퍼 상에 조사된 레이저 빔의 산란광을 검출하는 디텍터(Detector : 4), 및 디텍터(4)에서 검출된 데이터를 저장 및 비교·분석하는 회로부(5)로 이루어진다.

상기에서, 제 1 미러(3a)는 수직 이동이 가능하며, 광원(2)으로부터 조사된 레이저 빔이 웨이퍼 상에 수직 방향으로 조사되도록 하는 방향으로 배치되어 있고, 반면에, 제 2 및 제 3 미러(3b, 3c)는 검출장치내에 고정되어 있으며, 제 2 미러(3b)의 경우에는 레이저 빔이 하부 수직 방향으로 진행하도록 하는 방향으로 배치되어 있고, 제 3 미러(3c)는 상기 제 2 미러(2b)를 거친 레이저 빔이 웨이퍼 상에 소정 각도, 즉, 대각선으로 조사되도록 하는 방향으로 배치되어 있다.

상기와 같은 미립자 검출장치를 이용한 미립자의 검출방법은 다음과 같다. 우선, 소정 방향으로 기울어져 있는 제 1 미러(3a)를 광원(2)에서 발생되는 레이저 빔과 동일한 수평면이 되도록 배치시킨 상태에서, 웨이퍼가 안착된 웨이퍼 스테이지(1)를 움직이면서 측정하고자 하는 웨이퍼 영역 상에 상기 제 1 미러(3a)를 통해 레이저 빔을 수직 방향으로 조사한다. 이때, 레이저 빔의 산란광은 디텍터(4)에서 검출되고, 검출된 데이터는 회로부에 저장된다.

그런 다음, 제 1 미러(3a)를 수직 방향으로 이동시켜 광원(2)에서 발생되는 레이저 빔이 상기 제 1 미러(3a)를 경유하지 않고, 제 2 및 제 3 미러들(3b, 3c)만을 경유하도록 하여 동일한 측정 영역에 대하여 대각 방향으로 레이저 빔을 조사시킨다. 이때, 상기와 마찬가지로, 디텍터(4)에서는 레이저 빔의 산란광을 검출하며, 그 데이터는 회로부(5)로 전달되고, 이러한 대각 방향에 대한 데이터와 이미 회로부(5)에 저장되어 있는 수직 방향에 대한 데이터를 비교·분석하여 미립자의 위치 및 개수를 검출해낸다.

상기에서, 수직 및 대각 방향의 두 가지 경로를 사용하는 이유는, 수직 방향으로 조사되는 레이저 빔에 의해서는 웨이퍼 표면 상에 존재하는 미립자 뿐만 아니라 웨이퍼에 발생된 결함도 함께 측정되지만, 대각 방향으로 조사되는 레이저 빔에 의해서는 미립자만이 검출되기 때문에 이 두가지의 데이터를 비교·분석하게 되면, 미립자의 위치는 물론 결함의 위치도 파악할 수 있기 때문이다.

그러나, 상기와 같은 미립자 검출방법은 수직 방향과 대각 방향의 두 가지 경로를 개별적으로 사용하여 미립자의 위치를 검출하기 때문에 검출시간이 상당히 오래 걸리는 문제점이 있으며, 이에 따라, 광원에 인가되는 파워 등과 같은 외적 조건이 달라짐으로써, 정확한 검출이 이루어지지 못함은 물론 광원의 수명도 단축되는 문제점이 있었다.

또한, 각 경로로부터 검출된 데이터간의 미립자의 위치는 웨이퍼를 이동시키는 웨이퍼 스테이지의 이동의 재현성에 절대적으로 의존되기 때문에 정확한 미립자의 위치를 측정하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 검출시간을 단축시킴은 물론 미립자의 위치를 정확하게 검출할 수 있는 미립자 검출장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

도 1 은 종래의 미립자 검출장치를 도시한 개략도.

도 2 는 본 고안의 실시예에 따른 미립자 검출장치를 도시한 개략도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1 : 웨이퍼 스테이지 2 : 광원

3a : 제 1 미러 3b : 제 2 미러

3c : 제 3 미러 4 : 디텍터

5 : 회로부

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 레이저 미립자 검출장치내에 구비되어 빔의 진행 방향을 변경시키는 제 1, 제 2 및 제 3 미러들 중에서 제 2 및 제 3 미러는 소정의 방향으로 레이저 빔이 진행되도록 고정시키되, 제 1 미러는 회전 가능하게 구비하여 짧은 시간 동안 레이저 빔의 조사 방향이 수직 및 대각 방향의 두 가지 조사 경로 모두가 이루어질 수 있도록 한다.

본 고안에 따르면, 레이저 빔의 조사 방향이 수직 및 대각 방향의 두 가지 경로로 짧은 시간 동안 순차적으로 이루어지도록 함으로써, 미립자 위치에 대한 검출시간을 단축시킴은 물론 정확한 미립자의 위치를 검출할 수 있다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.

도 2 는 본 고안의 실시예에 따른 미립자 검출장치를 도시한 도면이다. 여기서, 도 1 과 동일한 부분은 동일한 도면부호로 표시한다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 미립자 검출장치는 웨이퍼를 이동시키기 위한 웨이퍼 스테이지(1)와, 상기 웨이퍼의 표면 상에 레이저 빔을 조사하기 위한 광원(2)과, 상기 광원(2)으로부터 조사되는 레이저 빔의 진행 방향을 변경시키는 제 1, 제 2 및 제 3 미러들(3a, 3b, 3c)과, 웨이퍼 상에 조사된 레이저 빔의 산란광을 검출하는 디텍터(4) 및 상기 디텍터(4)에서 검출된 데이터를 저장 및 비교·분석하는 회로부(5)로 이루어진다.

여기서, 종래와는 달리 제 2 및 제 3 미러(3b, 3c)는 장치내에 고정되지만, 제 1 미러(3a)는 회전 가능하게 구비되며, 상기 제 1 미러(3a)는, 도시되지는 않았지만, 짧은 시간 동안 그의 미러 방향을 두 방향, 즉, 레이저 빔의 진행 방향이 수직 또는 수평으로 진행할 수 있도록 하는 방향으로만 반복적으로 변경시킬 수 있는 콘트롤러(6)가 연결된다.

상기와 같은 본 고안에 따른 미립자 검출장치를 이용한 미립자 검출방법은 다음과 같다.

우선, 콘트롤러(6)를 구동시켜 레이저 빔이 웨이퍼 상에 수직 방향으로 조사될 수 있도록 제 1 미러(3a)를 소정 방향으로 회전시킨 상태에서, 웨이퍼 스테이지(1)를 움직이면서 웨이퍼의 측정 영역 상에 수직 방향으로 레이저 빔을 조사한다. 이때, 웨이퍼 상에 조사된 레이저 빔의 산란광은 디텍터(4)에 의해 검출되며, 상기 검출된 데이터는 회부로(5)에 저장된다.

그런 다음, 콘트롤러(6)를 재차 동작시켜 제 1 미러(3a)를 소정 방향으로 변경시킨 상태에서, 광원(2)으로부터 조사되는 레이저 빔이 제 1 미러(3a)를 거치지 않고, 제 2 및 제 3 미러(3b, 3c)를 거쳐 대각 방향으로 웨이퍼 상의 측정 영역에 조사시킨다. 이때, 상기와 마찬가지로, 레이저 빔으로부터 발생된 산란광은 디텍터(4)에서 검출되고, 이 데이터는 회로부(5)로 전달되어 이미 저장되어 있는 수직 방향에 대한 데이터와 비교·분석되며, 상기 비교·분석된 결과로부터 미립자의 위치를 검출해낸다.

상기에서, 콘트롤러(6)는 웨이퍼 스테이지(1)가 한번 이동되는 동안에 동일한 웨이퍼의 측정 영역에 대해서 수직 및 대각 방향으로의 레이저 빔의 조사가 연속적으로 이루어질 수 있도록 제 1 미러(3a)의 방향을 조절한다.

따라서, 본 고안의 미립자 검출장치는 짧은 시간 동안 웨이퍼 상의 측정 영역에 레이저 빔을 수직 및 대각 방향으로 연속적으로 조사시킬 수 있기 때문에 미립자 위치에 대한 검출시간을 절반 이상으로 단축시킬 수 있으며, 아울러, 웨이퍼 스테이지가 한번 이동하는 동안에 수직 및 대각 방향으로 조사된 레이저 빔에 대한 데이터를 비교·분석할 수 있기 때문에 웨이퍼 스테이지의 이동의 재현성에 따른 미립자의 위치 변동을 방지할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 고안의 미립자 검출장치는 장치내에 회전 가능한 미러를 구비하고, 이러한 미러를 이용하여 웨이퍼 스테이지가 한번 이동되는 동안에 웨이퍼 상에 레이저 빔을 연속적으로 수직 및 대각 방향으로 조사시킴으로써, 미립자의 위치를 검출하기 위한 검출시간을 단축시킬 수 있음은 물론 미립자의 위치를 정확하게 검출해낼 수 있다. 또한, 레이저 광원에 장시간 동안 파워를 인가시킬 필요가 없기 때문에 광원의 수명도 연장시킬 수 있다.

한편, 여기에서는 본 고안의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 실용신안등록청구의 범위는 본 고안의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.

Claims (2)

1. 웨이퍼를 이동시키기 위한 웨이퍼 스테이지와, 상기 웨이퍼 표면 상에 레이저 빔을 조사하기 위한 광원과, 상기 광원으로부터 조사되는 레이저 빔의 진행 방향을 변경시키는 제 1, 제 2 및 제 3 미러들과, 상기 웨이퍼 상에 조사된 레이저 빔의 산란광을 검출하는 디텍터 및 상기 검출된 데이터를 저장 및 비교·분석하는 회로부로 이루어진 미립자 검출장치로서,

   상기 제 1 미러는 회전 가능한 것을 특징으로 하는 미립자 검출장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 미러는 그의 미러 방향을 조절하는 콘트롤러가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 미립자 검출장치.