KR20000016177A - 반도체 웨이퍼의 두께 변화를 측정하는 간섭계 - Google Patents

반도체 웨이퍼의 두께 변화를 측정하는 간섭계

Info

Publication number
KR20000016177A
KR20000016177A KR1019980709745A KR19980709745A KR20000016177A KR 20000016177 A KR20000016177 A KR 20000016177A KR 1019980709745 A KR1019980709745 A KR 1019980709745A KR 19980709745 A KR19980709745 A KR 19980709745A KR 20000016177 A KR20000016177 A KR 20000016177A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
beams
specimen
interferometer
test
parallel
Prior art date
Application number
KR1019980709745A
Other languages
English (en)
Inventor
앤드류 더블유. 쿨라위크
Original Assignee
브룬닝 존 에이치.
트로펠 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 브룬닝 존 에이치., 트로펠 코포레이션 filed Critical 브룬닝 존 에이치.
Publication of KR20000016177A publication Critical patent/KR20000016177A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
    • G01B11/0675—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating using interferometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G01B11/306—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces for measuring evenness

Abstract

반도체 웨이퍼의 양쪽 표면에서의 반사에 의하여 상대적으로 변경된 적외광의 두 개의 빔을 간섭함으로써 웨이퍼의 두께 변화가 측정된다. 발산하는 빔으로 웨이퍼를 조명하고, 변화하는 입사각에 의하여 기인된 오류를 감함으로써 널이 아닌 간섭계 측정이 행해진다. 널 간섭계(null interferometer)의 측정은 두께 변화와 평탄도 양쪽 모두로 행해진다. 웨이퍼를 통하여 투과할 수 있는 적외광이 두께 변화를 측정하는데 사용되고, 웨이퍼를 통하여 투과할 수 없는 가시광이 평탄도를 동시에 측정하는데 사용된다.

Description

반도체 웨이퍼의 두께 변화를 측정하는 간섭계
간섭계를 사용한 측정 방법(interferometry)은 반도체 웨이퍼의 평탄도와 두께 변화를 측정하기 위하여 사용된다. 일반적으로, 웨이퍼의 양쪽 표면은 평탄도 측정을 위하여 모두 측정되고, 두 개의 평탄도 측정은 두께 변화를 결정하기 위하여 비교된다. 두께에 대한 직경의 애스펙트 비율(aspect ratio)이 매우 높은 반도체 웨이퍼가 반도체 웨이퍼의 마운트(mount)와 합치하는 경향이 있기 때문에 두 가지 측정 중 두께 변화의 측정이 가장 중요하다.
실리콘 및 갈륨 비화물(gallium arsenide)과 같은 반도체 물질은 일반적으로 가시 스펙트럼(visible spectrum) 내에서 투과적이지 못하다. 그러나, 일부 반도체 웨이퍼의 양쪽 표면이 고도로 연마되기 때문에 각 표면에서 테스트 빔을 반사하고 표면 변화를 나타내는 간섭 패턴을 생성하기 위하여 기준 빔과 반사된 테스트 빔을 결합함으로써 양쪽 표면이 측정될 수 있다.
하나의 간섭계를 사용하는 하나의 유용한 기술은 한 번에 한쪽 표면을 측정한다. 측정 사이에, 반도체 웨이퍼가 재탑재된다. 각 탑재는 반도체 웨이퍼의 형태에 왜곡을 일으킬 수 있고, 이러한 왜곡은 산출된 두께 변화는 물론 양쪽 평탄도 측정의 정확성을 감소시킨다. 재탑재는 또한 시간을 소비한다.
다른 유용한 기술은 두 개의 간섭계를 동시에 사용하여 양쪽 표면을 측정한다. 비록 탑재 왜곡이 평탄도 측정에 여전히 영향을 미치더라도, 두께 변화에 관련된 측정은 탑재와 크게 관계가 없다. 그러나, 두 간섭계의 위치는 탑재에 관하여 정확하게 알려져야 한다. 또한, 두 간섭계는 값이 비싸고 정확하게 알려진 위치를 유지하기가 어렵다.
Jaerisch et al.의 미국 특허 제4,653,922호는 하나의 테스트 빔으로 "투명하지 않은" 웨이퍼의 양쪽 표면을 통과하기 위한 반사 광학의 배열을 포함하는 간섭계를 개시한다. 기준 빔에 대한 테스트 빔의 광로 길이(optical path length)에의 어떤 변화가 두께에서의 변화로써 해석된다. 하나의 실시예는 테스트 빔을 안내하기 위하여 회절 격자를 가지는 두 개의 평면 거울을 결합시키고, 다른 실시예는 격자 대신에 폴딩 미러(folding mirror)를 사용한다. 이러한 반사 광학의 전부는 매우 크고 필수 정렬로 위치시키기에 번거롭다.
반도체 웨이퍼를 측정하기 위하여 공지된 간섭계 기술에 관련된 이러한 문제 및 다른 문제가 웨이퍼의 크기가 증가함에 따라 더욱 악화되는데, 현재 웨이퍼의 크기는 직경으로 30cm 정도 측정한다. Jaerisch et al. 간섭계의 하나의 실시예는 웨이퍼 직경의 두배 내지 세배의 거울을 필요로 하며, 이러한 이유로 매우 큰 웨이퍼에 대해서는 비현실적이다.
본 발명은 광학 측정 분야에 관한 것으로, 특히 반도체 웨이퍼의 두께 변화(thickness variation)를 측정하는 간섭계(interferometer)의 사용에 관한 것이다.
도 1은 반도체 웨이퍼가 널이 아닌 조건에서의 투과에 의하여 관찰되는 본 발명의 간섭계의 제1 실시예를 도시한 도면이고,
도 2는 입사각을 변경하여 반도체 웨이퍼를 조명함에 기인한 광로 거리 차이를 도시한 그래프이고,
도 3은 반도체 웨이퍼가 널이 아닌 조건에서의 반사에 의하여 관찰되는 본 발명의 간섭계의 제2 실시예를 도시한 도면이고,
도 4는 반도체 웨이퍼가 널 조건에서의 투과에 의하여 관찰되는 본 발명의 간섭계의 제3 실시예를 도시한 도면이고,
도 5는 널 조건에서 두께 변화 및 평탄도 모두를 측정하기 위하여 두 개의 다른 파장이 사용되는 본 발명의 간섭계의 제4 실시예를 도시한 도면이다.
연마된 반도체 웨이퍼는 적외선 스펙트럼 내에서 독특한 특성의 반사율과 투과율을 나타내고, 이러한 특성으로 웨이퍼의 양쪽 표면이 새로운 간섭계 구성에 의하여 비교될 수 있다는 것이 발견되었다. 실제로, 광학 유리로 만들어진 유사한 평행한 평면을 가진 목적물(plane-parallel object)에서는 가능하지 않은 간섭계 기술을 가지고 두 개의 표면을 비교하는 것이 가능하다.
하나 또는 그 이상의 실시예에서 본 발명은 반도체 웨이퍼의 두께 변화를 측정하는 간섭 장치를 단순화하고 크기가 큰 웨이퍼에서의 간섭 두께 측정의 실용성을 확장함으로써 이러한 발견을 이용한다. 양쪽 표면 사이로 테스트 빔을 전달하는 데에 추가 광학을 필요로 하지 않고 양쪽 표면을 동시에 비교함으로써 정확성 및 효율에서의 개선이 또한 가능해진다.
반도체 물질이 적어도 부분적으로 투과적인 스펙트럼(예를 들면, 1미크론(micron)보다 큰 파장) 내에서 동작하는 간섭계는 널(null) 조건 또는 널이 아닌(non-null) 조건에서 반도체 웨이퍼의 양쪽 표면을 비교하는데 사용될 수 있다. 양쪽 표면 중 하나의 표면으로 입사된 광빔(light beam)은 그 하나의 표면을 통한 투과 및 양쪽 표면에서의 반사의 결합에 의하여 두 개의 상대적으로 변경된 빔으로 분할된다. 상대적으로 변경된 빔 중 적어도 하나는 양쪽 표면 사이로 투과되고, 상대적으로 변경된 빔 중 어느 하나는 양쪽 표면에서 반사되거나 상대적으로 변경된 빔 각각은 양쪽 표면 중 다른 표면에서 반사된다. 상대적으로 변경된 빔의 광로 거리 사이의 차이를 구별하기 위하여 양쪽 표면 사이의 거리 함수로서 평가될 수 있는 간섭 패턴이 두 개의 상대적으로 변경된 빔을 재결합함으로서 생성된다.
널이 아닌 조건에서, 본 간섭계의 광학적 구성 요소는 간섭 조명의 점 광원 및 뷰잉 시스템(viewing system)으로만 제한될 수 있다. 점 광원으로부터 발산하는 간섭 광빔(light beam)이 반도체 웨이퍼를 조명한다. 광빔의 일부는 웨이퍼를 투과하여 한쪽 또는 양쪽 표면에서 반사한다. 광빔의 다른 부분은 웨이퍼를 투과하거나 한쪽 표면에서 반사한다. 두 개의 빔 부분(즉, 상대적으로 변경된 빔들)에 의하여 수행된 반사의 수는 양쪽 빔 부분이 뷰잉 시스템을 향하여 동일 표면으로부터 방사하도록 하기 위하여 짝수이다.
바람직하게, 뷰잉 시스템은 뷰잉 스크린과 뷰잉 스크린 상에 초점이 맞춰진 적외선 방사에 민감한 카메라를 포함한다. 두 개의 빔 부분은 광로 거리 사이의 차이에 의하여 형성된 간섭 패턴으로 뷰잉 스크린을 조명한다. 두 개의 빔 부분 사이의 광로 차이의 약간은 웨이퍼에서의 두께 변화의 결과이지만, 이러한 차이의 나머지는 웨이퍼가 조명되는 입사각에서의 변화에 기인한다. 이러한 후자의 차이는 미리 산출될 수 있고 두께 변화에 기인한 추가적인 차이가 비교될 수 있는 기준 프레임(frame of reference)(즉, 공지된 널이 아닌 조건)으로 사용될 수 있다.
널 조건에서, 콜리메이터(collimator)는 일정한 입사각으로 입사하는 광빔으로 웨이퍼를 조명하기 위하여 사용된다. 하나의 특별한 배열은 점 광원, 콜리메이터, 및 뷰잉 스크린을 공통 광축을 따라서 일직선으로 하는 것이다. 수직 입사에서, 웨이퍼 상으로 입사하는 일부 빔은 웨이퍼를 통하여 뷰잉 스크린으로 직접 투과되고, 다른 빔 부분은 뷰잉 스크린에 도달하기 전에 양쪽 표면의 반사에 의하여 전체 3번 웨이퍼를 통하여 투과된다. 따라서, 뷰잉 스크린에서 두 개의 빔 부분 사이의 광로 차이는 반도체 물질의 굴절률과 웨이퍼 두께의 곱의 두배한 결과와 같다. 두께에서의 어떤 변화는 직접 해석될 수 있는 뷰잉 스크린 상의 간섭 패턴을 변화시킨다.
반도체 웨이퍼의 두께 변화와 평탄도 모두 널 조건에서 두 개의 다른 빛의 파장을 사용하여 동시에 측정될 수 있다. 두께 변화는 반도체 웨이퍼가 적어도 부분적으로 투과적인 제1 파장을 사용하여 측정되고, 평탄도는 반도체 웨이퍼가 대체로 불투명해지는 제2 파장을 사용하여 측정된다. 양 파장은 웨이퍼에서 반사된다. 제1 파장은 양쪽 표면에서 반사하고, 두 반사된 부분은 두께 변화를 측정하기 위하여 비교된다. 제2 파장은 웨이퍼 전에 기준 및 테스트 부분으로 분리된다. 기준 부분은 기준 표면에서 반사하고 테스트 부분은 웨이퍼의 표면에 가장 가까운 면에서 반사한다. 기준 및 테스트 부분은 평탄도를 측정하기 위하여 비교된다.
널 또는 널이 아닌 조건으로 측정하는 동안 카메라에 의하여 기록된 프린지(fringe)는 바람직하게 웨이퍼에서의 두께 변화 또는 평탄도를 보다 정확하게 측정하기 위하여 변조에 의하여 평가된다. 예를 들면, 파장 또는 점 광원의 상대적인 위치가 프린지를 변조하기 위하여 어느 정도 제어되어 변경된다. 변조는 웨이퍼 상의 이웃하는 점들 사이의 두께 또는 평탄도 차이의 산출을 가능하게 하고, 프린지 변조의 비율은 절대 두께(absolute thickness)를 산출하기 위하여 사용된다.
도 1에 도시된 간섭계(10)는 공통 광축(18)에 모두 정렬된 간섭성 적외 조명인 점 광원(12), 투과가능한 뷰잉 스크린(14), 및 카메라(16)를 포함한다. 테스트하에서 반도체 웨이퍼(20)는 점 광원(12)을 향한 전면(22)과 뷰잉 스크린(14)을 향한 후면(24)을 포함한다. 바람직하게, 웨이퍼(20)는 실리콘 또는 갈륨 비화물로 만들어지고, 전면 및 후면(22 및 24)은 적어도 평탄과 평행에 가깝도록 정교하게 연마된다. 종래의 탑재 배열(도시되지 않음)은 간섭계(10) 내의 반도체 웨이퍼(20)를 지지하기 위하여 사용될 수 있다.
점 광원(12)은 단일 모드 광섬유의 출력이나, 정확하게 초점이 맞춰지고 공간적으로 필터링(filtering)된 레이저 빔(laser beam), 또는 레이저 다이오드(laser diode)로부터의 직접 출력일 수 있다. 공칭상 구형인 파면(nominally spherical wavefront)(26)은 점 광원(12)으로부터 발산하여, 광축(18)으로부터 반경 방향의 거리가 점진적으로 증가하는 입사각으로 전면(22)에 입사한다.
비록 입사시 굴절되더라도, 발산하는 파면(26)의 일부는 반도체 웨이퍼(20)를 통하여 두 개의 유사한 파면(30 및 32)으로 분리되는 후면(24)으로 전달된다. 파면(30)의 광선(ray)은 발산하는 파면(26)에서 시작되는 광선의 경로와 대체로 평행하지만 옆으로 오프셋(offset)된 광로 상으로 후면(24)에서 굴절된다. 오프셋 양은 시작되는 광선의 입사각에 따라 변화한다. 파면(32)의 광선은 먼저 후면(24)에서 반사되고 다음 전면(22)에서 반사된 후, 마지막으로 발산하는 파면(26)에서 시작되는 광선에 대하여 대체로 평행하지만 반대 방향으로 옆으로 오프셋된 광로를 따라서 후면(24)에서 굴절된다.
두 개의 파면(30 및 32)이 광축을 따라 이동된 가상의 점으로부터 발산된 것같이 보이기 때문에 두 개의 파면(30 및 32)이 세로로 잘라진 것으로 고려될 수 있다. 간섭 패턴은 뷰잉 스크린(14) 상에 두 개의 파면(30 및 32)에 의하여 형성되고 적외선에 민감한 카메라(16)에 의하여 기록된다. 그러나, 이론적으로 정확한 검사물(test piece)이 널 간섭 패턴을 생성하는 종래 간섭계의 실제와는 현저히 다르게, 더 정확한 반도체 웨이퍼(20)에 의하여 생성된 간섭 패턴은 반도체 웨이퍼(20)에 조명되는 입사각을 변화시키는 것과 관련된 광로 거리 차이를 나타내는 프린지 패턴(fringe pattern)을 포함한다. 이러한 널이 아닌 조건은 웨이퍼 두께 "t"의 보통의 변화로부터 예상되는 프린지 밀도와 거의 같은 정도의 크기이고 반도체 웨이퍼(20)의 상대적인 위치 또는 방향을 조절함으로써 제거될 수 없는 프린지 밀도를 포함한다.
그럼에도 불구하고, 널이 아닌 간섭 패턴을 생성하는 광로 거리 차이는 기록된 간섭 패턴에서의 각 지점에 대해 프로세서(34)에 의하여 쉽게 산출되고 뷰잉 스크린(14)을 조명하는 실제 간섭 패턴에 의하여 나타나는 광로 거리 차이에서 감해진다. 남는 것은 이론적으로 정확한 웨이퍼와 실제 반도체 웨이퍼(20) 사이의 광로 거리 차이이다. 비록 웨이퍼 변형(deformation) 및 물질의 비균질성(inhomogeneity)이 이러한 차이에 들어가 있더라도, 가장 크게 남는 차이는 웨이퍼 두께 "t"에서의 변화에 기인한다.
널이 아닌 조건에 기인한 구조적인 오차(systematic error)의 예가 도 2에 도시된다. 반도체 웨이퍼(20)는 공칭의 두께 0.75 mm 및 직경 300 mm를 가지는 것으로 가정한다. 점 광원(12)은 0.1이라는 숫자로 나타낸 구멍을 통하여 1.523 μm의 파장을 가지고, 뷰잉 스크린(14)은 웨이퍼(20)로부터 1.0 mm 떨어진 거리에 위치한다. 기대했던 바와 같이, 널이 아닌 조건과 관련된 광로 거리 차이의 절대값은 광축(18)으로부터 뷰잉 스크린(14) 상의 반경 방향의 거리와 함께 증가한다.
프린지 분석은 두께에서의 국부적인 변화를 보다 더 정확하게 측정하기 위하여 일반적인 변조를 또한 포함한다. 예를 들면, 방사된 파장이나 점 광원의 상대적인 위치 중 어느 한 쪽이 프린지를 변조하기 위하여 변경될 수 있다. 프린지 변조율은 웨이퍼(20)의 절대 두께를 측정하는 데 사용될 수 있다. 이러한 비율은 절대 두께, 굴절률, 입사각, 및 파장을 포함하는 여러 가지 변수의 공지된 함수이고, 유일한 미지의 함수로서 절대 두께에 대하여 해결될 수 있다.
다른 간섭계(40)가 도 3에 도시된다. 점 광원(42), 뷰잉 스크린(44) 및 카메라(46)를 포함하는 이러한 간섭계(40)의 광학적인 구성요소는 간섭계(10)의 구성요소와 비슷하지만 매우 다르게 배치된다. 반도체 웨이퍼(50)는 연마된 전면 및 후면(52 및 54)을 가지며; 그러나 웨이퍼(20)와는 다르게, 전면(52)이 점 광원(42)과 뷰잉 스크린(44)을 향한다. 또한, 웨이퍼(50)는 점 광원(42)의 광축(48)을 따른 광선의 수직 입사에 대하여 경사져 있다.
점 광원(42)에 의하여 방사된 발산하는 공칭상 구형 파면(56)은 웨이퍼(50)의 직경을 따라서 점진적으로 변화하는 입사각으로 웨이퍼(50)의 전면(52)에 입사한다. 발산하는 파면(56)은 웨이퍼의 전면 및 후면(52 및 54)에서 각각의 반사에 의하여 두 개의 유사한 파면(60 및 62)으로 분리된다. 파면(60)의 광선은 발산하는 파면(56)으로부터 시작된 광선에 의하여 형성된 입사각과 같으나 방향이 정반대인 반사각으로 전면(52)에서 반사한다. 파면(62)의 광선은 웨이퍼(50)로 들어갈 때 굴절하여, 후면(54)에서 반사하고, 그리고 파면(60)의 해당하는 광선의 광로에 대하여 평행하지만 옆으로 오프셋된 광로 상으로 웨이퍼를 떠나갈 때 재굴절한다.
유사한 파면(60 및 62)은 모두 대체로 구형 형태를 유지하지만, 상대적으로 이동된 가상의 점 광원으로부터 방사하는 것같이 현재 나타난다. 두 개의 유사한 파면(60 및 62)이 서로 다르기 때문에, 널이 아닌 간섭 패턴은 이론적으로 정확한 웨이퍼에 대하여 뷰잉 스크린(44) 상에 형성된다.
상기한 실시예와 마찬가지로, 널 조건과 관련된 광로 거리 차이는 프로세서(64)에 의하여 산출될 수 있고, 웨이퍼 두께 "t"에서의 변화의 측정으로서 실제의 간섭 패턴에 의하여 나타난 광로 거리 차이로부터 감해질 수 있다. 절대 두께의 측정은 물론 두께 변화의 보다 정확한 측정은 변조에 의하여 얻어진다.
확산기(diffuser)로 작용하는 뷰잉 스크린(44)이 뷰잉 스크린(44)에 의하여 투과된 빛을 통하여 카메라(46)에 의하여 바람직하게 관찰된다. 그러나, 카메라(46)는 스크린(44)에 의하여 반사된 빛을 통하여 스크린(44)을 관찰하도록 위치될 수도 있다. 게다가, 프레넬 렌즈(fresnel lens) 또는 다른 결상 광학 소자(focusing optic)가 뷰잉 스크린(44)으로부터 빛을 모아서 카메라(46)로 안내하기 위하여 이 실시예 또는 다른 어떤 실시예에서도 사용될 수 있다.
도 4에 도시된 간섭계(70)는 간섭계(10)와 유사하게 배열되지만 널 조건에서 동작한다. 점 광원(72)은 굴절, 반사, 또는 회절 광학 소자에 의하여 형성될 수 있는 콜리메이터(73)에 의하여 평면 파면(88)으로 형태가 변경된 발산하는 구형 파면(86)을 생성한다. 평면 파면(88)은 반도체 웨이퍼의 전면(82)을 수직 입사로 조명한다. 뷰잉 스크린(74) 및 카메라(76)는 물론, 점 광원(72)과 콜리메이터(73)는 모두 바람직하게 공통 광축(78)에 정렬된다. 그러나, 평면 파면(88)은 널 조건을 유지하는 동안 수직이 아닌 입사각으로 전면(82)에 입사하도록 향해질 수 있다.
웨이퍼(80)의 후면(84)에서, 평면 파면(88)은 두 개의 유사한 파면(90 및 92)으로 분리된다. 파면(90)은 후면(84)을 통하여 뷰잉 스크린(74)으로 직접 투과한다. 파면(92)은 먼저 후면(84)에서 반사된 다음 전면(82)으로 다시 반사된 후, 파면(90)과 대체로 같은 광로를 따라서 후면(84)으로부터 뷰잉 스크린(74)으로 발산한다. 표면(82 및 84)이 대체로 평탄하다고 가정하면, 두 개의 유사한 파면(90 및 92) 사이의 광로 거리 차이는 웨이퍼(80)의 반도체 물질의 굴절률에 웨이퍼(80)의 두께를 곱한 것의 두배와 같다.
따라서, 두께 "t"에서 어떠한 변화도 없다면, 널 간섭 패턴이 뷰잉 스크린(74)을 조명할 것이다. 프로세서(94)는 뷰잉 스크린(74) 상에 나타나서 카메라(76)에 의하여 기록된 프린지의 일반적인 평가를 수행하는데 사용될 수 있다. 간섭 파면(90 및 92)은 대체로 평행하게 유지되기 때문에, 간섭 패턴을 관찰하기 위한 카메라를 웨이퍼의 후면(84) 상에 배치하는 것이 또한 가능하다.
반도체 웨이퍼를 통하여 투과되는 적외 빔의 첫 번째 영역과 웨이퍼의 반대쪽 면에서 반사되는 적외 빔의 나머지 영역 사이에서 간섭계의 비교를 허용하도록 반도체 웨이퍼가 적외 스펙트럼 내에서 충분히 반사하고 충분히 전달되는 본 발명에 의하여 도 1 및 도 4의 단순화된 간섭계가 가능해진다.
두 개의 빔 영역 사이의 충분한 콘트라스트(contrast) "C"가 유용한 프린지 패턴을 생성하기 위하여 필요하다. 일반적으로, 이러한 콘트라스트는 다음과 같은 식
에 의하여 생성되는 바와 같이 10 퍼센트 또는 그 이상이어야 하며, 여기에서 "I1"은 뷰잉 스크린에 도달하는 빔 영역 중 하나의 강도(intensity)이고, "I2"는 뷰잉 스크린에 도달하는 다른 빔 영역의 강도이다. 그러나, 거의 40 퍼센트의 콘트라스트가 본 발명에 따라 측정된 반도체 웨이퍼에서 가능하다.
두 번의 반사를 통해서 빔의 강도를 단지 투과된 최초의 빔 영역과 함께 필수 콘트라스트를 얻을 수 있을 정도로 크게 유지하기 위하여, 광학 유리를 포함하는 가장 투과적인 광학 물질은 굴절률이 공기와 크게 다르지 않다. 가시 스펙트럼 내에서 반도체 물질은 투과적이지 못하다. 그러나, 적외 스펙트럼 내의 1 μm 근처 파장에서 처음으로, 실리콘 같은 반도체 물질이 투과적이 되고 필수적인 반사율을 제공하기에 충분한 굴절률을 나타낸다. 적외광의 정확한 파장은 측정의 감도를 변화시키도록 선택될 수 있다.
널 조건에서 동작하도록 또한 배열된 도 5에 도시된 간섭계(100)는 반도체 웨이퍼(106)를 측정하기 위한 두 개의 다른 점 광원(102 및 104)을 포함한다. 점 광원(102)은 상기한 실시예의 점 광원과 유사하고, 반도체 웨이퍼(106)가 적어도 부분적으로 투과적인 범위 내의 파장을 가지는 발산하는 광선(108)을 방사한다. 점 광원(104)은 반도체 웨이퍼(106)가 대체로 불투명해지는 파장을 가지는 발산하는 빔(110)을 방사한다. 예를 들면, 제1 점 광원(102)은 1550 나노미터(nanometer)의 파장에서 동작하는 다이오드 레이저일 수 있고, 제2 점 광원(104)은 633 나노미터에서 동작하는 HeNe 레이저일 수 있다.
콜리메이터(112 및 114)는 발산하는 빔(108 및 110)을 평행 빔(116 및 118)으로 변화시키고, 이렇게 변화된 평행 빔(116 및 118)은 반파장 지연 플레이트(half-wave retardation plate)(120 및 122)를 통하여 편광 빔스플리터(polarizing beamsplitter)로 각각 전달된다. 1/4 파장 지연 플레이트(128)를 통하여 다이크로익(dichroic) 빔스플리터(130)로 가는 광로 상에 대체로 평행 빔(116) 모두가 빔스플리터(124)에 의하여 반사되도록 하기 위하여 반파장 지연 플레이트(120)가 빔스플리터(124)에 관하여 조절된다.
평행 빔(118)을 투과되는 기준 빔(132)과 반사되는 테스트 빔(134)으로 분리하기 위하여 반파장 지연 플레이트(122)가 빔스플리터(126)에 관하여 조절된다. 기준 빔(132)은 1/4 파장 지연 플레이트(136)를 통하여 기준 거울(reference mirror)(138)로 전달된다. 테스트 빔(134)은 1/4 파장 지연 플레이트(140)를 통하여 다이크로익 빔스플리터(130)로 전달된다.
다이크로익 빔스플리터(130)는 평행 빔(116)을 반사하고 평행 테스트 빔(134)을 투과시키기 위하여 파장에 민감하다. 평행 빔(116 및 134) 양쪽 모드는 결상 광학 소자(142)와 콜리메이터(144)에 의하여 유사하게 확대된다. 결상 광학 소자(142)와 콜리메이터(144)는 함께 평행 빔(116 및 134) 사이의 파장 차이를 수용하기 위해 초점이 조절되는 애크로매틱(achromatic)이나 스피로크로매틱(spherochromatic) 중 어느 하나로 만들 수 있는 빔 확대기를 형성한다. 확대된 빔(116)은 반도체 웨이퍼(106)에 의하여 부분적으로 투과되고 부분적으로 반사된 파장을 가지고, 확대된 테스트 빔(134)은 반도체 웨이퍼(106)에 의하여 대체로 반사된 파장을 가진다.
확대된 빔(116)의 하나의 영역(148)은 웨이퍼(106)의 전면(150)에서 반사하고, 다른 영역(152)은 웨이퍼(106)를 투과하여 웨이퍼(106)의 후면(154)에서 반사한다. 웨이퍼 두께의 함수인 광로 거리 차이를 가지는 두 개의 빔 영역(148 및 152)은 웨이퍼(106)의 전면(150)에서 간섭되어 제1 간섭 빔(156)으로서 다이크로익 빔스플리터(130)로 되돌아간다.
1/4 파장 지연 플레이트(128)는 제1 간섭 빔(156)이 빔스플리터(124)로 대체로 투과되도록 조절된다. 결상 광학 소자(158)는 적외선 카메라(160)의 기록 표면 상에 제1 간섭 빔(156)에 의하여 옮겨진 간섭 패턴의 이미지를 형성하고, 프로세서(162)는 웨이퍼(106)의 전면 및 후면(150 및 154) 사이의 두께 변화를 측정하기 위하여 간섭 패턴의 프린지를 평가한다.
확대된 테스트 빔(134)은 웨이퍼의 전면(150)에서 반사되고, 전면(150)에서의 불규칙성에 기인한 광로 거리 변화를 통합하는 변경된 테스트 빔(164)으로서 다이크로익 빔스플리터(130)로 되돌아간다. 변경된 테스트 빔(164)은 반사된 기준 빔(132)과 빔스플리터(126)에서 간섭하여, 웨이퍼(106)의 전면(150)에서 테스트 빔(134)에 의하여 발생된 광로 거리 변화를 기록하는 제2 간섭 빔(166)을 형성한다.
두 개의 1/4 파장 지연 플레이트(136 및 140)는 반사된 기준 빔(132)과 변경된 테스트 빔(164)을 결합하는 빔스플리터(126)의 반사 및 투과 효율을 개선하도록 조절된다. 플레이트(136 및 140)는 빛이 점 광원(104)으로 되돌아가는 것을 또한 방지한다. 편광 플레이트(168)는 제2 간섭 빔(166)의 기준 빔(132)과 변경된 테스트 빔(164) 구성요소 사이의 콘트라스트를 향상시키기 위하여 조절된다.
결상 광학 소자(170)는 CCD 카메라(172)의 기록면 상에 제2 간섭 빔(166)에 의하여 옮겨진 간섭 패턴의 이미지를 형성한다. 프로세서(162)와 동일한 프로세서일 수 있는 프로세서(174)는 웨이퍼 전면(150)의 평탄도를 측정하기 위하여 간섭 패턴의 프린지를 평가한다. 되돌아오는 빔의 양쪽 파장 모두에 민감한 단 하나의 카메라가 또한 사용될 수 있다.
일단 전면(150)의 평탄도와 전면 및 후면(150 및 154) 사이의 두께 변화 양쪽 모두가 알려지면, 후면(154)의 평탄도는 공통 기준 프레임 내에서 양쪽의 측정을 관련시킴으로써 산출될 수 있다. 다른 구성이 평탄도 및 두께 변화를 동시에 측정하기 위하여 또한 사용될 수 있고, 첫 번째 두 개의 실시예 중 하나에서 서술된 바와 같이 평탄도가 널 조건에서 계속 측정되고 두께 변화가 널이 아닌 조건에서 측정되는 결합을 포함한다.
비록 본 발명이 반도체 웨이퍼를 대상으로 특히 설계되었지만, 투과율 및 반사율에 대하여 인용된 표준을 만족하는 물질로 만들어진 다른 공칭상 표면이 평행한 검사물(parallel-surface test piece) 또한 본 발명에 따라 측정될 수 있다. 입사각 및 점 광원 발산과 같은 변수들이 특별한 응용에 적합하도록 최적화될 수 있다. 또한, 널이 아닌 조건 하에서 테스트 표면의 간섭계 측정은 보다 넓은 범위의 물질, 테스트 표면, 및 물질 형태에 적용할 수 있다.

Claims (37)

  1. 널이 아닌 조건(non-null condition)에서 평행한 표면을 가진 검사물(parallel-surface test piece)의 두께 변화를 간섭계를 사용하여 측정하는 방법에 있어서,
    광원으로부터 발산하는 빔으로 입사각을 변경하여 검사물의 공칭상(nominally) 평행한 두 개의 표면 중 제1 표면을 조명하는 단계;
    상기 빔을 상대적으로 변경된 두 개의 빔으로 분할하기 위하여 상기 제1 표면을 통해 투과된 빔과 양쪽 평행 표면에서 반사된 빔을 결합하여 사용하는 단계;
    상기 상대적으로 변경된 두 개의 빔 사이에 간섭 패턴을 형성하는 단계; 및
    두께가 변화함에 따라 생기는 상기 상대적으로 변경된 두 개의 빔 사이의 광로 거리 변화와 상기 검사물의 제1 평행 표면이 조명되는 입사각이 변화함에 따라 생기는 상기 상대적으로 변경된 두 개의 빔 사이의 광로 거리 변화를 구별하기 위하여 상기 간섭 패턴을 평가하는 단계
    를 포함하는 간섭계를 사용한 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상대적으로 변경된 빔 양쪽 모두는 상기 간섭 패턴을 형성하기 전에 상기 검사물을 통하여 투과되고,
    상기 상대적으로 변경된 빔 중 하나는 상기 간섭 패턴을 형성하기 전에 상기 검사물의 양쪽 평행 표면에서 또한 반사되는
    간섭계를 사용한 측정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상대적으로 변경된 빔 중 하나는 상기 검사물의 제1 평행 표면에서 반사되고,
    상기 상대적으로 변경된 빔 중 다른 하나는 상기 검사물의 제2 평행 표면에서 반사되는
    간섭계를 사용한 측정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 상대적으로 변경된 빔 중 다른 하나가 상기 제1 및 제2 평행 표면 사이에서 상기 검사물을 통하여 또한 투과되는 간섭계를 사용한 측정 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조명 단계가 발산하는 빔으로 상기 검사물의 제1 평행 표면을 조명하는 단계를 포함하는 간섭계를 사용한 측정 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 사용 단계가 상기 발산하는 빔을 두 개의 발산하는 빔으로 더 분할하는 간섭계를 사용한 측정 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 형성 단계가 상기 광원보다 상기 검사물에 더 가깝게 위치된 뷰잉 스크린(viewing screen) 상에 상기 간섭 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 간섭계를 사용한 측정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 뷰잉 스크린을 상기 검사물의 제2 평행 표면에 인접하게 하고 상기 광원에서 멀리 떨어지도록 위치시키는 단계
    를 추가로 포함하는 간섭계를 사용한 측정 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 위치시키는 단계가 공통 광축을 따라서 상기 광원, 상기 검사물, 및 상기 뷰잉 스크린을 정렬시키는 단계를 포함하는 간섭계를 사용한 측정 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 뷰잉 스크린을 상기 검사물의 제1 평행 표면에 인접하도록 위치시키는 단계를 추가로 포함하는 간섭계를 사용한 측정 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 검사물이 1 미크론(micron)보다 작은 파장에서 대체로 불투명한 반도체 웨이퍼인 간섭계를 사용한 측정 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 광원으로부터 발산하는 빔이 1 미크론보다 큰 파장을 가지는 간섭계를 사용한 측정 방법.
  13. 널 조건(null condition)에서 평행 표면 검사물의 두께 변화를 간섭계를 사용하여 측정하는 방법에 있어서,
    간섭성 광원(coherent light source)에서 광빔을 생성하는 단계;
    상기 빔을 수직 입사시켜 검사물의 공칭상 평행한 두 개의 표면 중 제1 표면을 조명하는 단계;
    상기 빔을 상대적으로 변경된 두 개의 빔으로 분할하기 위하여 상기 검사물을 통해 투과된 빔과 양쪽 평행 표면에서 반사된 빔을 결합하여 사용하는 단계;
    상기 상대적으로 변경된 빔 중 하나를 상기 검사물의 평행 표면 중 어느 쪽에서도 반사되지 않도록 상기 검사물을 통하여 투과시키는 단계;
    상기 상대적으로 변경된 빔 중 다른 하나를 상기 검사물의 평행한 표면에서 짝수 번 반사시켜 상기 검사물을 통하여 홀수 번 투과시키는 단계;
    상기 상대적으로 변경된 두 개의 빔 사이에 간섭 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 검사물의 두 개의 표면 사이의 두께 변화를 표시하는 상기 상대적으로 변경된 두 개의 빔 사이의 광로 거리 변화를 측정하기 위하여 상기 간섭 패턴을 평가하는 단계
    를 포함하는 간섭계를 사용한 측정 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 검사물이 1 미크론보다 작은 파장의 빛에 대체로 불투명한 반도체 웨이퍼인 간섭계를 사용한 측정 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 간섭성 광원으로부터 생성된 빔이 1 미크론보다 큰 파장을 가지는 간섭계를 사용한 측정 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 검사물의 제1 평행 표면을 조명하는 단계 이전에 상기 간섭성 광원에 의하여 생성된 빔을 평행하게 하는 단계를 추가로 포함하는 간섭계를 사용한 측정 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 형성 단계는 상기 뷰잉 스크린 상에 상기 간섭 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 간섭계를 사용한 측정 방법은 상기 뷰잉 스크린을 상기 검사물의 제2 평행 표면에 인접하게 하고 상기 광원에서 멀리 떨어지도록 위치시키는 단계를 추가로 포함하는 간섭계를 사용한 측정 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 위치시키는 단계가 공통 광축을 따라서 상기 광원, 상기 검사물, 및 상기 뷰잉 스크린을 정렬시키는 단계를 포함하는 간섭계를 사용한 측정 방법.
  19. 가시 스펙트럼(visible spectrum) 내에서 대체로 불투명한 반도체 웨이퍼의 두께 변화를 측정하는 방법에 있어서,
    1 미크론보다 큰 파장을 가지는 발산하는 빔을 생성하는 단계;
    상기 빔을 평행하게 하는 단계;
    상기 평행 빔으로 상기 웨이퍼의 공칭상 평면이고 평행한 두 개의 표면(plane-parallel surface) 중 제1 표면을 조명하는 단계;
    상기 평행 빔을 상대적으로 변경된 두 개의 빔으로 분할하기 위하여 상기 웨이퍼를 통해 투과된 빔과 양쪽 평면이 평행한 표면에서 반사된 빔을 결합하여 사용하는 단계;
    상기 웨이퍼의 제1 평면 평행 표면에서 상기 상대적으로 변경된 빔 중 제1 빔을 반사하는 단계;
    상기 웨이퍼의 두 개의 평면 평행 표면 사이에 상기 상대적으로 변경된 빔 중 제2 빔을 투과시키는 단계;
    상기 웨이퍼의 두 개의 평면 평행 표면 중 제2 표면에서 상기 상대적으로 변경된 제2 빔을 반사하는 단계;
    상기 반사된 제1 및 제2 빔 사이에 간섭 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 웨이퍼의 평면 평행 표면 사이의 두께 변화를 표시하는 상기 반사된 제1 및 제2 빔 사이의 광로 거리 변화를 측정하기 위하여 상기 간섭 패턴을 평가하는 단계
    를 포함하는 간섭계의 측정 방법.
  20. 평행한 표면을 가진 검사물의 두께 변화와 평탄도 양쪽 모두를 측정하는 방법에 있어서,
    검사물이 대체로 불투명하게 되는 파장을 가지는 제1 광빔을 생성하는 단계;
    상기 검사물이 부분적으로 투과되는 파장을 가지는 제2 광빔을 생성하는 단계;
    상기 제1 빔을 기준 빔과 테스트 빔으로 분할하는 단계;
    상기 테스트 빔과 제2 빔으로 상기 검사물의 공칭상 평행한 두 개의 표면 중 제1 표면을 조명하는 단계;
    상기 검사물의 제1 평행 표면에서 상기 테스트 빔을 반사하는 단계;
    기준 표면에서 상기 기준 빔을 반사하는 단계;
    상기 제2 빔을 상대적으로 변경된 두 개의 빔으로 분할하기 위하여 상기 검사물을 통해 투과된 빔과 양쪽 평행한 표면에서 반사된 빔을 결합하여 사용하는 단계;
    상기 반사된 기준 빔 및 테스트 빔 사이의 제1 간섭 패턴을 형성하는 단계;
    상기 두 개의 상대적으로 변경된 빔 사이의 제2 간섭 패턴을 형성하는 단계;
    상기 검사물의 제1 평행 표면에서의 평탄도를 표시하는 상기 반사된 기준 및 테스트 빔 사이의 광로 거리 변화를 측정하기 위하여 상기 제1 간섭 패턴을 평가하는 단계; 및
    상기 검사물의 평행 표면 사이의 두께 변화를 표시하는 상기 상대적으로 변경된 두 개의 빔 사이의 광로 거리 변화를 측정하기 위하여 상기 제2 간섭 패턴을 평가하는 단계
    를 포함하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 검사물의 제1 평행 표면을 조명하는 단계 이전에 상기 테스트 빔과 상기 제2 빔을 결합하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1 및 제2 간섭 패턴을 형성하는 단계 이전에 상기 반사된 테스트 빔과 상기 상대적으로 변경된 두 개의 빔을 분리시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  23. 제20항에 있어서, 상기 검사물의 제1 평행 표면에서 상기 상대적으로 변경된 빔 중 제1 빔을 반사하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 검사물의 평행한 두 개의 표면 사이에 상기 상대적으로 변경된 빔 중 제2 빔을 투과시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 검사물의 제2 평행 표면에서 상기 상대적으로 변경된 제2 빔을 반사하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  26. 제20항에 있어서, 상기 조명하는 단계가 상기 테스트 빔과 상기 제2 빔 양쪽 모두로 수직 입사하여 상기 검사물의 제1 평행 표면을 조명하는 단계를 포함하는 방법.
  27. 평행한 표면을 가진 검사물의 두께 변화를 측정하는 간섭계에 있어서,
    변화하는 입사각으로 검사물의 공칭상 평행한 두 개의 표면 중 제1 표면을 조명하기 위한 발산하는 빔을 생성하는 광원;
    상기 검사물을 통하여 투과하는 발산 빔의 제1 및 제2 영역 사이에 형성된 간섭 패턴의 상을 만드는 뷰잉 스크린―여기서 제1 빔 영역은 상기 검사물의 양쪽 평행 표면에서의 반사에 의하여 상기 제2 빔 영역에 대하여 상대적으로 변경됨―; 및
    두께 변화에 기인하는 상대적으로 변경된 두 개의 빔 영역 사이의 광로 거리 변화와 상기 검사물의 제1 표면에 조명되는 입사각이 변화함에 따라 생기는 상대적으로 변경된 두 개의 빔 사이의 광로 거리 변화를 구별하기 위하여 상기 간섭 패턴을 평가하는 프로세서(processor)
    를 포함하는 간섭계.
  28. 제27항에 있어서, 상기 광원이 1 미크론보다 큰 파장을 가지는 발산하는 광빔을 생성하는 간섭계.
  29. 제27항에 있어서, 상기 광원 및 상기 뷰잉 스크린이 공통 광축에 정렬되는 간섭계.
  30. 제29항에 있어서, 상기 검사물이 상기 광원과 상기 뷰잉 스크린 사이에서 상기 공통 광축에 또한 정렬되는 간섭계.
  31. 제27항에 있어서, 상기 뷰잉 스크린이 상기 검사물의 평행한 두 개의 표면 중 제2 표면에 인접하도록 위치되는 간섭계.
  32. 제31항에 있어서, 상기 검사물이 상기 광원보다 상기 뷰잉 스크린에 더 가깝게 위치되는 간섭계.
  33. 평행한 표면을 가진 검사물의 두께 변화와 평탄도 양쪽 모두를 측정하는 간섭계에 있어서,
    검사물이 대체로 불투명하게 되는 파장을 가지는 제1 빔을 생성하는 제1 광원;
    상기 검사물이 부분적으로 투과되는 파장을 가지는 제2 빔을 생성하는 제2 광원;
    상기 제1 빔을 기준 빔 영역과 테스트 빔 영역으로 분할하는 제1 빔스플리터(beamsplitter);
    상기 기준 빔 영역을 반사하는 기준 표면(reference surface);
    상기 테스트 빔 영역이 상기 검사물의 공칭상 평행한 두 개의 표면 중 제1 표면에서 반사하도록 하고, 상기 제2 빔의 상대적으로 변경된 두 개의 영역 중 제1 영역이 상기 제1 평행 표면에서 반사하도록 하고, 그리고 상기 제2 빔의 상대적으로 변경된 두 개의 영역 중 제2 영역이 상기 검사물의 평행한 표면 중 제2 표면에서 반사하도록 하기 위하여 상기 테스트 빔 영역과 상기 제2 빔 양쪽 모두를 상기 검사물로 향하게하는 빔 확대기(beam expander);
    상기 반사된 기준 빔 영역과 상기 제1 빔의 테스트 빔 영역 사이에 제1 간섭 패턴의 이미지를 만들고, 상기 제2 빔이 반사된 상대적으로 변경된 빔 영역 사이에 제2 간섭 패턴의 이미지를 만드는 적어도 하나 이상의 카메라; 및
    상기 검사물의 제1 평행 표면의 평탄도를 측정하기 위하여 상기 제1 빔의 반사된 기준 빔 영역 및 테스트 빔 영역 사이의 광로 거리 변화를 구별하기 위한 상기 제1 간섭 패턴을 평가하고, 상기 검사물의 평행 표면 사이의 두께 변화를 측정하기 위하여 상기 제2 빔이 반사된 상대적으로 변경된 빔 영역 사이의 광로 거리 변화를 구별하기 위한 상기 제2 간섭 패턴을 평가하는 적어도 하나 이상의 프로세서
    를 포함하는 간섭계.
  34. 제33항에 있어서, 상기 빔 확대기에 앞서서 상기 제1 빔의 테스트 빔 영역과 상기 제2 빔을 결합하는 제2 빔스플리터를 추가로 포함하는 간섭계.
  35. 제33항에 있어서, 상기 빔 확대기가 상기 테스트 빔과 상기 제2 빔으로 수직 입사하여 상기 검사물의 제1 평행 표면을 조명하는 콜리메이터(collimator)를 포함하는 간섭계.
  36. 제33항에 있어서, 상기 제1 빔스플리터는 상기 제1 빔의 테스트 및 기준 영역을 또한 결합하는 간섭계.
  37. 제33항에 있어서, 상기 제2 빔스플리터는 상기 제1 빔의 반사된 테스트 빔 영역을 상기 제2 빔이 반사된 상대적으로 변경된 빔 영역과 분리하는 간섭계.
KR1019980709745A 1996-05-31 1997-05-30 반도체 웨이퍼의 두께 변화를 측정하는 간섭계 KR20000016177A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1876996P 1996-05-31 1996-05-31
US60/018,769 1996-05-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20000016177A true KR20000016177A (ko) 2000-03-25

Family

ID=21789697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980709745A KR20000016177A (ko) 1996-05-31 1997-05-30 반도체 웨이퍼의 두께 변화를 측정하는 간섭계

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5909282A (ko)
EP (1) EP0902874B1 (ko)
JP (1) JP3392145B2 (ko)
KR (1) KR20000016177A (ko)
AT (1) ATE258675T1 (ko)
DE (1) DE69727376D1 (ko)
WO (1) WO1997045698A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100933313B1 (ko) * 2007-11-06 2009-12-22 한국표준과학연구원 웨이퍼 두께변화 측정 방법 및 장치

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6381356B1 (en) * 1996-10-23 2002-04-30 Nec Corporation Method and apparatus for inspecting high-precision patterns
US6366688B1 (en) * 1998-06-13 2002-04-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for contact failure inspection in semiconductor devices
US6418604B1 (en) * 1998-07-31 2002-07-16 Imation Corp. Method of fabricating die coater parts
US6368881B1 (en) * 2000-02-29 2002-04-09 International Business Machines Corporation Wafer thickness control during backside grind
EP1309987A2 (en) * 2000-07-31 2003-05-14 Ade Corporation Shape accuracy improvement using a novel calibration approach
DE10130902A1 (de) * 2001-06-27 2003-01-16 Zeiss Carl Interferometersystem, Verfahren zum Aufnehmen eines Interferogramms und Verfahren zum Bereitstellen und Herstellen eines Objekts mit einer Soll-Oberfläche
US6690690B2 (en) 2002-05-29 2004-02-10 Lightgage, Inc. Tunable laser system having an adjustable external cavity
US7130059B2 (en) * 2002-06-24 2006-10-31 Light Gage, Inc Common-path frequency-scanning interferometer
AU2003258951A1 (en) * 2002-06-24 2004-01-06 Lightgage, Inc. Multi-stage data processing for frequency-scanning interferometer
US6882433B2 (en) 2002-07-01 2005-04-19 Lightgage, Inc. Interferometer system of compact configuration
JP4216805B2 (ja) * 2002-07-01 2009-01-28 ライトゲイジ インコーポレイテッド 非鏡面基準表面をもつ周波数走査型干渉計
JP3742801B2 (ja) * 2003-03-18 2006-02-08 独立行政法人科学技術振興機構 膜厚取得方法
US6847458B2 (en) * 2003-03-20 2005-01-25 Phase Shift Technology, Inc. Method and apparatus for measuring the shape and thickness variation of polished opaque plates
US20050168753A1 (en) * 2004-02-03 2005-08-04 Infineon Technologies North America Corp. Optical measurement of device features using interferometric illumination
WO2007044786A2 (en) * 2005-10-11 2007-04-19 Zygo Corporation Interferometry method and system including spectral decomposition
KR100988454B1 (ko) * 2008-01-31 2010-10-18 에스엔유 프리시젼 주식회사 두께 측정방법
KR100942236B1 (ko) 2008-04-08 2010-02-16 충북대학교 산학협력단 판유리 두께의 측정오차 보정방법
KR20160021301A (ko) * 2010-11-12 2016-02-24 에베 그룹 에. 탈너 게엠베하 웨이퍼 스택에 있는 결함 및 층 두께를 측정하기 위한 측정 장치 및 측정 방법
US8687204B2 (en) * 2011-03-24 2014-04-01 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for measuring refractive index based on a ratio between a number of second fringes divided by a difference of the number of second fringes minus a number of first fringes
US9341580B2 (en) 2014-06-27 2016-05-17 Applied Materials, Inc. Linear inspection system
CN109001209A (zh) * 2018-05-29 2018-12-14 宁国中辰密封件有限公司 一种密封条的注胶检测装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2518647A (en) * 1948-01-07 1950-08-15 Celanese Corp Interferometer means for thickness measurements
US3735036A (en) * 1970-10-26 1973-05-22 Express I M Co Real time interferometry contour mapping system
DE2758149C2 (de) * 1977-12-27 1979-10-04 Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart Interferometrisches Verfahren mit λ /4-Auflösung zur Abstands-, Dicken- und/oder Ebenheitsmessung
JPS5535214A (en) * 1978-09-04 1980-03-12 Asahi Chem Ind Co Ltd Method and device for film-thickness measurement making use of infrared-ray interference
DE3048558A1 (de) * 1980-12-22 1982-07-22 Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt Verfahren und vorrichtung zur beruehrungslosen vermessung von kontaktlinsen
US4606638A (en) * 1983-11-03 1986-08-19 Zygo Corporation Distance measuring interferometer and method of use
EP0179935B1 (en) * 1984-10-31 1988-05-18 Ibm Deutschland Gmbh Interferometric thickness analyzer and measuring method
DD265055A3 (de) * 1986-07-29 1989-02-22 Technisches Glas Veb K Anordnung zur interferometrischen abstands- und dickenmessung
JPS63222207A (ja) * 1987-03-11 1988-09-16 Japan Spectroscopic Co 凹部深さ・膜厚測定装置
SU1747877A1 (ru) * 1990-02-28 1992-07-15 Северо-Западный Заочный Политехнический Институт Интерференционный способ измерени толщины полупроводниковых слоев
US5333049A (en) * 1991-12-06 1994-07-26 Hughes Aircraft Company Apparatus and method for interferometrically measuring the thickness of thin films using full aperture irradiation
US5386119A (en) * 1993-03-25 1995-01-31 Hughes Aircraft Company Apparatus and method for thick wafer measurement
JP3234353B2 (ja) * 1993-06-15 2001-12-04 富士写真フイルム株式会社 断層情報読取装置
JPH074922A (ja) * 1993-06-21 1995-01-10 Jasco Corp 半導体多層薄膜膜厚測定装置およびその測定方法
US5555472A (en) * 1993-12-22 1996-09-10 Integrated Process Equipment Corp. Method and apparatus for measuring film thickness in multilayer thin film stack by comparison to a reference library of theoretical signatures
US5471303A (en) * 1994-04-29 1995-11-28 Wyko Corporation Combination of white-light scanning and phase-shifting interferometry for surface profile measurements
US5513553A (en) * 1994-07-13 1996-05-07 Gleasman; Vernon E. Hydraulic machine with gear-mounted swash-plate
US5502564A (en) * 1994-09-13 1996-03-26 Hughes Aircraft Company Substrate thickness measurement using oblique incidence multispectral interferometry
US5515167A (en) * 1994-09-13 1996-05-07 Hughes Aircraft Company Transparent optical chuck incorporating optical monitoring
US5596409A (en) * 1995-03-22 1997-01-21 Eastman Kodak Company Associated dual interferometric measurement method for determining a physical property of an object
US5555471A (en) * 1995-05-24 1996-09-10 Wyko Corporation Method for measuring thin-film thickness and step height on the surface of thin-film/substrate test samples by phase-shifting interferometry

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100933313B1 (ko) * 2007-11-06 2009-12-22 한국표준과학연구원 웨이퍼 두께변화 측정 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP3392145B2 (ja) 2003-03-31
DE69727376D1 (de) 2004-03-04
WO1997045698A1 (en) 1997-12-04
EP0902874B1 (en) 2004-01-28
JP2000501508A (ja) 2000-02-08
US5909282A (en) 1999-06-01
ATE258675T1 (de) 2004-02-15
EP0902874A1 (en) 1999-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5909282A (en) Interferometer for measuring thickness variations of semiconductor wafers
US5671050A (en) Method and apparatus for profiling surfaces using diffracative optics
JP5087186B1 (ja) 等光路干渉計
US5526116A (en) Method and apparatus for profiling surfaces using diffractive optics which impinges the beams at two different incident angles
CA1316367C (en) Interferometer for measuring optical phase differences
US5568256A (en) Method and apparatus utilizing an optical stage for topographic surface analysis
JP2997047B2 (ja) 光学式計測装置
US20070146724A1 (en) Vibration-resistant interferometer apparatus
US4436419A (en) Optical strain gauge
US20050270543A1 (en) Wavefront-measuring interferometer apparatus, and light beam measurement apparatus and method thereof
US5467192A (en) Improvements in or relating to surface curvature measurement
US4221486A (en) Interferometric measurement with λ/4 resolution
JP4667965B2 (ja) 光ビーム測定装置
AU663922B2 (en) Improvements in or relating to surface curvature measurement
US4105335A (en) Interferometric optical phase discrimination apparatus
JPH05500853A (ja) ガラス管壁の厚さを決定するための方法及び装置
JP3010085B2 (ja) ホログラム干渉計
US5898498A (en) Point interferometer to measure phase shift in reticles
JPH11325848A (ja) 非球面形状測定装置
SU1762116A1 (ru) Дифракционный интерферометр
JPH02259512A (ja) 一体型干渉測定装置
JP2902417B2 (ja) 波面収差測定用干渉装置
JPH05157532A (ja) 測定用計算機ホログラム及びそれを用いた計測方法
CN114577111A (zh) 面形检测系统及检测方法
Comastri et al. Two-beam interferometers: a classification which takes into account multiple localizations

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid