KR200156801Y1

KR200156801Y1 - 써머-웨이브 장비의 측정치 자동 보정장치

Info

Publication number: KR200156801Y1
Application number: KR2019940004152U
Authority: KR
Inventors: 홍근봉
Original assignee: 구본준; 엘지반도체주식회사
Priority date: 1994-03-04
Filing date: 1994-03-04
Publication date: 1999-10-01
Also published as: KR950028625U

Abstract

본 고안은 반도체 계측 장비, 예컨대 써머-웨이브 장비의 측정치 자동 보정장치에 관한 것으로, 특히 장비의 조건 변화 및 주변온도 변화에 따른 측정치의 변동을 줄이고, 측정치 재현성을 높일 수 있도록 하려는데 목적이 있는 본 고안은 Ar레이저(1)에서 방출된 빔이 어코우스트-옵틱 모듈레이터(2), 다이크로익 미러(3) 및 마이크로 스코프(4)를 통하여 웨이퍼(5)에 주사됨과 동시에 헬륨/네온 레이저(6)에서 방출된 빔이 빔 스플리터(7), 다이크로익 미러(3) 및 마이크로 스코프(4)를 통하여 웨이퍼(5)에 주사되어 반사되고, 반사된 빔이 마이크로 스코프(4), 다이크로익 미러(3) 및 빔 스플리터(7)를 통해 포토 다이오드(9)로 반사되어 변조 주파수를 검출하는 것에 있어서, 상기 웨이퍼(5)가 장착되는 웨이퍼 스테이지(9)에 보정용 샘플(10)을 측정치의 구간별로 분류, 장착하여 구성한 것이다. 이와 같이된 본 고안 장치에 의하면, 장비의 수리 또는 부품 교환등의 작업 후 별도의 보정 작업을 하지 않아도 되고, 주변의 온도 변화 및 광학의 정렬 상태등의 변화에도 측정치의 변동을 최소화시킬 수 있다는 효과가 있으며, 또한 보정용 샘플을 별도록 보관하지 않아 샘플의 오염/파손의 염려가 없게 되는 등의 효과가 있다.

Description

써머-웨이브 장비의 측정치 자동 보정장치

제1도는 일반적인 써머-웨이브 장비의 측정치 보정 방법 설명도.

제2도는 종래 측정치 보정장치의 구성도.

제3도는 본 고안에 의한 써머-웨이브 장비의 측정치 자동 보정장치 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : Ar레이저 2 : 어코우스트-옵틱 모듈레이터

3 : 다이크로익 미러 4 : 마이크로 스코프

5 : 웨이퍼 6 : 헬륨/네온 레이저

7 : 빔 스플리터 9 : 포토 다이오드

10 : 보정용 샘플

본 고안은 반도체 계측 장비, 예컨대 써머-웨이브 장비의 측정치 자동 보정장치에 관한 것으로, 특히 장비의 조건 변화 및 주변 온도 변화에 따른 측정치의 변동을 줄이고, 측정치 재현성을 높이도록 한 써머-웨이브 장비의 측정치 자동 보정장치에 관한 것이다.

일반적으로 알려지고 있는 써머-웨이브 장비의 측정치 보정 방법은 머시인 파라메터(Machine Parameters)에 다음의 기능을 가진 파라메터와 그 값을 입력하도록 되어 있다.

첫째는 표준 인자(Normalization factor) 및 표준 점(Point of Normalization)으로서, 이는 제1도의 (a)에서와 같이, 실측치 A를 요구치 A'로 읽도록 표준 인자에 A를, 표준 점에 A'를 입력한다.

다음은 슬로프 인자(Slope Factor)로서, (a)에서 실측치 라인의 기울기가 요구치 라인이 기울기로 바뀌도록 기울기 값을 입력한다.

그 다음은 다이나믹 레인지 매칭(Dynamic Range Matching)으로서, 제1도의 (b)에서와 같이, 요구치 라인과 실측치 라인의 변화량이 구간별로 다르게 나타날 경우 B'가 B로, C'가 C로, D'가 D로 읽혀지도록 구간별로 실측치와 요구치를 입력한다.

마지막 파라메터는 웨이퍼 구경 측정 값(SCW : Silicon Calibration Wafer)으로서, (b)에서와 같이, 구간별로 요구치가 입력된 샘플을 별도의 카세트에 보관하며 측정 레시피(Recipe)에 샘플 중 1개를 지정시켜, 측정 레시피가 실행될 때 지정된 웨이퍼 구경 측정 값을 측정하여 보정 상수를 구한 뒤 테스트 샘플을 측정하여 보정된 값으로 디스플레이 시킨다.

한편, 첨부한 제2도는 상기와 같은 방법으로 측정치 보정을 행하는 장치의 구성을 보인 것으로서, 이를 참조하여 동작을 살펴보면 다음과 같다.

동작 스위치를 '온' 하게 되면, Ar레이저(1)에서 5.5mK 파워의 빔이 방출되고, 이 빔은 어코우스트-옵틱 모듈레이터(2)를 거쳐 1MHz의 주파수로 변조된 후, 다이크로익 미러(3) 및 마이크로 스코프(4)를 지나 웨이퍼(5)위에 주사된다.

이때 헬륨/네온 레이저(6)에서는 일정한 파워(0.55mK)의 빔이 방출되는 데, 이 빔은 빔 스플리터(7)를 통과하여 다이크로익 미러(3)에서 반사된 후 마이크로 스코프(4)를 지나 웨이퍼(5)위에 주사되어 반사되고, 반사된 빔이 마이크로 스코프(4)를 지나 다이크로익 미러(3)에서 반사되어 빔 스플리터(7)에서 포토 다이오드(8)로 반사되는 것에 의하여 1MHz로 변조된 리플렉티드 파워가 검출된다.

상기 포토 다이오드(8)에 검출되는 파워의 변위량 R과, 변동폭 △R은 웨이퍼(5)의 상태(손상 정도 및 표면의 온도 등)에 따라 다르게 나타나며, △R/R은 약 10^-5-10^-2의 값을 갖게 된다.

종래의 장치는 상기한 △R/R*10⁶을 써머-웨이브 유니트로 환산, 디스 플레이 시킨다.

도면에서 미설명 부호 9는 웨이퍼 스테이지를 보인 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 보정장치에 있어서는, △R/R값이 주변 온도의 변화, Ar레이저 파워의 변화 및 옵틱의 상태에 따라 민감하게 변화되어 장비의 수리 전, 후 재현성이 나빠지게 되는 문제가 있었고, 이로 인해 장비의 수리 전, 후 보정을 필히 해주어야 하며 보정에 필요한 샘플을 각 구간마다 1매씩 영구 보관하고 장비의 조건 변화시마다 보정을 해주어야 하는등 장비 사용의 불편함이 있었다.

이를 감안하여 안출한 본 고안의 목적은 장비의 조건 변화 및 주변 온도 변화에 따른 측정치의 변동을 줄이고, 측정치 재현성을 높이도록 한 써머-웨이브 장비의 측정치 자동 보정장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, Ar레이저에서 방출된 빔이 어코우스트-옵틱 모듈레이터, 다이크로익 미러 및 마이크로 스코프를 통하여 웨이퍼에 주사됨과 동시에 헬륨/네온 레이저에서 방출된 빔이 빔 스플리터, 다이크로익 미러 및 마이크로 스코프를 통하여 웨이퍼에 주사되어 반사되고, 반사된 빔이 마이크로 스코프, 다이크로익 미러 및 빔 스플리터를 통해 포토 다이오드로 반사되어 변조 주파수를 검출하는 것에 있어서, 상기 웨이퍼가 장착되는 웨이퍼 스테이지에 보정용 샘플을 측정치의 구간별로 분류, 장착하여 구성함을 특징으로 하는 써머-웨이브 장비의 측정치 자동 보정장치가 제공 된다.

여기서, 상기 보정용 샘플의 요구치는 30-40000 써머-웨이브 유니트로 함이 바람직하다.

상기와 같이 된 본 고안 장치에 의하면, 장비의 수리 또는 부품 교환등의 작업 후 별도의 보정 작업을 하지 않아도 되고, 주변의 온도 변화 및 광학의 정렬 상태등의 변화에도 측정치의 변동을 최소화시킬 수 있다는 효과가 있으며, 또한 보정용 샘플을 별도로 보관하지 않아 샘플의 오염/파손의 염려가 없게 되는 등의 효과가 있다.

이하, 상기한 바와 같은 본 고안에 의한 써머-웨이브 장비의 측정치 자동 보정장치를 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명 한다.

첨부한 제3도는 본 고안 장치의 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 써머-웨이브 장비의 측정치 자동 보정장치는 Ar레이저(1)에서 방출된 빔이 어코우스트-옵틱 모듈레이터(2), 다이크로익 미러(3) 및 마이크로 스코프(4)를 통하여 웨이퍼(5)에 주사됨과 동시에 헬륨/네온 레이저(6)에서 방출된 빔이 빔 스플리터(7), 다이크로익 미러(3) 및 마이크로 스코프(4)를 통하여 웨이퍼(5)에 주사되어 반사되고, 반사된 빔이 마이크로 스코프(4), 다이크로익 미러(3) 및 빔 스플리터(7)를 통해 포토 다이오드(8)로 반사되어 변조 주파수를 검출하는 것에 있어서, 상기 웨이퍼(5)가 장착되는 웨이퍼 스테이지(9)에 보정용 샘플(10)을 측정치의 구간별로 분류, 장착하여 구성한 것으로, 그외 다른 구성은 종래 구성과 동일하므로 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하였다. 즉, 본 고안은 장비의 주변 조건 변화 및 주변 온도 변화에 따른 측정치의 변동을 줄이고 재현성을 높이기 위해 웨이퍼 스테이지(9)에 보정용 샘플(10)을 미리 장착하여 구성한 것으로, 이때 상기 보정용 샘플(10)의 수는 구간을 나누는 방법에 따라 달리할 수 있으나, 웨이퍼 스테이지(9)의 면적 및 샘플(10)의 크기를 고려하여 5-10개로 함이 바람직하다.

그리고, 보정을 위한 데이타 화일에 샘플(10)의 위치 및 요구치, 보정상수를 기록하여 구성하는 바, 이때, 보정용 샘플(10)의 요구치는 30-40000 써머-웨이브 유니트로 함이 바람직하다.

이와같은 본 고안에 의한 써머-웨이브 장비의 측정치 자동 보정장치는 장비의 설치/수리후나, 또는 일정 주기마다 보정용 샘플(10)의 써머-웨이브 값을 측정하여 요구치에 따른 보정을 자동으로 하는 것이다.

이때 각 샘플별로 보정상수(요구치/실측치)를 기억시킨다.

동작을 구체적으로 살펴보면, 테스트 샘플의 써머-웨이브 값을 측정한 후 측정치인 로오(Raw) 써머-웨이브 값에 보정상수를 곱해 보정된 써머-웨이브 값을 결과로 디스플레이 시키는 것이다.

한편, 정확도가 요구되는 테스트 샘플의 측정시는 측정 레시피에 별도의 선택 기능을 두어 테스트 샘플 측정후 로오 써머-웨이브에 가까운 보정용 샘플을 선택, 추가로 보정용 샘플(10)을 측정하고 보정상수를 재계산할 수 있는 기능을 갖도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안 써머-웨이브 장비의 측정치 자동 보정장치에 의하면, 장비의 수리 또는 부품 교환등의 작업 후 별도의 보정 작업을 하지 않아도 되고, 주변의 온도 변화 및 광학의 정렬 상태등의 변화에도 측정치의 변동을 최소화시킬 수 있다는 효과가 있으며, 또한 보정용 샘플을 별도로 보관하지 않아 샘플의 오염/파손의 염려가 없게 되는 등의 효과가 있다.

Claims

Ar레이저에서 방출된 빔이 어코우스트-옵틱 모듈레이터, 다이크로익 미러 및 마이크로 스코프를 통하여 웨이퍼에 주사됨과 동시에 헬륨/네온 레이저에서 방출된 빔이 빔 스플리터, 다이크로익 미러 및 마이크로 스코프를 통하여 웨이퍼에 주사되어 반사되고, 반사된 빔이 마이크로 스코프, 다이크로익 미러 및 빔 스플리터를 통해 포토 다이오드로 반사되어 변조 주파수를 검출하는 것에 있어서, 상기 웨이퍼가 장착되는 웨이퍼 스테이지에 보정용 샘플을 측정치의 구간별로 분류, 장착하여 구성함을 특징으로 하는 써머-웨이브 장비의 측정치 자동 보정장치.
제1항에 있어서, 상기 보정용 샘플의 요구치는 30-40000 써머-웨이브 유니트인 것을 특징으로 하는 써머-웨이브 장비의 측정치 자동 보정장치.