KR20020046053A - Apparatus for analysising an organic impurity on wafer surface and method thereof - Google Patents

Apparatus for analysising an organic impurity on wafer surface and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20020046053A
KR20020046053A KR1020000075545A KR20000075545A KR20020046053A KR 20020046053 A KR20020046053 A KR 20020046053A KR 1020000075545 A KR1020000075545 A KR 1020000075545A KR 20000075545 A KR20000075545 A KR 20000075545A KR 20020046053 A KR20020046053 A KR 20020046053A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
stage
chamber
cooler
organic
Prior art date
Application number
KR1020000075545A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100384681B1 (en
Inventor
김현수
Original Assignee
이 창 세
주식회사 실트론
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 이 창 세, 주식회사 실트론 filed Critical 이 창 세
Priority to KR10-2000-0075545A priority Critical patent/KR100384681B1/en
Publication of KR20020046053A publication Critical patent/KR20020046053A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100384681B1 publication Critical patent/KR100384681B1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H01L22/24—Optical enhancement of defects or not directly visible states, e.g. selective electrolytic deposition, bubbles in liquids, light emission, colour change

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE: An apparatus for analyzing organic impurity on a wafer is provided to precisely analyze distribution of impurity regions on the entire surface of the wafer within a short interval of time such that the distribution of the impurity regions are caused by an organic material. CONSTITUTION: A stage(13) is installed inside a chamber. The wafer(11) to measure is mounted on the stage. A cooling unit(15) cools the stage. A camera(23) takes a picture of the surface of the wafer. A space(14) connected to the cooling unit through at least two pipes(25,27) is formed inside the stage.

Description

웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치 및 방법{Apparatus for analysising an organic impurity on wafer surface and method thereof}Apparatus for analysising an organic impurity on wafer surface and method

본 발명은 웨이퍼 표면 상의 오염물을 측정하는 장치에 관한 것으로, 특히, 웨이퍼 표면 상에 흡착된 유기오염물의 분포영역을 분석할 수 있는 유기오염 분석장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring contaminants on a wafer surface, and more particularly, to an organic pollution analysis apparatus capable of analyzing a distribution region of organic contaminants adsorbed on a wafer surface.

웨이퍼가 반도체 기판으로 사용되기 위해서는 웨이퍼 표면의 불순물이 반드시 제어되어야 한다. 웨이퍼 제조시 표면에 오염될 수 있는 불순물은 여러 종류가 있으나 대표적으로 파티클(particle), 금속 오염물(metallic impurity), 유기 오염물(organic impurity)으로 나누어진다. 웨이퍼 상의 이러한 오염물은 반도체소자를 제조할 때 회로의 단락(short), 게이트산화막의 열화 및 결함(defect)의 발생등에 직간접적으로 영향을 주어 반도체소자의 불량을 초래하므로 수율을 저하시킨다.상기에 언급된 오염물중 파티클 및 금속 불순물의 경우는 다양한 분석 장비와 방법이 오래 전부터 개발되어 오염물 제어 기술 발전에 크게 이바지 하였다. 또한 유기 오염물 역시 다양한 분석 장비와 분석 기술이 개발되어 있다.In order for the wafer to be used as a semiconductor substrate, impurities on the wafer surface must be controlled. There are many kinds of impurities that may be contaminated on the surface during wafer fabrication, but are typically classified into particles, metallic contaminants, and organic contaminants. Such contaminants on the wafer directly or indirectly affect the short circuit of the circuit, the deterioration of the gate oxide film, and the occurrence of defects when the semiconductor device is manufactured, resulting in a defect of the semiconductor device, thereby lowering the yield. Among the pollutants mentioned, various analytical equipment and methods have been developed for a long time, which greatly contributed to the development of pollutant control technology. Organic contaminants have also been developed with a variety of analytical equipment and analytical techniques.

실리콘 웨이퍼 상의 유기 오염물을 분석하는 일반적인 방법에는 SIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry), ESCA(Electron Spectroscope for Chemical Analysis), IC(Ion Chromatography) 등을 이용한 직접적인 표면성분 분석방법과 물 접촉각 측정기(Contact Angle Meter) 등을 이용한 간접 측정 방법이 있다.Common methods for analyzing organic contaminants on silicon wafers include direct surface component analysis and contact angle meters using Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS), Electro Spectroscope for Chemical Analysis (ESCA), and ion chromatography (IC). There is an indirect measuring method using such.

상기의 분석방법 중 SIMS, ESCA 및 IC 등의 표면 성분분석 방법은 전자 빔 투사, X-ray 빔 투사 또는 초순수(De-ionized Water)를 이용하여 추출한 유기물 성분을 분석 함으로서 유기물에 대한 성분을 정확히 분석할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 분석하기 위해서는 웨이퍼의 일부를 절단하여 일부 시료만을 분석하거나 초순수를 이용하여 웨이퍼 전면에서 추출된 유기물의 성분만을 분석하기 때문에 유기 오염물이 웨이퍼 표면 어느 영역에 존재하는지에 대해서는 분석할 수 없는 단점이 있다.그러므로, 웨이퍼 상에서 유기 오염물의 분포를 분석하기 위해 물 접촉각 측정기를 이용한 간접 측정 방법을 사용한다. 물 접촉각 측정기를 이용하는 방법은 웨이퍼를 접촉각 측정기의 스테이지 상에 올려놓고 초순수(deionized water) 1㎖를 웨이퍼 표면의 중심 부분에 떨어뜨리고 물방울의 접촉각을 측정한다. 이 때, 웨이퍼 표면의 중심 부분에 유기물에 오염되었다면 수분과 잘 흡착되지 않는 소수성(素水性)이 되므로 수막이 형성되는 것이 방해되어 물방울의 접촉각이 커진다. 그러나, 유기물이 없다면 웨이퍼는 수분과 잘 흡착되는 친수성(親水性)이 되므로 전면에 걸쳐 수막이 형성되어 물방울의 접촉각이 작아진다. 그러므로, 웨이퍼 상의 물방울의 접촉각의 크기에 따라 부분적으로 유기 오염물의 존재 유무를 알 수 있다.Among the above analysis methods, surface component analysis methods such as SIMS, ESCA, and IC analyze organic components accurately by using electron beam projection, X-ray beam projection, or de-ionized water. There is an advantage to this. However, in order to analyze, part of the wafer is cut and only some samples are analyzed, or only the components of organic matter extracted from the front surface of the wafer are analyzed using ultrapure water. Therefore, it is impossible to analyze where the organic contaminants exist on the wafer surface. Therefore, an indirect measurement method using a water contact angle meter is used to analyze the distribution of organic contaminants on the wafer. The method using the water contact angle meter is placed on the stage of the contact angle meter and 1 ml of deionized water is dropped on the center portion of the wafer surface and the contact angle of the water droplets is measured. At this time, if the organic material is contaminated in the center portion of the wafer surface, it becomes hydrophobic, which is hardly adsorbed with water, thus preventing the formation of a water film and increasing the contact angle of water droplets. However, if there is no organic matter, the wafer becomes hydrophilic, which is well adsorbed with water, so that a water film is formed over the entire surface, and the contact angle of the water droplets becomes small. Therefore, it is possible to know the presence or absence of organic contaminants in part depending on the size of the contact angle of the droplets on the wafer.

그리고, 웨이퍼의 중심으로부터 가장자리로 10mm씩 이동하며 반복 측정한다. 그러므로, 웨이퍼 표면의 유기물에 의한 오염영역을 관찰 및 분석할 수 있다.Then, the measurement is repeated while moving from the center of the wafer to the edge by 10 mm. Therefore, it is possible to observe and analyze the contaminated area by organic matter on the wafer surface.

그러나, 물 접촉각 측정기를 이용하는 방법은 웨이퍼 상의 전면이 아닌 다수 부분을 표본 추출하여 각각의 물방울 각도를 측정하므로 유기물에 의한 오염영역의 분포를 정확히 분석하기 어려울 뿐만 아니라 분석 시간이 길어지는 문제점이 있었다.However, the method of using the water contact angle measuring device has a problem in that it is difficult to accurately analyze the distribution of the contaminated area by organic matter and the analysis time is long because the angle of each droplet is measured by sampling a plurality of portions instead of the entire surface on the wafer.

따라서, 본 발명의 목적은 웨이퍼 상의 전면에 유기물에 의한 오염영역의 분포를 정확히 분석할 수 있는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치를 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an organic contaminant analysis apparatus on a wafer that can accurately analyze the distribution of contaminated areas due to organic matter on the entire surface of the wafer.

본 발명의 다른 목적은 웨이퍼 상의 전면에 유기물에 의한 오염영역의 분포를 빠른 시간 내에 분석할 수 있는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석방법를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide an organic contaminant analysis method on a wafer which can analyze the distribution of the contaminated area by organic matter on the entire surface of the wafer in a short time.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치는 챔버와, 상기 챔버 내부에 설치되며 측정될 웨이퍼가 실장되는 스테이지와, 상기 스테이지를 냉각시키는 냉각기와, 웨이퍼의 표면 영상을 촬상하는 촬상기를 포함한다.An organic contaminant analysis apparatus on a wafer according to the present invention for achieving the above object comprises a chamber, a stage on which the wafer to be measured and mounted is mounted, a cooler for cooling the stage, and an image of the surface of the wafer. It includes an imager.

냉각기에 의해 챔버 내부에 설치된 스테이지를 냉각시키는 단계와, 상기 냉각된 스테이지 상에 웨이퍼를 실장하여 상기 웨이퍼 표면에 상기 챔버 내부의 공기와 온도 차에 의해 수분이 응결되기 시작하도록 하는 단계와, 상기 챔버 내부의 습도를 대기 보다 높도록 습도조절기로 조절하여 상기 웨이퍼의 표면에 상기 응결된 수분에 의해 수막을 형성하는 단계와, 상기 웨이퍼의 표면 영상을 찰상기로 촬상하여 유기물에 의해 오염된 영역을 측정 및 분석하는 단계를 구비한다.Cooling the stage installed inside the chamber by a cooler, mounting a wafer on the cooled stage to start condensation of moisture on the wafer surface due to a temperature difference with air in the chamber; The internal humidity is controlled to be higher than the atmosphere to form a water film by the condensed water on the surface of the wafer, and the surface image of the wafer is captured by a scratcher to measure an area contaminated by organic matter. And analyzing.

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치의 개략도.1 is a schematic diagram of an apparatus for analyzing organic contaminants on a wafer according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 상의 유기오염물 분석방법을 도시하는 흐름도.2 is a flow chart illustrating a method for analyzing organic contaminants on a wafer in accordance with the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 유기오염물 분석장치로 측정한 유기 오염된 웨이퍼를 촬상한 평면도.3 is a plan view of an organic contaminated wafer measured by the organic contaminant analyzing apparatus according to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치의 개략도이다.본 발명에 따른 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치는 측정될 웨이퍼(11)가 실장될 스테이지(13)와, 스테이지(13)를 냉각시키는 냉각기(15)와, 챔버(17)와, 챔버(17) 내부의 습도를 조절하는 습도조절기(19)와, 웨이퍼(11)를 비추는 조명기(21)와, 웨이퍼(11)의 표면을 찰상하는 찰상기(23)를 포함한다.1 is a schematic diagram of an organic contaminant analyzing apparatus on a wafer according to the present invention. The organic contaminant analyzing apparatus on a wafer according to the present invention cools the stage 13 and the stage 13 on which the wafer 11 to be measured is mounted. The surface of the cooler 15, the chamber 17, the humidity controller 19 for adjusting the humidity inside the chamber 17, the illuminator 21 for illuminating the wafer 11, and the surface of the wafer 11 are scratched. It includes a scratcher (23).

상기에서 스테이지(13)는 웨이퍼(11)가 실장할 뿐만 아니라 냉각기(15)의 냉기를 실장된 웨이퍼(11)로 전달하는 것으로 열전달 특성이 좋은 금속으로 형성된다. 스테이지(13)는 냉기와 접촉 면적을 증가시켜 냉기가 잘 흡수될 수 있도록 냉각 효율을 증가시키기 위해 내부에 공간(14)을 갖는다.The stage 13 is formed of a metal having good heat transfer characteristics by transferring the cold air of the cooler 15 to the mounted wafer 11 as well as the wafer 11. The stage 13 has a space 14 therein to increase the cooling efficiency so that the cold air can be absorbed well by increasing the contact area with the cold.

냉각기(15)는 질소, 아르곤, 네온 또는 프레온 등의 가스를 액화 상태로 담고 있는 것으로 스테이지(13)와 연결되는 적어도 2개의 관, 예를 들면, 제 1 관(25) 및 제 2 관(27)을 갖는다. 냉각기(15)는 액화 가스를 기화시켜 콤프레셔(도시되지 않음)를 이용하여 제 1 관(25)을 통해 스테이지(13) 내의 공간(14)으로 주입시켜 스테이지(13)를 -4°c 이하로 냉각시킨다. 또한, 공간(14) 내에 주입되어 스테이지(13)를 냉각시킨 후 온도가 상승된 가스는 제 2 관(27)을 통해 냉각기(15)로 다시 환원된다.상기 가스의 순환에 의해 냉각된 스테이지(13)에 실장된 웨이퍼(11)도 냉각되므로, 이 웨이퍼(11)는 챔버(17) 내부의 공기와 급격한 온도 차(△T)를 갖는다. 상기에서 냉각된 웨이퍼(11)의 온도(T1)가 -4°c 이하이고 챔버(17) 내부 공기의 온도(T2)는 대기 온도이라면 온도 차(△T)는 25~30°c 정도가 된다. 그러므로, 온도 차(△T)에 의해 웨이퍼(11)의 표면에 수막(水膜)이 형성된다. 이 수막은 웨이퍼(11)와 챔버(17) 내부 공기의 급격한 온도 차(△T)에 인해 챔버(17) 내부 공기 중의 수분이 웨이퍼(11)의 표면에 응결되는 결로 현상에 의해 생성된다.The cooler 15 contains a gas such as nitrogen, argon, neon or freon in a liquefied state and includes at least two tubes connected to the stage 13, for example, the first tube 25 and the second tube 27. Has The cooler 15 vaporizes the liquefied gas and injects the stage 13 through the first tube 25 into the space 14 in the stage 13 using a compressor (not shown) to bring the stage 13 below -4 ° c. Cool. In addition, the gas which has been injected into the space 14 to cool the stage 13 and whose temperature has risen is reduced back to the cooler 15 through the second pipe 27. The stage cooled by the circulation of the gas ( Since the wafer 11 mounted on 13 is also cooled, the wafer 11 has a sudden temperature difference ΔT with air in the chamber 17. If the temperature T1 of the cooled wafer 11 is -4 ° C or less and the temperature T2 of the air in the chamber 17 is an atmospheric temperature, the temperature difference ΔT is about 25 to 30 ° c. . Therefore, a water film is formed on the surface of the wafer 11 by the temperature difference ΔT. This water film is produced by the condensation phenomenon in which moisture in the air inside the chamber 17 condenses on the surface of the wafer 11 due to a sudden temperature difference ΔT between the wafer 11 and the air inside the chamber 17.

상기에서 웨이퍼(11) 표면의 유기물에 의해 오염되지 않은 부분은 수분이 잘 흡착되어 균일한 수막이 형성되나, 유기물에 의해 오염된 부분은 수분이 잘 흡착되지 않아 5~20초 정도 동안은 수막이 형성되지 않거나 물방울 형태로 존재한다. 이러한 웨이퍼(11) 표면에 발생하는 수막의 변화를 찰상기(23)가 촬상하여 웨이퍼(11) 표면의 유기물에 의해 오염된 영역을 분석한다. 이 때, 조명기(21)는 웨이퍼(11) 주변의 조도를 향상시켜 선명한 상을 얻도록 한다. 상기에서 촬상기(23) 및 조명기(21)는 챔버(17) 내부 및 외부에 설치될 수 있다. 촬상기(23) 및 조명기(21)가 챔버(17) 외부에 설치될 경우에 웨이퍼(11)에 대한 조명 및 촬상이 가능하도록 챔버(17)는 투명하여야 한다.촬상기(23)는 일반적인 스틸 카메라(still camera) 또는 디지털 카메라(digital camera)로 이루어진다. 상기에서 촬상기(23)가 일반적인 스틸 카메라로 이루어지는 경우 필름을 현상 및 인화하므로써 웨이퍼(11) 표면의 유기물에 의해 오염된 영역을 분석할 수 있다. 또한, 촬상기(23)가 디지털 카메라로 이루어지는 경우 촬상된 웨이퍼(11)의 상(phase)을 나타낼 수 있는 모니터(도시되지 않음)가 필요하다.The portion of the wafer 11 that is not contaminated by organics on the surface of the wafer 11 is well adsorbed to form a uniform water film. However, the portion contaminated by organics is not adsorbed on the water, so that the water film may not be adsorbed for about 5 to 20 seconds. Not formed or present in water droplets. The changer 23 captures the change of the water film generated on the surface of the wafer 11, and analyzes the area contaminated by the organic material on the surface of the wafer 11. At this time, the illuminator 21 improves the roughness around the wafer 11 so as to obtain a clear image. The imager 23 and the illuminator 21 may be installed inside and outside the chamber 17. When the imager 23 and the illuminator 21 are installed outside the chamber 17, the chamber 17 should be transparent to enable illumination and imaging of the wafer 11. It consists of a still camera or a digital camera. In the case where the imager 23 is formed of a general still camera, it is possible to analyze a region contaminated by organic material on the surface of the wafer 11 by developing and printing a film. In addition, when the imager 23 is made of a digital camera, a monitor (not shown) capable of representing the phase of the imaged wafer 11 is required.

습도조절기(19)는 챔버(17) 내부의 습도를 대기 보다 높도록, 즉, 50~90% 정도로 조절한다. 상기에서 챔버(17) 내부의 습도가 높으면 웨이퍼(11)의 표면에 수분이 응결되는 속도가 빠르거나, 또한, 웨이퍼(11)와 챔버(17) 내부 공기의 온도 차(△T)가 작아도, 즉, 25~30°c 정도가 되지 않아도 웨이퍼(11)의 표면에 수막(水膜)이 형성된다.상기에서 냉각기(15)가 질소, 아르곤, 네온 또는 프레온 등의 액화 가스를 사용하는 것으로 나타냈으나, 다른 실시예로 냉각수를 사용할 수도 있다.The humidity controller 19 adjusts the humidity inside the chamber 17 to be higher than the atmosphere, that is, about 50 to 90%. In the above, when the humidity inside the chamber 17 is high, even if the rate of moisture condensation on the surface of the wafer 11 is high, or the temperature difference ΔT between the wafer 11 and the air in the chamber 17 is small, That is, a water film is formed on the surface of the wafer 11 even if it does not reach about 25 to 30 ° C. The cooler 15 uses liquefied gas such as nitrogen, argon, neon, or freon. However, in another embodiment, cooling water may be used.

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 상의 유기오염물 분석방법을 도시하는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method for analyzing organic contaminants on a wafer according to the present invention.

먼저, 단계 1(S11)을 참조하면, 냉각기(15)에 의해 스테이지(13)를 냉각시킨다. 상기에서 냉각기(15)는 내장된 질소, 아르곤, 네온 또는 프레온 등이 액화 상태에서 기화된 가스를, 또는, 냉각수를 제 1 관(25) 및 제 2 관(27)을 통해 스테이지(13)의 내부(14)에 순환시킨다. 그러므로, 스테이지(13)의 내부(14)를 순환하는 가스 또는 냉각수가 열을 흡수하여 이 스테이지(13)를 냉각시킨다. 상기에서 스테이지(13)는 가스를 사용할 때 -4°c 이하로 냉각된다.First, referring to step 1 (S11), the stage 13 is cooled by the cooler 15. The cooler 15 is a gas vaporized in the liquefied state of the built-in nitrogen, argon, neon, or freon, or the cooling water through the first tube 25 and the second tube 27 of the stage 13 Circulate inside 14. Therefore, gas or cooling water circulating in the interior 14 of the stage 13 absorbs heat to cool the stage 13. In the above, the stage 13 is cooled below -4 ° C when using gas.

단계 2(S12)을 참조하면, 냉각된 스테이지(13) 상에 측정될 웨이퍼(11)를 실장한다. 이 때, 웨이퍼(11)도 스테이지(13)의 온도만큼 냉각된다. 즉, 웨이퍼(11)의 온도(T1)가 -4°c 이하로 냉각되므로 챔버(17) 내부 공기의 온도(T2)가 대기 온도이라면 온도 차(△T)는 25~30°c 정도가 된다. 이 때, 웨이퍼(11)의 표면에 수분이 응결되기 시작한다.Referring to step 2 (S12), the wafer 11 to be measured is mounted on the cooled stage 13. At this time, the wafer 11 is also cooled by the temperature of the stage 13. That is, since the temperature T1 of the wafer 11 is cooled to -4 ° C or less, if the temperature T2 of the air in the chamber 17 is the atmospheric temperature, the temperature difference ΔT is about 25 to 30 ° c. . At this time, moisture condenses on the surface of the wafer 11.

단계 3(S13)을 참조하면, 습도조절기(19)에 의해 챔버(17) 내부의 습도를 대기 보다 높도록, 즉, 50~90% 정도로 조절한다. 그러므로, 웨이퍼(11)의 표면에 수분이 응결되는 속도가 빠를 뿐만 아니라 웨이퍼(11)와 챔버(17) 내부 공기의 온도 차(△T)가 25~30°c 정도가 되지 않아도 웨이퍼(11)의 표면에 수분이 응결된다.상기에서 웨이퍼(11) 표면에 응결되는 수분은 유기물에 의해 오염되지 않은 부분에 잘 흡착되어 균일한 수막을 형성하나, 유기물에 의해 오염된 부분은 수분을 잘 흡착하지 않아 5~20초 정도 동안은 수막이 형성되지 않거나 물방울 형태로 존재한다.Referring to step 3 (S13), the humidity controller 19 controls the humidity in the chamber 17 to be higher than the atmosphere, that is, 50 to 90%. Therefore, the speed of moisture condensation on the surface of the wafer 11 is not only high, but the temperature difference ΔT between the air in the wafer 11 and the chamber 17 does not reach about 25 to 30 ° c. Moisture condenses on the surface of the wafer 11 The moisture condensed on the surface of the wafer 11 is adsorbed well to the part not contaminated by the organic material to form a uniform water film, but the part contaminated by the organic material does not adsorb moisture well. For 5 to 20 seconds, the water film is not formed or exists in the form of water droplets.

단계 4(S14)를 참조하면, 조명기(21)에 의해 웨이퍼(11) 주변의 조도를 향상시킨다. 그리고, 웨이퍼(11) 표면에 발생하는 수막의 변화를 찰상기(23)로 촬상하여 이 웨이퍼(11) 표면의 유기물에 의해 오염된 영역을 측정 및 분석한다. 상기에서 촬상기(23)는 스틸 카메라(still camera) 또는 디지털 카메라(digital camera)로 이루어는 데, 촬상기(23)가 일반적인 스틸 카메라로 이루어지는 경우 필름을 현상하고 사진으로 인화하여 분석하고, 디지털 카메라로 이루어지는 경우 촬상된 웨이퍼(11)의 상(phase)을 모니터(도시되지 않음)를 통해 관찰하여 분석한다. 이 때, 웨이퍼(11)의 전 표면을 동시에 측정하므로 유기물에 의한 오염영역의 분포를 정확하고 빠르게 분석할 수 있다.Referring to step 4 (S14), the illuminator 21 improves the roughness around the wafer 11. And the change of the water film which arises on the surface of the wafer 11 is imaged with the scratching machine 23, and the area | region contaminated with the organic substance on the surface of this wafer 11 is measured and analyzed. In the above, the imager 23 is composed of a still camera or a digital camera. When the imager 23 is a general still camera, the imager is developed, printed and analyzed as a photograph, and In the case of a camera, the image of the photographed wafer 11 is observed and analyzed through a monitor (not shown). At this time, since the entire surface of the wafer 11 is measured at the same time, it is possible to accurately and quickly analyze the distribution of the contaminated area by the organic material.

도 3은 본 발명에 따른 유기오염물 분석장치 및 방법으로 측정한 유기 오염된 웨이퍼(11)를 촬상한 평면도이다.3 is a plan view of an organic contaminated wafer 11 measured by the organic contaminant analysis apparatus and method according to the present invention.

웨이퍼(11)의 중앙 부분(A)은 수막이 균일하게 형성된 것으로 유기물에 의한 오염이 없는 것을 나타낸다. 그리고, 웨이퍼(11)의 가장자리(B)에 나타내어진 원은 수막이 형성되지 않은 것으로 유기물에 의해 오염된 것을 나타낸다. 상기에서 수막에의해 웨이퍼(11) 전체 표면에서 유기물에 의한 오염영역의 분포를 정확히 측정 및 분석할 수 있다.The central portion A of the wafer 11 shows that the water film is formed uniformly, and there is no contamination by organic matter. The circle shown at the edge B of the wafer 11 indicates that a water film was not formed and was contaminated by organic matter. In the above, the distribution of the contaminated area by organic matter on the entire surface of the wafer 11 can be accurately measured and analyzed by the water film.

상술한 바와 같이 본 발명은 스테이지에 실장된 웨이퍼를 냉각시켜 웨이퍼와 챔버 내부 공기의 온도 차(△T)를 발생시키는 것에 의해 웨이퍼 표면에 수분이 응결되도록 하는 데, 응결되는 수분이 유기물에 의해 오염되지 않은 부분에는 잘 흡착되어 균일한 수막을 형성하고 유기물에 의해 오염된 부분은 수분을 잘 흡착하지 않아 5~20초 정도 동안은 수막을 형성하지 않거나 물방울 형태로 존재하는 것을 촬상기로 촬상하여 웨이퍼의 전체 표면을 동시에 측정하여 유기물에 의한 오염영역의 분포를 분석한다.As described above, the present invention cools the wafer mounted on the stage to generate a temperature difference (ΔT) between the wafer and the air inside the chamber, thereby causing moisture to condense on the surface of the wafer. It is adsorbed well on the part that is not adsorbed to form a uniform water film, and the part contaminated by organic material does not adsorb moisture well, so it does not form water film for 5 to 20 seconds or exists in the form of water droplets. The entire surface is measured simultaneously to analyze the distribution of contaminated areas by organic matter.

따라서, 본 발명은 웨이퍼 상의 전면에 유기물에 의한 오염영역의 분포를 정확하고 빠른 시간 내에 분석할 수 있는 이점이 있다.Therefore, the present invention has the advantage that it is possible to analyze the distribution of the contaminated area by organic matter on the entire surface of the wafer in a precise and fast time.

Claims (18)

챔버와,Chamber, 상기 챔버 내부에 설치되며 측정될 웨이퍼가 실장되는 스테이지와,A stage installed inside the chamber and mounted with a wafer to be measured; 상기 스테이지를 냉각시키는 냉각기와,A cooler for cooling the stage, 웨이퍼의 표면 영상을 촬상하는 촬상기를 포함하는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치.An apparatus for analyzing organic contaminants on a wafer, including an imager for imaging a surface image of the wafer. 청구항 1에 있어서 상기 스테이지는 내부에 상기 냉각기와 적어도 두개의 관과 연결된 공간이 형성된 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치.The organic contaminant analysis apparatus of claim 1, wherein the stage has a space connected therein with the cooler and at least two tubes. 청구항 1에 있어서 상기 냉각기는 액화 가스가 내장된 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치.The apparatus of claim 1, wherein the cooler includes a liquefied gas embedded therein. 청구항 3에 있어서 상기 냉각기는 상기 액화 가스를 기화시켜 적어도 상기 두 개의 관을 통해 상기 스테이지 내의 공간을 순환시키는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치.The organic contaminant analysis apparatus according to claim 3, wherein the cooler vaporizes the liquefied gas to circulate the space in the stage through the at least two tubes. 청구항 3에 있어서 상기 액화 가스는 질소, 아르곤, 네온 또는 프레온으로 이루어진 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치.The apparatus of claim 3, wherein the liquefied gas is made of nitrogen, argon, neon, or freon. 청구항 1에 있어서 상기 냉각기는 냉각수를 내장하여 상기 냉각수를 상기 적어도 두 개의 관을 통해 상기 스테이지 내의 공간을 순환시키는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치.The apparatus of claim 1, wherein the cooler incorporates coolant to circulate the coolant through the at least two pipes to space in the stage. 청구항 1에 있어서 상기 촬상기는 스틸 카메라(still camera) 또는 디지털 카메라(digital camera)로 이루어진 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치.The organic contaminant analysis apparatus of claim 1, wherein the imager comprises a still camera or a digital camera. 청구항 7에 있어서 상기 디지털 카메라(digital camera)로 이루어진 상기 촬상기는 촬상된 웨이퍼의 상(phase)을 나타내는 모니터를 더 포함하는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치.8. The apparatus of claim 7, wherein the imager comprising the digital camera further comprises a monitor indicative of the phase of the imaged wafer. 청구항 1에 있어서 상기 촬상기의 촬상시 상기 웨이퍼 주변의 조도를 향상시키는 조명기를 더 포함하는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치.The organic contaminant analysis apparatus according to claim 1, further comprising an illuminator that improves illuminance around the wafer during imaging of the imager. 청구항 1에 있어서 상기 챔버 내부의 습도를 대기 보다 높도록 조절하는 습도조절기를 더 포함하는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치.The organic contaminant analysis apparatus of claim 1, further comprising a humidity controller configured to control the humidity inside the chamber to be higher than the atmosphere. 청구항 10에 있어서 상기 습도조절기는 상기 챔버 내부의 습도를 50~90%로 조절하는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석장치.The organic contaminant analysis apparatus according to claim 10, wherein the humidity controller controls the humidity in the chamber to 50 to 90%. 냉각기에 의해 챔버 내부에 설치된 스테이지를 냉각시키는 단계와,Cooling the stage installed inside the chamber by a cooler, 상기 냉각된 스테이지 상에 웨이퍼를 실장하여 상기 웨이퍼 표면에 상기 챔버 내부의 공기와 온도 차에 의해 수분이 응결되기 시작하도록 하는 단계와,Mounting a wafer on the cooled stage so that moisture begins to condense on the wafer surface due to a temperature difference with air in the chamber; 상기 챔버 내부의 습도를 대기 보다 높도록 습도조절기로 조절하여 상기 웨이퍼의 표면에 상기 응결된 수분에 의해 수막을 형성하는 단계와,Adjusting the humidity inside the chamber with a humidity controller so as to be higher than the atmosphere to form a water film on the surface of the wafer by the condensed moisture; 상기 웨이퍼의 표면 영상을 찰상기로 촬상하여 유기물에 의해 오염된 영역을 측정 및 분석하는 단계를 구비하는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석방법.The method for analyzing organic contaminants on a wafer, comprising: imaging the surface image of the wafer with a scriber to measure and analyze a region contaminated by organic matter. 청구항 12에 있어서 상기 스테이지를 상기 냉각기에 내장된 액화 가스를 기화시켜 접촉되게 순환시키는 것에 의해 냉각시키는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석방법.The method for analyzing organic contaminants on a wafer according to claim 12, wherein the stage is cooled by circulating the liquefied gas contained in the cooler in contact with each other. 청구항 13에 있어서 상기 액화 가스로 질소, 아르곤, 네온 또는 프레온을 사용하는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석방법.The method of claim 13, wherein nitrogen, argon, neon, or freon are used as the liquefied gas. 청구항 12에 있어서 상기 스테이지를 상기 냉각기에 내장된 냉각수를 접촉되게 순환시키는 것에 의해 냉각시키는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석방법.The method of claim 12, wherein the stage is cooled by circulating the coolant built in the cooler to be in contact with each other. 청구항 12에 있어서 상기 웨이퍼와 상기 챔버 내부 공기의 온도 차가 25~30°c인 웨이퍼 상의 유기오염물 분석방법.The method according to claim 12, wherein the temperature difference between the wafer and the air in the chamber is 25 to 30 ° C. 청구항 12에 있어서 상기 촬상시 조명기에 의해 상기 웨이퍼 주변의 조도를 향상시키는 단계를 더 구비하는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석방법.The method of claim 12, further comprising improving illuminance around the wafer by an illuminator during the imaging. 청구항 12에 있어서 상기 촬상기로 스틸 카메라(still camera) 또는 디지털 카메라(digital camera)를 사용하는 웨이퍼 상의 유기오염물 분석방법.The method of claim 12, wherein a still camera or a digital camera is used as the imager.
KR10-2000-0075545A 2000-12-12 2000-12-12 Apparatus for analysising an organic impurity on wafer surface and method thereof KR100384681B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0075545A KR100384681B1 (en) 2000-12-12 2000-12-12 Apparatus for analysising an organic impurity on wafer surface and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0075545A KR100384681B1 (en) 2000-12-12 2000-12-12 Apparatus for analysising an organic impurity on wafer surface and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020046053A true KR20020046053A (en) 2002-06-20
KR100384681B1 KR100384681B1 (en) 2003-05-22

Family

ID=27681150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0075545A KR100384681B1 (en) 2000-12-12 2000-12-12 Apparatus for analysising an organic impurity on wafer surface and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100384681B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101009688B1 (en) * 2010-04-15 2011-01-19 이앤에이치(주) Hybrid module for solar energy
WO2016200155A1 (en) * 2015-06-08 2016-12-15 주식회사 고영테크놀러지 Humid air forming device, inspection device comprising same, and inspection method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950005091B1 (en) * 1991-10-01 1995-05-18 삼성전자주식회사 Impurities analysis apparatus
JPH07153809A (en) * 1993-11-26 1995-06-16 Nec Corp Method and apparatus for impurity analysis of semiconductor substrate
KR19990006301U (en) * 1997-07-25 1999-02-18 문정환 Wafer stage with thermostat
KR19990033527A (en) * 1997-10-24 1999-05-15 윤종용 Semiconductor wafer inspection microscope and its lighting device
KR100274594B1 (en) * 1997-10-29 2000-12-15 윤종용 Inspection equipment of semiconductor device and method of inspection
KR100247806B1 (en) * 1997-11-06 2000-03-15 김영환 Particle detector device for wafer

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101009688B1 (en) * 2010-04-15 2011-01-19 이앤에이치(주) Hybrid module for solar energy
WO2016200155A1 (en) * 2015-06-08 2016-12-15 주식회사 고영테크놀러지 Humid air forming device, inspection device comprising same, and inspection method
US10619870B2 (en) 2015-06-08 2020-04-14 Koh Young Technology Inc. Humid air forming device, inspection device comprising same, and inspection method

Also Published As

Publication number Publication date
KR100384681B1 (en) 2003-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090019722A1 (en) Apparatus and method for removing organic contamination adsorbed onto substrate, and apparatus and method for measuring thickness of thin film formed on substrate
US11139141B2 (en) Systems and methods for thermally conditioning a wafer in a charged particle beam apparatus
US8264662B2 (en) In-line particle detection for immersion lithography
JP2008210951A (en) Device and method for detecting position
WO2014112628A1 (en) Apparatus and method for processing sample, and charged particle radiation apparatus
US8071961B2 (en) Charged particle beam apparatus
US6903338B2 (en) Method and apparatus for reducing substrate edge effects in electron lenses
KR100384681B1 (en) Apparatus for analysising an organic impurity on wafer surface and method thereof
US6053059A (en) Analyzing system of organic substance adhering to a surface of a sample
US8154719B2 (en) Mask inspection apparatus
JP3339856B2 (en) Foreign matter detection method and semiconductor device manufacturing method using the same
US20210257181A1 (en) Fluid transfer system in a charged particle system
US11598625B2 (en) Apparatus and method for deformation measurement
KR102459875B1 (en) Satellite parts transfer device
JPH11354062A (en) Ion beam processing device
TWI774264B (en) Method and system for monitoring airborne molecular contaminants
JPH09127006A (en) Substrate surface inspection method and device used in the method
JP2003077969A (en) Dust particle detection method, its device and semiconductor device manufacturing method
JP2002299218A (en) Evaluation device of electron beam focus performance and electron beam aligner
WO2023169766A1 (en) Vacuum chamber system including temperature conditioning plate
JP2003185713A (en) Device for inspecting semiconductor
KR20230100444A (en) method and equipment for leakage testing of electrostatic chuck
JP2002329760A (en) Inspection apparatus
JP2008028184A (en) Prober

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee