KR20110139101A

KR20110139101A - 계측 장치 및 계측 방법

Info

Publication number: KR20110139101A
Application number: KR1020110054779A
Authority: KR
Inventors: 나탈리야 나바토바-가바인
Original assignee: 가부시키가이샤 호리바 세이샤쿠쇼
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2011-12-28
Also published as: JP2012007912A; TW201201303A; CN102331271A

Abstract

각 시료 처리 장치의 시료대에 재치된 복수의 시료와 각 계측 결과의 대응 관계를 명확화하는 것이 가능한 계측 장치 및 계측 방법을 제공한다.
계측 장치는 스테이지 위에 재치되는 복수의 웨이퍼를 계측한다. 복수의 웨이퍼에 대한 스테이지 위의 재치 위치와, 각 웨이퍼를 특정하기 위한 계측 ID, 장치 ID 및 위치 ID를 대응지어서 기억부에 기억한다. 기억부에 기억한 웨이퍼에 대한 재치 위치를 참조하여 복수의 시료를 계측한다. 계측 결과를 각 웨이퍼에 대응하는 계측 ID, 장치 ID 및 위치 ID에 대응지어서 기억한다. 기억한 각 웨이퍼의 계측 결과와, 계측 결과에 대응하는 계측 ID, 장치 ID 및 위치 ID를 대응지어서 표시부에 표시한다.

Description

계측 장치 및 계측 방법{MEASUREMENT APPARATUS AND MEASUREMENT METHOD}

본 발명은 시료대 위에 재치(載置)되는 복수 시료의 특성을 계측하는 계측 장치 및 계측 방법에 관한 것이다.

종래, 광 또는 전자선을 이용하여 시료의 특성을 계측하는 계측 장치가 개시 되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 특허 문헌 1에 기재된 계측 장치는 1개의 시료 위의 복수점에 대해 계측을 행한다. 또 반도체 웨이퍼 등의 시료에 대해서는 복수의 시료를 반송(搬送) 로봇에 의해 시료대에 재치하고, 한 번에 계측을 행하는 시도가 이루어지고 있다.

[선행 기술 문헌]

[특허 문헌]

[특허 문헌 1] 일본 특개 2005－257475호 공보

그렇지만 특허 문헌 1에 기재된 계측 장치는 시료대 위에 재치된 1개의 시료에 대한 계측을 행하는 것이며, 많은 시료를 효율적으로 계측할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또 개발 단계에 있어서는 여러 가지 치수의 시료에 대해 검증을 반복할 필요가 있다. 예를 들어, 화합물 반도체 또는 반도체 웨이퍼의 경우, 2 인치, 3 인치, 6 인치, 8 인치 등 여러 가지 검증용의 치수가 존재하기 때문에, 양산용 장치와 같이 1개의 치수에 대해서만 반송이 가능한 로봇을 이용한 반송을 할 수 없다고 하는 문제도 있다. 또한, 복수 치수의 시료가 재치되기 때문에, 시료대에 재치된 시료와 계측 결과의 대응 관계가 불명확하게 된다고 하는 문제도 있었다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은 시료의 치수에 따라 복수의 홀딩부를 작동시키는 것에 의해, 치수가 다른 시료를 효율적으로 계측하는 것이 가능한 계측 장치 및 계측 방법을 제공하는 것이다. 또 본 발명의 다른 목적은 시료 처리 장치의 시료대에 재치된 복수의 시료와 각 계측 결과의 대응 관계를 명확화하는 것이 가능한 계측 장치 및 계측 방법을 제공하는 것이다.

본원에 개시하는 계측 장치는, 시료대 위에 재치되는 복수 시료의 특성을 계측하는 계측 장치에 있어서, 복수의 시료에 대한 시료대 위의 재치 위치와, 각 시료를 특정하기 위한 시료 식별 정보를 대응지어서 기억한 기억부와; 상기 기억부에 기억한 시료에 대한 재치 위치를 참조하여 복수의 시료를 계측하는 계측부와; 그 계측부에 의한 계측 결과를 각 시료에 대응하는 시료 식별 정보에 대응지어서 기억하는 기억 처리부와; 상기 기억 처리부에 의해 기억한 각 시료의 계측 결과와, 그 계측 결과에 대응하는 시료 식별 정보를 대응지어서 표시부에 표시하는 표시 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본원에 개시하는 계측 장치는, 시료의 치수를 수취하는 수취부를 구비하고, 상기 기억부는 치수마다 복수의 시료에 대한 시료대 위의 재치 위치와, 치수마다 각 시료를 특정하기 위한 시료 식별 정보를 대응지어서 기억하고 있고, 상기 계측부는 상기 수취부에 의해 수취한 시료의 치수에 대응하는 각 시료의 재치 위치를 참조하여 복수의 시료를 계측하는 것을 특징으로 한다.

본원에 개시하는 계측 장치는, 상기 시료를 홀딩하기 위해 작동하는 홀딩부와; 시료의 복수 치수마다 상기 홀딩부를 특정하기 위한 홀딩부 식별 정보를 기억한 기억부로부터, 상기 수취부에 의해 수취한 치수에 대응하는 홀딩부 식별 정보를 독출하는 독출부와; 복수의 홀딩부 중, 상기 독출부에 의해 독출된 홀딩부 식별 정보에 대응하는 홀딩부를 작동시키는 정보를 출력하는 출력부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본원에 개시하는 계측 방법은, 시료대 위에 재치되는 복수 시료의 특성을 계측 장치에 의해 계측하는 계측 방법에 있어서, 복수의 시료에 대한 시료대 위의 재치 위치와, 각 시료를 특정하기 위한 시료 식별 정보를 대응지어서 기억한 기억부에 기억한 시료에 대한 재치 위치를 참조하여 복수의 시료를 계측하고, 계측 결과를 각 시료에 대응하는 시료 식별 정보에 대응지어서 상기 기억부에 기억하고, 기억한 각 시료의 계측 결과와, 그 계측 결과에 대응하는 시료 식별 정보를 대응지어서 표시부에 표시하는 것을 특징으로 한다.

본원에 개시하는 계측 장치는, 시료대 위에 재치되는 복수 시료의 특성을 계측하는 계측 장치에 있어서, 시료의 치수를 수취하는 수취부와; 상기 시료를 홀딩하기 위해 작동하는 복수의 홀딩부와; 시료의 복수 치수마다 홀딩부를 특정하기 위한 홀딩부 식별 정보를 기억한 기억부로부터, 상기 수취부에 의해 수취한 치수에 대응하는 홀딩부 식별 정보를 독출하는 독출부와; 복수의 홀딩부 중, 상기 독출부에 의해 독출된 홀딩부 식별 정보에 대응하는 홀딩부를 작동시키는 정보를 출력하는 출력부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본원에 개시하는 계측 장치는, 상기 기억부가 시료의 복수 치수마다 홀딩부 식별 정보와, 치수마다 각 시료를 특정하기 위한 시료 식별 정보를 기억하고 있고, 상기 홀딩부에 의해 홀딩된 복수의 시료를 계측하는 계측부와; 그 계측부에 의한 각 시료의 계측 결과를 시료 식별 정보와 함께 기억하는 기억 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본원에 개시하는 계측 장치는, 상기 기억 처리부에 의해 기억한 각 시료의 계측 결과와, 그 계측 결과에 대응하는 시료 식별 정보를 대응지어서 표시부에 표시하는 표시 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본원에 개시하는 계측 장치는, 상기 수취부가 복수의 다른 치수를 수취하고, 상기 독출부는 상기 수취부에 의해 수취한 복수의 다른 치수에 따라 홀딩부 식별 정보를 기억한 기억부로부터, 상기 수취부에 의해 수취한 복수의 다른 치수에 대응하는 홀딩부 식별 정보를 독출하는 것을 특징으로 한다.

본원에 개시하는 계측 방법은, 시료대 위에 재치되는 복수 시료의 특성을 계측 장치에 의해 계측하는 계측 방법에 있어서, 시료의 치수를 입력부로부터 수취하고, 시료의 복수 치수마다, 상기 시료를 홀딩하기 위해 작동하는 복수의 홀딩부를 특정하기 위한 홀딩부 식별 정보를 기억한 기억부로부터, 수취한 치수에 대응하는 홀딩부 식별 정보를 독출하고, 복수의 홀딩부 중, 독출된 홀딩부 식별 정보에 대응하는 홀딩부를 작동시키는 것을 특징으로 한다.

본원에 있어서, 수취부는 시료의 치수를 수취한다. 복수의 홀딩부는 시료를 홀딩하기 위해 작동한다. 기억부는 시료의 복수 치수마다 홀딩부를 특정하기 위한 홀딩부 식별 정보를 기억하고 있다. 독출부는 수취한 치수에 대응하는 홀딩부 식별 정보를 독출한다. 출력부는 복수의 홀딩부 중, 독출된 홀딩부 식별 정보에 대응하는 홀딩부를 작동시키는 정보를 출력한다.

당해 계측 장치의 한 관점에 의하면, 복수의 시료가 시료대에 재치된 경우에도, 표시부에서 대응하는 시료를 용이하게 특정하는 것이 가능하게 된다.

당해 계측 장치의 한 관점에 의하면, 다른 치수의 시료를 계측하는 것이 필요한 경우에도, 표시부에서 치수에 따른 시료의 특정이 가능하게 된다.

양산 전에 있어서 시료의 특성을 계측할 때에 여러 가지 치수의 시료를 순차 투입할 필요가 있어서 반송 로봇으로는 치수의 변경에 대응할 수 없는 바, 당해 계측 장치의 한 관점에 의하면, 홀딩부를 제어함으로써 여러 가지 사이즈의 시료를 유연하게 계측하는 것이 가능하게 된다.

당해 계측 장치의 한 관점에 의하면, 여러 가지 크기의 시료를 계측하는 경우에도, 적절한 위치에 시료를 배치할 수 있고, 효율적으로 계측하는 것이 가능하게 된다. 따라서 특수한 반송 로봇을 마련하는 일 없이, 여러 가지 치수의 시료를 상황에 따라 계측하는 것이 가능하게 된다.

당해 계측 장치의 한 관점에 의하면, 복수의 시료가 시료대 위에 분산 배치된 경우에도, 각 시료에 대응한 계측 결과를 얻는 것이 가능하게 된다.

당해 계측 장치의 한 관점에 의하면, 시료대 위에 분산 배치된 복수의 시료와, 각 시료 계측의 대응을 표시부에서 시인(視認)하는 것이 가능하게 된다. 또 복수의 시료 처리 장치에 의해 처리된 복수의 시료와, 계측 장치에 있어서 각 시료에 대한 계측 결과를 명확하게 대응짓는 것이 가능하게 된다.

당해 계측 장치의 한 관점에 의하면, 시료대 위에 다른 치수의 시료가 재치된 경우에도, 각 시료를 적절한 위치에서 홀딩하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 시료대에 분산 배치된 홀딩부를 나타내는 설명도이다.
도 2는 계측 장치의 하드웨어 그룹을 나타내는 블록도이다.
도 3은 스테이지 및 홀딩부의 단면을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 4는 홀딩부 파일의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다.
도 5는 결과 파일의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다.
도 6은 결과 표시 이미지를 나타내는 설명도이다.
도 7은 화상 파일의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다.
도 8은 다른 성막(成膜) 장치에 관한 결과 표시 이미지를 나타내는 설명도이다.
도 9는 홀딩부의 제어 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 10은 계측 결과의 표시 처리 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 11은 계측 결과의 표시 처리 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 12는 스테이지에 분산 배치된 홀딩부를 나타내는 평면도이다.
도 13은 스테이지 및 홀딩부의 단면을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 14는 스테이지에 분산 배치된 홀딩부를 나타내는 평면도이다.
도 15는 스테이지 및 홀딩부의 단면을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 16은 스테이지에 분산 배치된 홀딩부 및 홀딩 위치 표시부를 나타내는 평면도이다.
도 17은 스테이지, 홀딩부 및 홀딩 위치 표시부의 단면을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 18은 홀딩부 파일의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다.
도 19는 홀딩 및 점등 제어의 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 20은 실시 형태 4에 관한 분광 엘립소미터(Ellipsometer)의 하드웨어 그룹을 나타내는 블록도이다.
도 21은 조합 입력 화면의 이미지를 나타내는 설명도이다.
도 22는 홀딩부 파일의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다.
도 23은 홀딩부의 작동 처리 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 24는 실시 형태 4에 관한 결과 파일의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다.
도 25는 결과 표시의 이미지를 나타내는 설명도이다.
도 26은 다른 성막 장치에 관한 결과 표시 이미지를 나타내는 설명도이다.
도 27은 결과 표시의 처리 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 28은 실시 형태 5에 관한 분광 엘립소미터의 하드웨어 그룹을 나타내는 블록도이다.
도 29는 스테이지를 나타내는 평면도이다.
도 30은 재치 파일의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다.
도 31은 계측 처리의 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 32는 실시 형태 6에 관한 X선 분석 장치의 하드웨어를 나타내는 블록도이다.
도 33은 재치 파일의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다.
도 34는 스테이지의 평면도이다.
도 35는 결과 파일의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다.
도 36은 결과 표시 이미지를 나타내는 설명도이다.
도 37은 다른 성막 장치에 관한 결과 표시 이미지를 나타내는 설명도이다.
도 38은 계측 처리의 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 39는 계측 처리의 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 40은 실시 형태 7에 관한 계측 장치의 하드웨어를 나타내는 블록도이다.
도 41은 실시 형태 7에 관한 홀딩부 파일의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다.

이하 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 시료대에 분산 배치된 홀딩부를 나타내는 설명도이다. 계측 장치는 시료대(2; 이하, 스테이지(2)라고 함)에 재치된 복수의 시료(3)를 계측한다. 시료(3)는 예를 들어 반도체 웨이퍼, 화합물 반도체, 에피 웨이퍼 또는 LED(Light Emitting Diode)의 웨이퍼 등이다. 이하에서는 웨이퍼(3)를 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼(3)라고 함)인 것으로 하여 설명한다. 웨이퍼(3)는 2 인치, 3 인치, 4 인치, 6 인치, 8 인치, 또는 12 인치 등, 여러 가지 치수(이하, 사이즈라고 함)가 존재한다. 계측 장치는 여러 가지 사이즈의 웨이퍼(3)를 계측하기 위해 사이즈를 접수(수취)한다. 본 실시 형태에서는 설명을 용이하게 하기 위해 2 인치 및 3 인치의 웨이퍼(3)를 이용한 예를 들어 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서 설명하는 수치는 일례이며 이것으로 한정하는 것은 아니다.

계측 장치는 웨이퍼(3)의 사이즈를 접수한 경우, 사이즈에 따른 홀딩부(20)를 작동시킨다. 도 1A는 2 인치의 웨이퍼(3)를 홀딩하는 경우의 설명도이다. 도 1B는 3 인치의 웨이퍼(3)를 홀딩하는 경우의 설명도이다. 스테이지(2)에는 상하 방향에 승강 가능한 홀딩부(20, 20, 20,ㆍㆍㆍ)가 분산 배치되어 있다. 홀딩부(20)는 오프 상태인 경우, 홀딩부(20)의 머리 부분이 스테이지(2)의 평면과 거의 일치하는 높이, 또는 스테이지(2)의 평면보다 하측에 위치하고 있다. 홀딩부(20)는 온 상태인 경우, 스테이지(2)의 평면으로부터 소정 길이 돌출한다.

홀딩부(20)는 2 인치용의 홀딩부(26, 26, 26,ㆍㆍㆍ; 이하, 경우에 따라 20으로 대표함)와 3 인치용의 홀딩부(28, 28, 28,ㆍㆍㆍ; 이하, 경우에 따라 20으로 대표함)를 포함한다. 또한, 본 실시 형태에서는 설명을 용이하게 하기 위해 2개 종류의 홀딩부(20)를 예로 들어 설명하지만 이것으로 한정하는 것은 아니다. 추가로, 4 인치용의 홀딩부(20), 6 인치용의 홀딩부(20)를 아울러 마련해도 좋다.

계측 장치는 웨이퍼(3)의 사이즈로서 2 인치를 접수한 경우, 오프 상태에 있는 홀딩부(26, 26, 26,ㆍㆍㆍ)를 작동하여 온 상태로 한다. 이로 인해 도 1A에 나타내는 바와 같이, 홀딩부(26, 26, 26,ㆍㆍㆍ)가 돌출한다. 이 경우, 3 인치용의 홀딩부(28)는 작동하지 않고 오프 상태인 채이다. 4개의 홀딩부(26, 26, 26, 26) 1조(組)는 소정 반경을 가지는 원주 위에 배치된다. 유저는 2 인치 웨이퍼(3)를, 4개의 홀딩부(26, 26, 26, 26)의 안내에 따라, 스테이지(2) 위에 재치한다. 본 실시 형태에서는 4개의 홀딩부(26, 26, 26, 26)를 1조로 하지만, 이것으로 한정하는 것은 아니다. 적어도 1개 이상의 홀딩부(26)를 1조로 하면 좋다. 또 도 1A의 예에서는 4조의 홀딩부(26)가 돌출하고 있지만, 조수(組數)도 적절한 설계에 따라 정하면 좋다.

한편, 계측 장치는 웨이퍼(3)의 사이즈로서 3 인치를 접수한 경우, 오프 상태에 있는 홀딩부(28, 28, 28,ㆍㆍㆍ)를 작동하여 온 상태로 한다. 이로 인해 도 1B에 나타내는 바와 같이, 홀딩부(28, 28, 28,ㆍㆍㆍ)가 돌출한다. 이 경우, 2 인치용의 홀딩부(26)는 작동하지 않고 오프 상태인 채이다. 4개의 홀딩부(28, 28, 28, 28) 1조는 소정 반경을 가지는 원주 위에 배치된다. 유저는 3 인치 웨이퍼(3)를, 4개의 홀딩부(28, 28, 28, 28)의 안내에 따라, 스테이지(2) 위에 재치한다. 이하 상세하게 설명한다.

도 2는 계측 장치의 하드웨어 그룹을 나타내는 블록도이다. 계측 장치는 광, 레이저 광 또는 전자선 등을 이용한 계측 장치이며, 예를 들어, 분광 엘립소미터, 포토루미네선스(photoluminescence) 계측 장치, 라만 분광 장치, 폴라리미터(polarimeter), 간섭계, 주사 전자 현미경, X선 분석 장치, 전자선 마이크로 애널라이저, 또는 이들 계측 장치를 조합한 계측 장치 등이 이용된다. 또한, 복수의 계측 장치를 조합한 장치의 경우, 계측은 동시에 행하는 것 외에 각 계측 장치순으로 행해도 좋다. 본 실시 형태에서는 분광 엘립소미터(1)를 이용한 예를 들어 설명한다. 또, 분광 엘립소미터(1)는 웨이퍼 처리 장치 내부 또는 웨이퍼 처리 장치의 외부에 마련해도 좋다. 본 실시 형태에 있어서는 웨이퍼 처리 장치 외부에 마련하는 예를 들어 설명한다. 또 본 실시 형태에 있어서, 시료 처리 장치로서, CVD(chemical vapor deposition) 장치, PVD(physical vapor deposition) 장치, 스핀 코터 등의 성막 장치, 에칭 장치, 노광 장치, 세정 장치 또는 연마 장치 등의 반도체 제조 장치를 이용하는 예를 들어 설명한다. 또 이하에서는 일례로서 2개의 성막 장치(70A 및 70B)에 의해 성막된 후의 웨이퍼(3)를 계측하는 예를 들어 설명한다. 성막 장치(70A)는 예를 들어 2 인치 또는 6 인치의 웨이퍼(3)에 대한 성막을 행한다. 성막 장치(70B)는 예를 들어 2 인치의 웨이퍼(3)에 대한 성막을 행한다. 유저는 분광 엘립소미터(1)를 이용하여, 성막 장치(70A 및 70B; 이하, 경우에 따라 70으로 대표함)에 의해 성막된 사이즈가 다른 성막 후의 웨이퍼(3) 계측을 행한다. 이하에서는 성막 장치(70)를 특정하기 위한 식별 정보를 장치 ID라고 하고, 성막 장치(70A)의 장치 ID를 「A」, 성막 장치(70B)의 장치 ID를 「B」라고 한다. 또한, 성막 장치(70)의 수는 2개로 한정하는 것은 아니다.

분광 엘립소미터(1)는 크세논 램프(80), 광조사기(81), 스테이지(2), 광취득기(5), 분광기(7), 데이터 취입기(8), 모터 제어기(9), 승강 제어부(16), 및 컴퓨터(10) 등을 포함하여 구성된다. 분광 엘립소미터(1)는 스테이지(2) 위에 재치된 복수의 웨이퍼(3)를 계측한다. 도 2에서는 1개의 웨이퍼(3)만을 나타내고 있다. 또한, 웨이퍼(3)의 상측에는 실리콘 산화막(SiO₂) 등이 적층되어 있어도 좋다. 또한, 당해 실리콘 산화막의 상측에 아몰퍼스 실리콘막, 폴리 실리콘막 또는 실리콘 질화막(Si₃N₄) 등이 적층되어 있어도 좋다. 분광 엘립소미터(1)는 웨이퍼(3)에 편광한 광을 조사함과 아울러, 웨이퍼(3)에서 반사한 광을 취득하여 반사광의 편광 상태를 측정하고, 측정 결과와 웨이퍼(3)에 따른 모델에 기초하여 웨이퍼(3)의 각 막층의 특성을 해석한다. 또한 웨이퍼(3) 이외에, 화합물 반도체 기판, 단층 또는 다층의 에피막, 절연체막, 사파이어 기판, 또는 유리 기판 등을 기판이라고 해도 좋다.

분광 엘립소미터(1)는 한 쌍의 광조사기(81) 및 광취득기(5)를 구비하는 측정기를 포함하는 측정 해석계의 부분과 구동계의 부분으로 대별된다. 분광 엘립소미터(1)는 측정 해석계의 부분으로서 크세논 램프(80) 및 광조사기(81)를, 제1 광파이버 케이블(15a)로 접속한다. 분광 엘립소미터(1)는 스테이지(2) 위에 재치한 웨이퍼(3)에 편광한 상태의 광을 조사함과 아울러, 웨이퍼(3)에서 반사한 광을 광취득기(5)로 취입한다. 광취득기(5)는 제2 광파이버 케이블(15b)을 통하여 분광기(7)에 접속되어 있고, 분광기(7)는 파장마다 측정을 행하고 측정 결과를 아날로그 신호로서 데이터 취입기(8)에 전송한다. 데이터 취입기(8)는 아날로그 신호를 소요치로 변환하여 컴퓨터(10)에 전송한다. 컴퓨터(10)는 해석을 행한다.

분광 엘립소미터(1)는 구동계 부분으로서, 스테이지(2), 광조사기(81), 광취득기(5) 및 분광기(7)에 제1 모터(M1) ~ 제6 모터(M6)를 각각 마련하고 있다. 제1 모터(M1) ~ 제6 모터(M6)의 구동을 컴퓨터(10)에 접속한 모터 제어기(9)로 제어하는 것에 의해, 스테이지(2), 광조사기(81), 광취득기(5) 및 분광기(7)를 측정에 따른 적절한 위치, 자세로 변경한다. 모터 제어기(9)는 컴퓨터(10)로부터 출력되는 지시에 기초하여 제1 모터(M1) ~ 제6 모터(M6)의 구동 제어를 행한다.

크세논 램프(80)는 광원이며, 복수의 파장 성분을 포함하는 백색광을 발생하고, 발생한 백색광을 광조사기(81)에 제1 광파이버 케이블(15a)을 통하여 보낸다. 광조사기(81)는 반원 반달 형상의 레일(6) 위에 배치되고, 내부에는 편광자(81a)를 가지고 있고, 백색광을 편광자(81a)로 편광하고, 편광 상태의 광을 웨이퍼(3)에 조사한다. 또, 광조사기(81)는 제4 모터(M4)가 구동되는 것에 의해 레일(6)을 따라서 이동하여, 조사하는 광의 스테이지(2)의 스테이지면의 수선(垂線; H)에 대한 각도(입사 각도 φ)를 조정 가능하게 하고 있다.

스테이지(2)는 이동 레일부(도시하지 않음)에 접동(摺動) 가능하게 배치되어 있고, 제1 모터(M1) ~ 제3 모터(M3)의 구동에 의해 스테이지(2)를 도 2 중의 X축 방향, Y축 방향(도 1의 지면에 직교하는 방향) 및 높이 방향이 되는 Z방향으로 각각 이동 가능하게 하고 있다. 스테이지(2)의 이동에 의해, 웨이퍼(3)에 광을 입사시키는 개소(箇所)를 적절히 변경하여, 웨이퍼(3)의 면 분석을 행한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는 스테이지(2)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 움직이게 하는 예를 들어 설명하지만 이것으로 한정하는 것은 아니다. 예를 들어 스테이지(2)를 고정하고, 광조사기(81) 및 광취득기(5)를 움직여서, 조사 위치를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시키도록 해도 좋다. 그 외, 스테이지(2)와 광조사기(81) 및 광취득기(5)의 쌍방을, X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시키도록 해도 좋다. 또, 스테이지(2)의 웨이퍼(3)를 재치하는 스테이지면은 광의 반사를 방지하기 위해 흑색으로 되어 있다.

광취득기(5)는 웨이퍼(3)에서 반사한 광을 취득하고, 취득한 광의 편광 상태를 측정한다. 광취득기(5)는 광조사기(81)와 동일하게 레일(6) 위에 배치되어 있고, PEM(Photo Elastic Modulator, 광탄성 변조기; 5a) 및 검광자(Analyzer; 5b)를 내장하여, 웨이퍼(3)에서 반사된 광을, PEM(5a)을 통하여 검광자(5b)로 유도하고 있다. 광취득기(5)는 제5 모터(M5)의 구동에 의해 레일(6)을 따라서 이동 가능하다. 광취득기(5)는 광조사기(81)의 이동에 연동하여 반사 각도 φ와 입사 각도 φ가 동각도로 되도록, 모터 제어기(9)로 제어되어 있다. 또한, 광취득기(5)에 내장된 PEM(5a)은 취입한 광을 소요 주파수(예를 들어 50 kHz)에서 위상 변조함으로써 직선 편광으로부터 타원 편광을 얻고 있다. 또, 검광자(5b)는 PEM(5a)에서 위상 변조된 각종 편광으로부터 선택적으로 편광을 취득하여 측정한다.

분광기(7)는 반사 미러, 회절 격자, 포토 멀티플라이어(PMT：광 전자 배증관) 및 제어 유닛 등을 내장하여, 광취득기(5)로부터 제2 광파이버 케이블(15b)을 통해서 보내진 광을 반사 미러로 반사하여 회절 격자로 유도하고 있다. 회절 격자는 제6 모터(M6)에 의해 각도를 변경하고 출사하는 광의 파장을 가변한다. 분광기(7)의 내부로 진행한 광은 PMT에서 증폭되고, 광의 양이 적은 경우에도, 측정된 신호(광)를 안정화시킨다. 또, 제어 유닛은 측정된 파장에 따른 아날로그 신호를 생성하여 데이터 취입기(8)에 송출하는 처리를 행한다.

데이터 취입기(8)는 분광기(7)로부터의 신호에 기초하여 반사광의 편광 상태(p 편광, s 편광)의 진폭비 Ψ 및 위상차 Δ를 파장마다 산출하고, 산출한 결과를 컴퓨터(10)에 송출한다. 또한, 진폭비 Ψ 및 위상차 Δ는 p 편광의 진폭 반사 계수 Rp 및 s 편광의 진폭 반사 계수 Rs에 대해 이하 수식 (1)의 관계가 성립된다.

Rp／Rs=tanΨㆍexp(iㆍΔ)ㆍㆍㆍ(1)

단, i는 허수 단위이다(이하 동일). 또, Rp／Rs는 편광 변화량 ρ로 한다.

또, 컴퓨터(10)는 데이터 취입기(8)로 얻어진 편광 상태의 진폭비 Ψ 및 위상차 Δ와 시료에 따른 모델에 기초하여 웨이퍼(3)의 해석을 행함과 아울러, 스테이지(2)의 이동 등에 대한 제어를 행한다. 컴퓨터(10)는 CPU(11; Central Processing Unit), 표시부(14), 입력부(13), 기억부(15), 및 RAM(12; Random Access Memory) 등을 포함한다. CPU(11)는 버스를 통하여 컴퓨터(10)의 하드웨어 각 부와 접속되어 있다. CPU(11)는 하드웨어를 제어함과 아울러, 기억부(15)에 격납된 각종 프로그램에 따라서, 여러 가지의 소프트웨어 처리를 실행한다.

RAM(12)은 반도체 소자 등이며, CPU(11)의 지시에 따라 필요한 정보의 기입 및 독출을 행한다. 표시부(14)는 예를 들어 액정 디스플레이 또는 유기 EL 디스플레이 등이다. 입력부(13)는 키보드 및 마우스, 또는 터치 패널 등의 입력 디바이스이다. 입력부(13)로부터 입력된 웨이퍼(3) 사이즈 등의 정보는 CPU(11)에 출력된다. 기억부(15)는 예를 들어 하드 디스크 또는 대용량 메모리이며, 해석용의 컴퓨터 프로그램, 및 스테이지(2)의 이동 제어용의 컴퓨터 프로그램 등의 각종 프로그램을 미리 기억한다. 또 기억부(15)는 표시부(14)에 표시하기 위한 각종 메뉴 화상의 데이터, 웨이퍼(3)에 관한 기존의 데이터, 복수의 모델, 모델의 작성에 이용되는 복수의 분산식, 작성된 모델, 각종 시료에 따른 레퍼런스 데이터, 및 간섭 무늬(干涉縞)에 관련한 비교 처리에 이용하는 기준값 등을 기억한다.

기억부(15)는 그 외, 홀딩부 파일(151), 결과 파일(이하, DB라고 함; 152) 및 화상 파일(155) 등을 격납하고 있다. 또한, 이러한 파일은 도시하지 않은 DB 서버 등에 기억해도 좋다. 이 경우, CPU(11)는 DB 서버로부터 필요한 정보에 대한 독출, 또는 기입 처리를 행한다. CPU(11)는 스테이지(2)를, 모터 제어기(9)를 통하여 제어하여, 웨이퍼(3, 3, 3,ㆍㆍㆍ)의 막 두께 또는 광학 정수 등을 계측한다.

컴퓨터(10)의 CPU(11)는 측정된 진폭비 Ψ 및 위상차 Δ로부터, 웨이퍼(3)의 주위 분위기 등의 복소 굴절률을 기지(旣知)로 한 경우에, 기억부(15)에 미리 기억되어 있는 모델링 프로그램을 이용한다. 복소 굴절률 N은 해석하는 막층의 굴절률 n 및 소쇠(消衰) 계수 k로 한 경우, 이하의 광학식으로 나타낸 수식 (2)의 관계가 성립된다.

N=n－ikㆍㆍㆍ(2)

또, 입사 각도를 φ, 광조사기(81)가 조사하는 광의 파장을 λ로 한 경우, 데이터 취입기(8)로부터 출력되는 엘립소미터에서 측정된 진폭비 Ψ 및 위상차 Δ는 막 두께 d, 굴절률 n 및 소쇠 계수 k에 대해 이하의 수식 (3)의 관계가 성립된다.

(d, n, k)=F(ρ)=F(Ψ(λ,φ),Δ(λ,φ))ㆍㆍㆍ(3)

컴퓨터(10)의 CPU(11)는 해석하는 각 층의 막 두께, 및 복수의 파라미터를 가지는 복소 유전율의 파장 의존성을 나타내는 분산식을 이용하여, 기억한 모델로부터 이론적인 연산으로 얻어지는 모델 스펙트럼(ΨM (λi),ΔM (λi))(편광 상태)와 데이터 취입기(8)로부터 출력되는 측정 결과에 관한 측정 스펙트럼(ΨE (λi),ΔE(λi))(편광 상태)의 차가 최소로 되도록 막 두께, 분산식의 파라미터 등을 변화시키는 처리(피팅(fitting))를 행한다. 또한, 적용되는 분산식의 일례를 하기의 수식 (4)에 나타낸다. 또한, 분산식은 어디까지나 일례이며 이것으로 한정하는 것은 아니다.

수식 (4)에 있어서 좌변의 ε은 복소 유전율을 나타내고, ε∞, εs는 유전율을 나타내고, Γ0, ΓD,

j는 점성력에 대한 비례 계수(damping factor)를 나타내고, ωoj, ωt, ωp는 고유각 진동수(oscillator frequency, transverse frequency, plasma frequency)를 나타낸다. 또한, ε∞은 고주파에 있어서 유전율(high frequency dielectric constant)이며, εs는 저주파에 있어서 유전율(static dielectric constant)이며, fj=(εSj－ε∞)이다. 또, 복소 유전율 ε(ε(λ)에 상당), 및 복소 굴절률 N(N(λ)에 상당)은 하기의 수식 (5)의 관계가 성립된다.

ε(λ)=N2 (λ)ㆍㆍㆍ(5)

피팅에 대해 설명한다. 웨이퍼(3)를 측정한 경우에서 T개의 측정 데이터쌍을 Exp(i=1, 2,ㆍㆍㆍ, T), T개 모델의 계산 데이터쌍을 Mod(i=1, 2,ㆍㆍㆍ, T)로 했을 때에 측정 오차는 정규 분포한다고 생각하여 표준 편차를 σi로 했을 때의 최소 이승법에 관한 평균 제곱 오차 χ2는 하기의 수식 (6)으로 구해진다. 또한, P는 파라미터의 수이다. 평균 제곱 오차 χ2의 값이 작을 때는 측정 결과와 작성한 모델의 일치도가 큰 것을 의미하기 때문에, 복수의 모델을 비교하는 경우, 평균 제곱 오차 χ2의 값이 가장 작은 것이 베스트 모델에 상당한다.

상술한 컴퓨터(10)의 CPU(11)가 행하는 시료 해석에 관한 일련의 처리는 기억부(15)에 기억된 해석용의 컴퓨터 프로그램에 규정되어 있다. 본 실시 형태에 관한 분광 엘립소미터(1)는 웨이퍼(3)에 있어서 복수의 미리 작성되어 있는 모델의 구조를 기억부(15)의 모델 파일에 기억하고 있다. 이러한 모델의 구조가, 기억부(15)에 기억되는 컴퓨터 프로그램(모델링 프로그램)이 규정하는 처리에 기초하여 독출되어 해석에 이용된다.

도 3은 스테이지(2) 및 홀딩부(20)의 단면을 나타내는 모식적 단면도이다. 일부가 중공(中空)인 스테이지(2) 내부에는 긴 방향을 연직(鉛直) 방향으로 하는 홀딩부(20, 20, 20,ㆍㆍㆍ)가 설치되어 있다. 홀딩부(20)는 제1 홀딩부(21) 및 제2 홀딩부(22)를 포함한다. 제1 홀딩부(21)는 스테이지(2) 내부에 매립되어 있다. 제2 홀딩부(22)는 제1 홀딩부(21)에 지지되어 있고, 온 상태(작동시)에서, 개구부(24)로부터 일부가 스테이지(2) 위로부터 돌출한다. 돌출량은 예를 들어, 웨이퍼(3)의 두께 이상이면 좋다. 또한, 웨이퍼(3)의 두께보다 낮은 위치에 돌출하게 해도 좋다. 제2 홀딩부(22)는 오프 상태에서, 스테이지(2) 내부에 하강한다. 또한, 오프 상태에서는 제2 홀딩부(22)의 머리 부분이 스테이지(2)와 동일 면 위에 위치하도록 제어하면 좋다.

제1 홀딩부(21)는 예를 들어 원통이며, 제2 홀딩부(22)는 예를 들어 당해 원통의 내경보다 작은 외형을 가지는 원주이면 좋다. 원주는 원통의 내부로 진퇴할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 홀딩부(20)를, 원통과 원주의 조합인 것으로서 설명하지만 이것으로 한정하는 것은 아니다. 예를 들어 중공의 사각 기둥과 당해 중공의 사각 기둥으로 진퇴할 수 있는 사각 기둥이어도 좋다. 그 외, 다각 기둥, 단면시(斷面視)가 L자형, 또는 단면시가 반달 형상인 기둥을 이용해도 좋다. 또, 웨이퍼(3)의 홀딩을 용이하게 하기 위해, 온 상태에 스테이지(2)로부터 돌출하는 제2 홀딩부(22)의 외주면(外周面)에 홈을 형성, 또는 수지를 코팅해도 좋다.

홀딩부(20)는 기어 및 모터를 가지는 승강 기구(23)에 의해 상하 방향으로 이동한다. 각 홀딩부(20)는 홀딩부(20)를 특정하기 위한 홀딩부 식별 정보(이하, 홀딩부 ID라고 함)에 의해 특정할 수 있고, CPU(11)는 홀딩부(20)를 작동시키는 경우, 당해 홀딩부(20)에 대응하는 홀딩부 ID 및 온 상태의 정보를 승강 제어부(16)에 출력한다. 출력부로서의 승강 제어부(16)는 승강 기구(23)에 온 상태 또는 오프 상태의 정보를 출력한다. 승강 기구(23)는 온 상태의 정보를 접수한 경우, 제2 홀딩부(22)를 상승시킨다. 승강 기구(23)는 오프 상태의 정보를 접수한 경우, 제2 홀딩부(22)를 하강시킨다. 또한, 본 실시 형태에서는 홀딩부(20)의 일례로서 통부 및 원주에 의해 구성되는 홀딩부(20)를 나타냈지만 이것으로 한정하는 것은 아니다. 통부는 복수여도 좋다. 또, 홀딩부(20)로서 나사를 이용해도 좋다. 이 경우, 스테이지(2)에 나사 홈을 형성하여, 나사를 회전시키는 승강 기구(23)에 의해 나사를 상승 또는 하강시켜도 좋다.

도 4는 홀딩부 파일(151)의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다. 홀딩부 파일(151)은 홀딩부 ID 필드, 웨이퍼 사이즈 필드, 홀딩 좌표 필드, 계측 ID 필드, 중심 좌표 필드 및 계측 영역 필드 등을 포함한다. 홀딩부 ID 필드에는 각 홀딩부(20)를 특정하기 위한 식별 정보가 기억되어 있다. 웨이퍼 사이즈 필드에는 웨이퍼(3)의 사이즈가 홀딩부 ID에 대응지어져 기억되어 있다. 홀딩 좌표 필드에는 홀딩부 ID에 대응지어서, 좌표가 기억되어 있다.

웨이퍼(3)의 재치 위치로서, 중심 좌표 필드에는 웨이퍼(3)의 중심 좌표가 기억되어 있고, 또 계측 영역 필드에는 웨이퍼(3)를 계측하는 좌표가 복수 기억되어 있다. 계측 ID 필드에는 홀딩부 ID, 및 재치 위치인 중심 좌표 또는 계측 영역에 대응지어서, 스테이지(2) 위에 재치되는 웨이퍼(3)의 계측 위치를 특정하기 위한 식별 정보(이하, 계측 ID라고 함)가 기억되어 있다. 예를 들어, 계측 ID가 「1」로 특정되는 장소에는 2 인치의 웨이퍼(3)에 관해 홀딩부 ID가 「211」, 「212」, 「213」, 「214」로 특정되는 4개의 홀딩부(20)가 대응지어져 있다. CPU(11)는 온 상태의 정보를 승강 제어부(16)에 출력한다. 승강 제어부(16)는 상술한 4개의 홀딩부(20)를 상승시킨다. 홀딩부(20)에 의해 둘러싸이는 스테이지 위의 영역에는 유저가 계측 ID를 용이하게 특정할 수 있도록 계측 ID를 미리 기재해 두어도 좋다. 유저는 2 인치의 웨이퍼(3)를 4개의 홀딩부(20) 내에 재치한다. 이 웨이퍼(3)는 계측 ID「1」로 된다.

동일하게, 다른 2 인치의 웨이퍼(3)를 재치할 수 있도록, 홀딩부 ID가 「221」, 「222」, 「223」 및 「224」인 4개 홀딩부(20)를 상승시킨다. 이들 4개의 홀딩부(20)에 홀딩되는 웨이퍼(3)는 계측 ID가 「2」로 된다. CPU(11)는 계측 ID「1」로 특정되는 웨이퍼(3)를 계측하는 경우, 계측 ID에 대응하는 중심 좌표를 독출한다. CPU(11)는 스테이지(2)를 중심 좌표로 이동시키고, 계측 영역 필드에 기억한 좌표를 참조하여 계측을 행한다. 또한, 본 실시 형태에서는 중심 좌표를 기억하는 예를 들어 설명하지만 이것으로 한정하는 것은 아니다. 계측 영역 내의 좌표 중, 미리 초기 위치가 되는 초기 좌표를 기억해 두어도 좋다.

동일하게, 3 인치의 웨이퍼(3)인 경우, 홀딩부 ID가 「311」, 「312」, 「313」 및 「314」로 특정되는 홀딩부(20)를 상승시킨다. 또한, 본 실시 형태에서는 설명을 용이하게 하기 위해, 2 인치의 홀딩부(20)와 3 인치의 홀딩부(20)를 별개로 했지만, 일부의 홀딩부(20)를 서로 공용해도 좋다. CPU(11)는 웨이퍼(3)의 계측 결과를 계측 ID 및 좌표에 대응지어서 결과 파일(152)에 기억한다.

도 5는 결과 파일(152)의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다. 결과 파일(152)은 장치 ID 필드, 위치 ID 필드, 계측 ID 필드, 좌표 필드, 막 두께 필드 및 광학 정수 필드 등을 포함한다. 장치 ID 필드에는 계측 대상이 되는 웨이퍼(3)에 대한 성막을 행한 성막 장치(70)의 장치 ID가 기억되어 있다. 위치 ID 필드에는 장치 ID에 대응지어서, 성막 장치(70)에 있어서 웨이퍼(3)의 배치 위치를 특정하기 위한 식별 정보(이하, 위치 ID라고 함)가 기억되어 있다. 유저는 계측 전에, 입력부(13)로부터 계측 ID에 대응지어서 장치 ID 및 위치 ID를 입력한다. CPU(11)는 입력부(13)로부터 입력된 장치 ID 및 위치 ID를 결과 파일(152)에 기억한다. 또한, 본 실시 형태에서는 계측 ID「1」에 대해, 장치 ID「A」 및 위치 ID「1」이 기억되어 있고, 계측 ID「2」에 대해, 장치 ID「A」 및 위치 ID「2」가 기억되어 있는 예를 들어 설명한다. 동일하게, 계측 ID「3」에 대해, 장치 ID「B」 및 위치 ID「3」이 기억되어 있고, 계측 ID「4」에 대해, 장치 ID「B」 및 위치 ID「4」가 기억되어 있는 것으로 한다.

계측 ID 필드에는 장치 ID 및 위치 ID에 대응지어서, 스테이지(2) 위에 재치되는 웨이퍼(3)의 계측 위치를 특정하기 위한 계측 ID가 기억되어 있다. 이와 같이 각 웨이퍼(3)를 특정하기 위한 시료 식별 정보는 성막 장치(70)를 특정하기 위한 장치 ID, 성막 장치(70) 내 웨이퍼(3)의 배치 위치를 특정하기 위한 위치 ID, 및 웨이퍼(3)의 계측 위치를 특정하기 위한 계측 ID에 의해 구성된다. 예를 들어, 계측 ID「4」, 장치 ID「B」, 위치 ID「4」로 웨이퍼(3)를 특정하는 경우, 웨이퍼(3)가 스테이지(2)의 계측 ID「4」로 특정되는 위치에 재치되고, 분광 엘립소미터(1)에서 계측 ID「4」로 계측 결과가 산출된다. 그리고 당해 산출 결과는 장치 ID「B」인 성막 장치(70B)의 위치 ID「4」로 성막된 웨이퍼(3)인 것이 특정된다. 또한, 위치 ID는 일례이며, 수치 대신에 「상」, 「우」 등을 이용해도 좋다. 또 본 실시 형태에 있어서는 시료 식별 정보는 장치 ID, 위치 ID 및 계측 ID의 3개를 이용하는 예를 들어 설명하지만 이것으로 한정하는 것은 아니다. 성막 장치(70)에 있어서 위치의 특정이 불필요한 경우, 시료 식별 정보는 장치 ID 및 계측 ID의 2개이면 좋다. 또, 1개의 성막 장치(70)에 의해 성막된 사이즈가 다른 웨이퍼(3)를 계측하는 경우, 또는 동일 사이즈의 웨이퍼(3)를 계측하는 경우는 시료 식별 정보로서 계측 ID만을 이용하면 좋다.

본 실시 형태에서는 설명을 용이하게 하기 위해, 계측 ID가 「1」, 「2」, 「3」, 및 「4」로 특정되는 4개의 웨이퍼(3)를 계측하는 예를 들어 설명한다. 좌표 필드에는 계측 ID에 대응지어서 계측했을 때의 좌표가 기억되어 있다. 본 실시 형태에서는 계측 항목으로서, 막 두께 및 광학 정수를 예로 들어 설명한다. 또한, 계측 항목은 일례이며, 계측 장치의 종류에 따라 적절한 계측 항목이면 좋다. 예를 들어, 좌표에 대응지어서 시료 위의 결정화도(結晶化度), 응력 또는 내부의 원소 정보 등을 계측 항목이라고 해도 좋다.

막 두께 필드에는 제1 계측 항목으로서 웨이퍼(3)의 막 두께가 좌표에 대응지어져 기억되어 있다. 또 광학 정수 필드에는 제2 계측 항목으로서 웨이퍼(3)의 광학 정수(굴절률, 소쇠 계수)가 좌표에 대응지어져 기억되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서 설명한 홀딩부 파일(151) 및 결과 파일(152)의 데이터 레이아웃은 일례이며, 이것으로 한정하는 것은 아니다. 데이터간의 관계가 홀딩되어 있으면, 설계에 따라 적절한 기억 형태를 채용하면 좋다. 또, 홀딩부 파일(151) 및 결과 파일(152)은 컴퓨터(10) 내의 기억부(15)에 기억하는 것 외에, 외부의 데이터 베이스 서버(도시하지 않음)에 기억해도 좋다. 결과 파일(152)은 웨이퍼(3) 위에 성막된 각 층의 막 두께 및 광학 정수를 기억하고 있다. 본 실시 형태에 있어서는 웨이퍼(3) 위에 2층이 형성되어 있고, 도 5에서는 제1층의 계측 결과를 표시하고 있다. 또한, 웨이퍼(3) 위에 성막되는 층은 1층이어도 좋고, 또 3층 이상이어도 좋다.

도 6은 결과 표시 이미지를 나타내는 설명도이다. CPU(11)는 결과 파일(152)의 계측 결과에 기초하여, 계측 결과를 표시 화면에 기술한다. 표시 화면은 제1 표시부(141) 및 제2 표시부(142)를 포함한다. 도 6의 제1 표시부(141)에는 장치 ID「A」에 대한 표시 결과를 표시하고 있다. CPU(11)는 결과 파일(152)에 기억한 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID, 좌표, 막 두께 및 광학 정수를 독출하고, 제2 표시부(142)에 기술한다.

도 7은 화상 파일(155)의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다. 화상 파일(155)는 장치 ID 필드, 화상 데이터 필드, 위치 ID 필드 및 묘화 위치 정보 필드 등을 포함한다. 화상 데이터 필드에는 장치 ID에 대응지어서 성막 장치(70)의 웨이퍼 배치 위치를 나타내는 화상 데이터가 기억되어 있다. 도 6의 예는 성막 장치(70A)의 웨이퍼(3)의 배치 위치를 나타내고 있다. 2 인치의 웨이퍼(3)를 모식적으로 나타내는 원이 4개 표시된다. 또한, 4개의 원의 외측에 6 인치의 웨이퍼(3)를 모식적으로 나타내는 원이 1개 표시된다. 묘화 위치 정보 필드에는 위치 ID에 대응하는 원의 정보가 기억되어 있다. 예를 들어, 위치 ID「1」에는 도 6의 12시 위치에 존재하는 2 인치의 웨이퍼(3)를 모식적으로 나타내는 작은 원이 대응지어져 있다. 또 위치 ID「2」에는 도 6의 3시 위치에 존재하는 2 인치의 웨이퍼(3)를 모식적으로 나타내는 작은 원이 대응지어져 있다. 추가로 위치 ID「5」에는 6 인치의 웨이퍼(3)를 모식적으로 나타내는 큰 원이 대응지어져 있다.

CPU(11)는 장치 ID에 대응하는 화상 데이터를 화상 파일(155)로부터 독출하고, 제1 표시부(141)에 표시한다. CPU(11)는 결과 파일(152)을 참조하여, 장치 ID, 위치 ID 및 계측 ID에 대응하는 각 좌표의 막 두께를 독출한다. CPU(11)는 화상 파일(155)로부터 위치 ID에 대응하는 묘화 위치 정보를 독출한다. CPU(11)는 묘화 위치 정보로 특정되는 웨이퍼(3)를 모식적으로 나타내는 원 내에, 독출한 각 좌표의 막 두께의 색 변화를 표시한다. 또한, 색은 막 두께 최대값의 색 및 막 두께 최소값의 색을 미리 기억부(15)에 기억해 두고, 막 두께에 따라 대응하는 색을 컬러 또는 흑백으로 표시하면 좋다. CPU(11)는 위치 ID 및 묘화 위치 정보를 참조하여, 색 표시한 막 두께에 관련지어서, 대응하는 계측 ID, 장치 ID 및 위치 ID를 표시한다.

도 6의 예에서는 장치 ID「A」, 위치 ID「1」, 계측 ID「1」로 특정되는 웨이퍼(3)의 막 두께에 관한 농담(濃淡), 및 장치 ID「A」, 위치 ID「2」, 계측 ID「2」로 특정되는 웨이퍼(3)의 막 두께에 관한 농담이 표시되어 있다.

이로 인해, 각 웨이퍼(3)의 상태를 용이하게 파악할 수 있다. 또, 장치 ID 및 위치 ID가 아울러 표시되는 것으로부터, 계측 결과에 문제가 있는 성막 장치(70) 및 해당하는 웨이퍼(3)를 특정할 수 있고, 조기에 성막 장치(70)에 대한 피드백이 가능하게 된다. 제1 표시부(141)의 하부에는 막 두께 버튼(143) 및 광학 정수 버튼(144)이 표시되어 있다. 이러한 버튼은 계측 항목을 전환하기 위한 버튼이다.

유저는 막 두께의 결과 표시를 희망하는 경우, 막 두께 버튼(143)을 클릭한다. 유저는 광학 정수의 결과 표시를 희망하는 경우, 광학 정수 버튼(144)을 클릭한다. CPU(11)는 막 두께 버튼(143)이 클릭된 경우, 결과 파일(152)로부터 좌표 및 막 두께를 독출하고, 도 6에 나타내는 윤곽도를 표시한다. CPU(11)는 광학 정수 버튼(144)이 클릭된 경우, 조작 입력을 접수한다. CPU(11)는 결과 파일(152)로부터 좌표 및 광학 정수를 독출한다. 또한, 광학 정수는 굴절률 또는 소쇠 계수 중 어느 것을 선택하여 독출하면 좋다. 이하에서는 굴절률을 독출하는 것으로서 설명한다.

CPU(11)는 장치 ID에 대응하는 화상 데이터를 화상 파일(155)로부터 독출하고, 제1 표시부(141)에 표시한다. CPU(11)는 결과 파일(152)을 참조하여, 장치 ID, 위치 ID 및 계측 ID에 대응하는 각 좌표의 굴절률을 독출한다. CPU(11)는 화상 파일(155)로부터 위치 ID에 대응하는 묘화 위치 정보를 독출한다. CPU(11)는 묘화 위치 정보로 특정되는 웨이퍼(3)를 모식적으로 나타내는 원 내에, 독출한 각 좌표의 굴절률의 색 변화를 표시한다. 또한, 색은 굴절률 최대값의 색 및 굴절률 최소값의 색을 미리 기억부(15)에 기억해 두고, 굴절률에 따라 대응하는 색을 컬러 또는 흑백으로 표시하면 좋다.

도 8은 다른 성막 장치(70)에 관한 결과 표시 이미지를 나타내는 설명도이다. CPU(11)는 결과 파일(152)의 계측 결과에 기초하여, 계측 결과를 표시 화면에 기술한다. 표시 화면은 제1 표시부(141) 및 제2 표시부(142)를 포함한다. 도 8의 제1 표시부(141)에는 장치 ID「B」에 대한 표시 결과를 표시하고 있다. CPU(11)는 결과 파일(152)에 기억한 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID, 좌표, 막 두께 및 광학 정수를 독출하고, 제2 표시부(142)에 기술한다.

CPU(11)는 장치 ID에 대응하는 화상 데이터를 화상 파일(155)로부터 독출하고, 제1 표시부(141)에 표시한다. CPU(11)는 결과 파일(152)을 참조하여, 장치 ID, 위치 ID 및 계측 ID에 대응하는 각 좌표의 막 두께를 독출한다. CPU(11)는 화상 파일(155)로부터 위치 ID에 대응하는 묘화 위치 정보를 독출한다. CPU(11)는 묘화 위치 정보로 특정되는 웨이퍼(3)를 모식적으로 나타내는 원 내에, 독출한 각 좌표의 막 두께의 색 변화를 표시한다.

CPU(11)는 위치 ID 및 묘화 위치 정보를 참조하여, 색 표시한 막 두께에 관련지어서, 대응하는 계측 ID, 장치 ID 및 위치 ID를 표시한다. 도 8의 예에서는 장치 ID「B」, 위치 ID「3」, 계측 ID「3」으로 특정되는 웨이퍼(3)의 막 두께에 관한 농담, 및 장치 ID「B」, 위치 ID「4」, 계측 ID「4」로 특정되는 웨이퍼(3)의 막 두께에 관한 농담이 표시되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는 제2 표시부(142)에 있어서 장치 ID「A」 및 「B」 쌍방의 결과를 표시하고 있지만 이것으로 한정하는 것은 아니다. 어느 일방만을 표시하도록 해도 좋다.

도 9는 홀딩부(20)의 제어 순서를 나타내는 플로차트이다. 유저는 입력부(13)로부터 계측을 희망하는 웨이퍼(3)의 사이즈를 입력한다. CPU(11)는 입력부(13)에 의해 입력된 웨이퍼(3)의 사이즈를 접수한다(단계 S71). CPU(11)는 입력된 사이즈에 대응하는 홀딩부 ID를 홀딩부 파일(151)로부터 독출한다(단계 S72). CPU(11)는 독출한 홀딩부 ID 및 온 상태의 정보를 승강 제어부(16)에 출력한다(단계 S73). 승강 제어부(16)는 홀딩부 ID에 대응하는 승강 기구(23)를 제어하여, 홀딩부 ID에 대응하는 홀딩부(20)를 상승시킨다(단계 S74).

이로 인해, 스테이지(2) 위에는 복수의 웨이퍼(3)를 재치할 때에 표적이 되는 홀딩부(20)가 상승한다. 유저는 웨이퍼(3)를 원주 형상으로 형성되는 홀딩부(20, 20, 20, 20)의 내부에 재치한다. CPU(11)는 계측 ID에 대응하는 장치 ID 및 위치 ID를 입력부(13)로부터 접수한다(단계 S741). CPU(11)는 계측 ID에 대응하는 장치 ID 및 위치 ID를 결과 파일(152)에 기억한다(단계 S742). 또한, 장치 ID가 1개인 경우, 단계 S741 및 S742의 처리는 생략해도 좋다. 그리고 후술하는 계측 처리를 행한다. 유저는 계측을 종료하는 경우, 입력부(13)로부터 계측 종료 정보를 입력한다. CPU(11)는 입력부(13)로부터 계측 종료 정보를 접수했는지의 여부를 판단한다(단계 S75). CPU(11)는 계측 종료 정보를 접수하지 않다고 판단한 경우(단계 S75에서 아니오), 계측 종료 정보를 접수할 때까지 대기한다.

CPU(11)는 계측 종료 정보를 접수했다고 판단한 경우(단계 S75에서 예), CPU(11)는 기억부(15)에 기억한 경고 정보를 독출하고, 독출한 경고 정보를 출력한다(단계 S751). 이 경고 정보는 홀딩부(20)의 하강 전에 웨이퍼(3)를 없애야 할 취지의 정보이다. 예를 들어, CPU(11)는 「홀딩부가 하강하기 때문에, 모든 웨이퍼(3)를 회수해 주세요.」 등의 텍스트문을 독출하고, 표시부(14)에 표시해도 좋다. 그 외 CPU(11)는 도시하지 않은 스피커에 의해 음성 또는 경고음을 출력해도 좋다. 이로 인해, 홀딩부(20)의 하강에 수반하는 웨이퍼(3)의 손상을 미연에 방지할 수 있다. 유저는 경고 정보에 대한 확인을 나타내는 정보를 입력부(13)로부터 입력한다. CPU(11)는 입력부(13)로부터 확인을 나타내는 정보를 접수한 경우, 독출한 홀딩부 ID 및 오프 상태의 정보를 승강 제어부(16)에 출력한다(단계 S76). 승강 제어부(16)는 홀딩부 ID에 대응하는 승강 기구(23)를 제어하여, 홀딩부 ID에 대응하는 홀딩부(20)를 하강시킨다(단계 S77). 또한, 하강시는 모든 홀딩부 ID에 대응하는 승강 기구(23)에 오프 상태의 정보를 출력해도 좋다.

도 10 및 도 11은 계측 결과의 표시 처리 순서를 나타내는 플로차트이다. CPU(11)는 입력된 사이즈에 대응하는 계측 ID를 홀딩부 파일(151)로부터 독출한다(단계 S81). CPU(11)는 홀딩부 파일(151)로부터 계측 ID에 대응하는 계측 영역을 독출한다(단계 S82). CPU(11)는 독출한 계측 영역 내에서 계측을 개시한다(단계 S83). 또한, 측정은 중심 좌표뿐이어도 좋고, 유저가 입력부(13)로부터 지정한 좌표에 대해 행해도 좋다.

CPU(11)는 계측 후, 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID, 좌표, 막 두께 및 광학 정수를 대응지어서 결과 파일(152)에 기억한다(단계 S84). CPU(11)는 단계 S81에서 독출한 모든 계측 ID에 대한 처리를 종료했는지의 여부를 판단한다(단계 S85). CPU(11)는 모든 계측 ID에 대해 처리를 종료하고 있지 않다고 판단한 경우(단계 S85에서 아니오), 처리를 단계 S82로 돌아가, 다른 계측 ID에 관한 웨이퍼(3)의 측정을 행한다. 이로 인해, 장치 ID, 위치 ID 및 계측 ID에 대응지어서 측정 결과가 결과 파일(152)에 기억된다.

CPU(11)는 모든 계측 ID에 대한 처리가 종료됐다고 판단한 경우(단계 S85에서 예), 단계 S860로 이행하여, 표시 처리를 실행한다. CPU(11)는 표시를 희망하는 장치 ID의 입력을 입력부(13)로부터 접수한다(단계 S860). CPU(11)는 화상 파일(155)로부터 장치 ID에 대응하는 화상 데이터를 독출하고, 표시부(14)에 표시한다(단계 S86). CPU(11)는 결과 파일(152)로부터 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID, 좌표, 막 두께 및 광학 정수를 독출한다(단계 S87). CPU(11)는 제2 표시부(142)에, 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID, 좌표, 막 두께 및 광학 정수를 기술한다(단계 S88). CPU(11)는 화상 파일(155)로부터 장치 ID에 대응하는 위치 ID 및 묘화 위치 정보를 독출한다(단계 S89).

CPU(11)는 막 두께 버튼(143)이 조작됐는지의 여부를 판단한다(단계 S93). CPU(11)는 막 두께 버튼(143)이 조작되었다고 판단한 경우(단계 S93에서 예), 단계 S94로 이행한다.

CPU(11)는 결과 파일(152)로부터 단계 S860에서 접수한 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID에 대응하는 각 좌표의 막 두께를 독출한다(단계 S94). CPU(11)는 각 좌표의 막 두께에 대응하는 색을 결정한다(단계 S95). CPU(11)는 단계 S89에서 독출한 위치 ID에 대응하는 묘화 위치 정보를 참조하여, 당해 묘화 위치 정보로 특정되는 웨이퍼(3)를 모식적으로 나타내는 원 내에, 단계 S95에서 결정한 각 좌표의 막 두께의 색을 표시한다(단계 S96). CPU(11)는 색 표시의 처리를, 모든 위치 ID에 대해 행한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는 각 계측 ID에 대해 좌표별로 막 두께를 표시했지만 이것으로 한정하는 것은 아니다. CPU(11)는 각 좌표의 막 두께(또는 광학 정수)의 평균값을 구하고 제2 표시부(142)에 표시해도 좋다. 또 CPU(11)는 평균값에 대응하는 색을, 웨이퍼(3)를 모식적으로 나타내는 원 내에 표시해도 좋다. 추가로 CPU(11)는 미리 정한 문턱값보다 큰 평균값을 가지는 막 두께 또는 광학 정수에 관해, 장치 ID, 위치 ID 및 계측 ID의 정보와 함께 이상을 나타내는 정보를 표시부(14) 또는 도시하지 않은 음성 출력부에 출력해도 좋다.

CPU(11)는 막 두께 버튼(143)이 조작되지 않았다고 판단한 경우(단계 S93에서 아니오), 단계 S97로 이행한다. CPU(11)는 결과 파일(152)로부터 단계 S860에서 접수한 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID에 대응하는 각 좌표의 광학 정수를 독출한다(단계 S97). CPU(11)는 각 좌표의 광학 정수에 대응하는 색을 결정한다(단계 S98). CPU(11)는 단계 S89에서 독출한 위치 ID에 대응하는 묘화 위치 정보를 참조하여, 당해 묘화 위치 정보로 특정되는 웨이퍼(3)를 모식적으로 나타내는 원 내에, 단계 S98에서 결정한 각 좌표의 광학 정수의 색을 표시한다(단계 S99). CPU(11)는 색 표시의 처리를, 단계 S860에서 접수한 장치 ID에 대응하는 모든 위치 ID에 대해 행한다. CPU(11)는 단계 S89에서 독출한 위치 ID에 대응하는 묘화 위치 정보를 참조하여, 당해 묘화 위치 정보로 특정되는 웨이퍼(3)를 모식적으로 나타내는 원의 부근에, 대응하는 계측 ID, 장치 ID 및 위치 ID를 표시한다(단계 S910). CPU(11)는 당해 표시 처리를 모든 위치 ID에 대해 행한다. CPU(11)는 다른 장치 ID를 접수한 경우, 단계 S86 이후의 처리와 동일하게 행한다. 또한, 다른 층에 대해서도 동일한 처리를 행하면 좋다. 이로 인해, 다른 성막 장치(70)에서 성막된 웨이퍼(3)를 특정한 다음 계측 및 평가하는 것이 가능하게 된다.

실시 형태 2

실시 형태 2는 다른 홀딩부(20)의 형태에 관한 것이다. 도 12는 스테이지(2)에 분산 배치된 홀딩부(20)를 나타내는 평면도이다. 도 13은 스테이지(2) 및 홀딩부(20)의 단면을 나타내는 모식적 단면도이다. 웨이퍼(3)의 홀딩은 본 실시 형태와 같이, 흡인(吸引)에 의해 행해도 좋다. 도 12에는 일례로서 2 인치의 웨이퍼(3)를 흡인하는 홀딩부(26, 26, 26, 26)를 나타내고 있다. 홀딩부(20)는 대응하는 웨이퍼(3)의 외주보다 내측에 복수 배치된다. 또한, 홀딩부(20)는 대응하는 웨이퍼(3)의 외주 위의 복수 개소에 배치해도 좋다. 홀딩부(26, 26, 26, 26)의 한층 더 외측에는 3 인치의 웨이퍼(3)에 대응하는 홀딩부(28, 28, 28, 28)가 복수 배치된다.

흡인 장치인 홀딩부(20)는 펌프 등의 흡인부(32) 및 흡인관(31)을 포함한다. 흡인관(31)은 일단이 스테이지(2) 위에서 개구하고 있다. 흡인관(31)의 타단은 스테이지(2) 하부를 향해 뻗고 있다. 흡인관(31)의 타단은 흡인부(32)에 접속되어 있다. 흡인 제어부(16)는 각 홀딩부(20, 20,ㆍㆍㆍ)에 접속되어 있다. 홀딩부(20)는 흡인 제어부(16)로부터 온 상태의 정보를 접수한 경우, 흡인부(32)를 작동시킨다. 흡인부(32)는 흡인관(31)의 일단인 스테이지(2) 위의 개구부(24)로부터 공기를 흡입한다. 홀딩부(20)는 흡인 제어부(16)로부터 오프 상태의 정보를 접수한 경우, 흡인부(32)의 작동을 정지한다.

홀딩부(20)는 단차(段差)를 형성함으로써, 웨이퍼(3)를 홀딩해도 좋다. 도 14는 스테이지(2)에 분산 배치된 홀딩부(20)를 나타내는 평면도이다. 도 15는 스테이지(2) 및 홀딩부(20)의 단면을 나타내는 모식적 단면도이다. 웨이퍼(3)의 홀딩은 본 실시 형태와 같이, 단차를 형성하는 것에 의해 행해도 좋다. 도 14에는 2 인치용의 웨이퍼(3)를 홀딩하는 홀딩부(26) 및 3 인치용의 웨이퍼(3)를 홀딩하는 홀딩부(28)를 나타내고 있다. 홀딩부(20)는 웨이퍼(3)의 외형보다 큰 외형을 가지고, 승강 제어부(16)의 제어에 따라 승강한다. 홀딩부(20)는 승강 장치(36, 38), 및 승강 스테이지(366, 368)를 구비한다.

승강 장치(36)는 모터 및 기어를 포함하여, 승강 스테이지(366)를 상승 또는 하강시킨다. 승강 스테이지(366)는 2 인치용의 웨이퍼(3)를 홀딩한다. 승강 스테이지(366)는 2 인치의 웨이퍼(3)의 외경보다 큰 외경을 가지는 원판이다. 승강 장치(36)는 승강 제어부(16)로부터 온 상태의 정보를 접수한 경우, 승강 스테이지(366)를 하강시킨다. 승강 장치(36)는 승강 제어부(16)로부터 오프 상태의 정보를 접수한 경우, 승강 스테이지(366)를 상승시킨다. 승강 스테이지(366)는 오프 상태인 경우, 상면의 높이가 스테이지(2)의 면과 동일하게 되는 높이에 위치한다.

승강 장치(38)는 승강 스테이지(368)를 상승 또는 하강시킨다. 승강 스테이지(368)는 3 인치용의 웨이퍼(3)를 홀딩한다. 승강 스테이지(368)는 3 인치의 웨이퍼(3)의 외경보다 큰 외경을 가지는 원판이다. 승강 장치(38)는 승강 제어부(16)로부터 온 상태의 정보를 접수한 경우, 승강 스테이지(368)를 하강시킨다. 승강 장치(38)는 승강 제어부(16)로부터 오프 상태의 정보를 접수한 경우, 승강 스테이지(368)를 상승시킨다. 승강 스테이지(368)는 오프 상태인 경우, 상면의 높이가 스테이지(2)의 면과 동일하게 되는 높이에 위치한다.

홀딩부 파일(151)에는 사이즈에 대응지어서, 작동시키는 홀딩부(20)의 홀딩부 ID가 기억되어 있다. CPU(11)는 사이즈가 2 인치인 경우, 홀딩부 파일(151)을 참조하여, 승강 장치(36)에 대응하는 홀딩부 ID를 독출하고, 독출한 홀딩부 ID 및 온 상태의 정보를 승강 제어부(16)에 출력한다. 승강 제어부(16)는 2 인치용 웨이퍼(3)의 홀딩을 행할 수 있도록, 승강 스테이지(366)를 하강시킨다. CPU(11)는 사이즈가 3 인치인 경우, 홀딩부 파일(151)을 참조하여, 승강 장치(36) 및 승강 장치(38)에 대응하는 홀딩부 ID를 독출하고, 독출한 홀딩부 ID 및 온 상태의 정보를 승강 제어부(16)에 출력한다. 승강 제어부(16)는 3 인치용 웨이퍼(3)의 홀딩을 행할 수 있도록, 승강 스테이지(366 및 368)를 하강시킨다. 또한, 본 실시 형태에서는 2개 종류 사이즈의 웨이퍼(3)를 홀딩하는 예를 들지만 이것으로 한정하는 것은 아니다. 추가로 큰 직경, 또는 작은 직경을 가지는 웨이퍼(3)를 홀딩해도 좋다.

본 실시 형태 2는 이상과 같으며, 그 외는 실시 형태 1과 동일하므로, 대응하는 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하고 그 상세 설명을 생략한다.

실시 형태 3

실시 형태 3은 홀딩부(20)의 위치를 표시하는 형태에 관한 것이다. 홀딩부(20)의 위치를 시인할 수 있도록 홀딩부(20)의 근방에 홀딩 위치 표시부(37, 37,ㆍㆍㆍ)를 마련해도 좋다. 도 16은 스테이지(2)에 분산 배치된 홀딩부(20) 및 홀딩 위치 표시부(37)를 나타내는 평면도이다. 도 17은 스테이지(2), 홀딩부(20) 및 홀딩 위치 표시부(37)의 단면을 나타내는 모식적 단면도이다. 웨이퍼(3)의 홀딩은 실시 형태 2와 같이, 흡인에 의해 행한다. 홀딩 위치 표시부(37)는 발광 소자이며, 예를 들어 LED, LD(Laser Diode) 또는 유기 EL 소자가 이용된다. 본 실시 형태에서는 LED를 이용하는 예를 들어 설명한다. 이하에서는 홀딩 위치 표시부(37)를 LED(37)라고 한다.

LED(37, 37, 37, 37)는 홀딩부(20, 20, 20, 20)의 근방에 고리 형상으로 배치된다. 예를 들어, 고리 형상의 홀딩부(20)로부터 외주측으로 소정 거리(예를 들어 0.5cm 내지 3cm)의 위치에 배치하면 좋다. 도 16의 예에서는 홀딩부(20)의 외경, 웨이퍼(3)의 외경, LED(37)의 외경인 순서로 커지도록 4개의 LED(37, 37, 37, 37)를 배치하고 있다. 또한, LED(37)의 배치 위치는 일례이며, 이것으로 한정하는 것은 아니다. 도 16에서는 2 인치용의 웨이퍼(3)를 홀딩하는 4개의 홀딩부(26)에 대응시켜서, 4개의 LED(376)를 배치하고 있다. 또 3 인치용의 웨이퍼(3)를 홀딩하는 4개의 홀딩부(28)에 대응시켜서, 4개의 LED(378)를 배치하고 있다.

도 17에 나타내는 바와 같이, LED(37)는 발광면이 스테이지(2)의 상방향을 임하는 방향에 설치되어 있다. LED(37)는 웨이퍼(3)의 재치에 방해가 되지 않도록, 상면이 스테이지(2)와 동일 평면 또는 스테이지(2)의 하측에 위치하고 있다. LED(37)는 LED 제어부(371) 및 흡인 제어부(16)에 접속되어 있다. LED 제어부(371)는 LED(37)의 점등 제어를 행한다. LED 제어부(371)는 흡인 제어부(16)로부터 온 상태의 정보를 접수한 경우, 흡인부(32)와 동일하게, LED(37)를 점등시킨다. LED 제어부(371)는 흡인 제어부(16)로부터 오프 상태의 정보를 접수한 경우, LED(37)를 소등시킨다. 흡인부(32)는 흡인관(31)에 개별적으로 대응하여 마련하는 것 외에, 도 17에 나타내는 바와 같이, 복수의 흡인관(31)과, 1개의 흡인부(32)를 그룹화해도 좋다. 흡인 제어부(16)는 온 정보를 흡인부(32)에 출력한다. 이 경우, 흡인부(32)는 흡인관(31, 31)에 의해 흡인을 행한다.

도 18은 홀딩부 파일(151)의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다. 또한, LED ID 필드가 마련되어 있다. LED ID 필드에는 웨이퍼(3)의 사이즈 및 홀딩부 ID에 대응지어서, LED(37)를 특정하기 위한 ID가 기억되어 있다. CPU(11)는 LED(37)를 점등하는 경우, 당해 LED(37)에 대응하는 LED ID 및 온 상태의 정보를 흡인 제어부(16)에 출력한다. 예를 들어 웨이퍼(3)의 사이즈가 2 인치인 경우, CPU(11)는 2 인치의 웨이퍼(3)에 대응하는 홀딩부 ID 및 LED ID를 독출하고, 흡인 제어부(16)에 출력한다. 흡인 제어부(16)는 온 상태의 정보를, 대응하는 LED ID를 가지는 LED(37)의 LED 제어부(371)에 출력한다. LED 제어부(371)는 접속된 LED(37)를 점등시킨다.

도 19는 홀딩 및 점등 제어의 순서를 나타내는 플로차트이다. 유저는 입력부(13)로부터 계측을 희망하는 웨이퍼(3)의 사이즈를 입력한다. CPU(11)는 입력부(13)에 의해 입력된 웨이퍼(3)의 사이즈를 접수한다(단계 S171). CPU(11)는 입력된 사이즈에 대응하는 홀딩부 ID를 홀딩부 파일(151)로부터 독출한다(단계 S172). CPU(11)는 입력된 사이즈에 대응하는 LED ID를 홀딩부 파일(151)로부터 독출한다(단계 S173).

CPU(11)는 독출한 홀딩부 ID, LED ID 및 온 상태의 정보를 흡인 제어부(16)에 출력한다(단계 S174). 흡인 제어부(16)는 LED ID에 대응하는 LED(37)를 점등시킨다(단계 S175). 구체적으로, 흡인 제어부(16)는 LED ID에 의해 특정되는 LED 제어부(371)에 온 상태의 정보를 출력한다. LED 제어부(371)는 접속된 LED(37)를 점등시킨다. 흡인 제어부(16)는 홀딩부 ID에 대응하는 홀딩부(20)에 의해 흡인한다(단계 S176). 구체적으로, 흡인 제어부(16)는 홀딩부 ID에 의해 특정되는 흡인부(32)에 온 상태의 정보를 출력한다. 흡인부(32)는 흡인관(31)을 통하여 개구부(24)로부터 흡인을 개시한다.

이로 인해, 유저는 LED(37)를 표적으로 하여, 웨이퍼(3)를 홀딩부(20) 위에 재치할 수 있다. 웨이퍼(3)는 홀딩부(20)의 흡인에 의해 홀딩된다. 그리고 계측 처리를 행한다. 유저는 계측을 종료하는 경우, 입력부(13)로부터 계측 종료 정보를 입력한다. CPU(11)는 입력부(13)로부터 계측 종료 정보를 접수했는지의 여부를 판단한다(단계 S177). CPU(11)는 계측 종료 정보를 접수하지 않다고 판단한 경우(단계 S177에서 아니오), 계측 종료 정보를 접수할 때까지 대기한다.

CPU(11)는 계측 종료 정보를 접수했다고 판단한 경우(단계 S177에서 예), 독출한 홀딩부 ID, LED ID 및 오프 상태의 정보를 흡인 제어부(16)에 출력한다(단계 S178). 흡인 제어부(16)는 홀딩부 ID에 대응하는 흡인부(32)를 제어하여, 흡인을 정지한다(단계 S179). 흡인 제어부(16)는 LED ID에 대응하는 LED 제어부(371)에 오프 상태의 정보를 출력한다. LED 제어부(371)는 LED ID에 대응하는 LED(37)를 소등한다(단계 S1710). 이로 인해, 유저는 LED(37)를 표적으로 하여, 적절한 위치에 웨이퍼(3)를 재치하는 것이 가능하게 된다.

본 실시 형태 3은 이상과 같으며, 그 외는 실시 형태 1 및 2와 동일하므로, 대응하는 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하고 그 상세 설명을 생략한다.

실시 형태 4

실시 형태 4는 복수의 다른 사이즈의 웨이퍼(3)를 계측하는 형태에 관한 것이다. 도 20은 실시 형태 4에 관한 분광 엘립소미터(1)의 하드웨어 그룹을 나타내는 블록도이다. 기억부(15)에는 추가로 조합 파일(153)이 마련되어 있다. CPU(11)는 조합 입력 화면을 기억부(15)로부터 독출한다. 도 21은 조합 입력 화면(147)의 이미지를 나타내는 설명도이다. 조합 입력 화면(147)은 사이즈가 다른 복수 웨이퍼(3)의 조합을 입력하기 위한 화면이다. 구체적으로, 2개 이상의 사이즈가 다른 웨이퍼(3)와, 각 웨이퍼(3)의 매수를 입력한다.

도 21의 예에서는 조합 ID에 대응지어서, 체크 박스(145), 및 2개 이상의 사이즈가 다른 웨이퍼(3)와 각 웨이퍼(3) 매수의 조합이 열기(列記)되어 있다. 예를 들어 조합 ID가 「C01」인 경우, 2 인치의 웨이퍼(3) 「5매」와, 3 인치의 웨이퍼(3) 「2매」의 2개 종류 합계 7매가 스테이지(2)에 재치되어 계측된다. 또, 조합 ID가 「C03」인 경우, 2 인치의 웨이퍼(3) 「3매」와, 3 인치의 웨이퍼(3) 「1매」와, 6 인치의 웨이퍼(3) 「1매」의 3개 종류 합계 5매가 스테이지(2)에 재치되어 계측된다.

유저는 입력부(13)로부터 희망하는 조합을, 체크 박스(145)를 클릭함으로써 선택한다. CPU(11)는 입력부(13)를 통하여 조합을 접수한다. 또한, 본 실시 형태에서는 조합을 선택하는 예를 들어 설명했지만 이것으로 한정하는 것은 아니다. 유저에 입력부(13)로부터 희망하는 웨이퍼(3)의 복수의 사이즈와 각 매수를 입력시켜도 좋다. 이 경우, 웨이퍼(3)의 사이즈와 매수의 각 조합에 대응하는 조합 ID를, 홀딩부 파일(151)에 기억해 두면 좋다. CPU(11)는 OK 버튼(146)이 입력된 경우, 조합 ID를 결정한다. 본 실시 형태에서는 일례로서 조합 ID「C01」이 선택된 것으로 한다. 또 본 실시 형태에 있어서 성막 장치(70A)는 예를 들어 2 인치 또는 6 인치의 웨이퍼(3)에 대한 성막을 행한다. 성막 장치(70B)는 예를 들어 3 인치의 웨이퍼(3)에 대한 성막을 행한다.

도 22는 홀딩부 파일(151)의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다. 추가로 조합 ID 필드가 마련되어 있다. 조합 ID 필드에는 웨이퍼(3)의 복수 사이즈와 각 웨이퍼(3) 매수의 조합을 특정하기 위한 조합 ID가 기억되어 있다. 홀딩부 파일(151)은 조합 ID에 대응지어서, 작동시키는 홀딩부 ID가 기억되어 있다. 도 22의 예에서는 조합 ID가 「C01」인 레코드의 일부가 나타나 있다. 조합 ID가 「C01」인 경우, 2 인치의 웨이퍼(3)가 5매, 3 인치의 웨이퍼(3)가 2매이다. 홀딩부 파일(151)에는 2 인치의 웨이퍼(3)를 홀딩하기 위한 홀딩부 ID가 「211」~ 「214」인 홀딩부(20)가 계측 ID「1」로서 기억되어 있다. 홀딩부 파일(151)에는 2매째의 2 인치의 웨이퍼(3)를 홀딩하기 위한 홀딩부 ID가 「221」~ 「224」인 홀딩부(20)가 계측 ID「2」로서 기억되어 있다. 이와 같이 3매째부터 5매째까지의 홀딩부 ID가 기억되어 있다.

홀딩부 파일(151)에는 3 인치의 웨이퍼(3)를 홀딩하기 위한 홀딩부 ID가 「311」~ 「314」인 홀딩부(20)가 계측 ID「6」으로서 기억되어 있다. 동일하게, 추가로 1매의 웨이퍼(3)를 홀딩하기 위한 홀딩부(20)의 홀딩부 ID가 기억되어 있다. CPU(11)는 조합 ID 및 홀딩부 ID를 참조하여, 대응하는 홀딩부(20)를 작동시킨다.

도 23은 홀딩부(20)의 작동 처리 순서를 나타내는 플로차트이다. CPU(11)는 기억부(15)로부터 조합 입력 화면(147)을 독출한다(단계 S211). CPU(11)는 체크 박스(145)에 대한 입력부(13)로부터의 클릭을 접수하는 것에 의해, 조합의 선택을 접수한다(단계 S212). CPU(11)는 체크 박스(145)의 선택과 OK 버튼(146)의 입력을 접수하는 것에 의해, 복수의 다른 사이즈 및 각 사이즈의 매수를 접수한다(단계 S213).

CPU(11)는 접수한 조합에 대응하는 조합 ID에 기초하여, 홀딩부 파일(151)로부터, 대응하는 홀딩부 ID를 독출한다(단계 S214). CPU(11)는 온 상태의 정보를 출력함으로써, 독출한 홀딩부 ID에 대응하는 홀딩부(20)를 작동시킨다(단계 S215). CPU(11)는 입력부(13)로부터 조합 ID의 계측 ID에 대응하는 장치 ID 및 위치 ID를 접수한다(단계 S216). 또한, 조합 ID의 계측 ID에 대응하는 장치 ID 및 위치 ID의 입력을 용이하게 하기 위해, CPU(11)는 표시부(14)에 선택된 조합 ID의 계측 ID와 계측 ID마다 장치 ID 및 위치 ID를 입력하기 위한 화면을 표시해도 좋다. 이 경우, CPU(11)는 기억부(15)에 기억한 화면을 독출하여 표시하고, 계측 ID마다 입력된 장치 ID 및 위치 ID를 접수한다. CPU(11)는 계측 ID에 대응지어서 장치 ID 및 위치 ID를 결과 파일(152)에 기억한다(단계 S217). 다른 성막 장치(70)에 의해 각각 성막되는 경우도 있기 때문에, 예를 들어, 2 인치의 웨이퍼(3)에 대해서는 장치 ID「A」, 3 인치의 웨이퍼(3)에 대해서는 장치 ID「B」를 기억한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는 장치 ID를 입력하는 예를 들어 설명하지만, 미리 기억부(15)에 웨이퍼(3)의 사이즈에 대응하는 장치 ID를 기억해 두어도 좋다.

도 24는 실시 형태 4에 관한 결과 파일(152)의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다. 결과 파일(152)은 장치 ID 필드, 위치 ID 필드, 계측 ID 필드, 좌표 필드, 막 두께 필드 및 광학 정수 필드 등을 포함한다. 장치 ID 필드 및 위치 ID 필드에는 계측 ID에 대응지어서 입력부(13)로부터 입력된 장치 ID 및 위치 ID가 기억되어 있다. 도 22 및 도 24의 예(일부 도시하지 않음)에서는 2 인치의 웨이퍼(3)의 5매는 장치 ID가 「A」이다. 또 위치 ID「1」과 계측 ID「1」, 위치 ID「2」와 계측 ID「2」, 위치 ID「3」과 계측 ID「3」, 위치 ID「4」와 계측 ID「4」, 위치 ID「5」과 계측 ID「5」가 기억되어 있다. 한편, 3 인치의 웨이퍼(3) 2매는 장치 ID가 「B」이다. 또 위치 ID「1」과 계측 ID「6」, 위치 ID「2」와 계측 ID「7」이 기억되어 있다.

CPU(11)는 스테이지에 재치된 각 웨이퍼(3)에 대해 계측을 행하고, 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID 및 좌표에 대응지어서 막 두께 및 광학 정수를 결과 파일(152)에 기억한다.

도 25는 결과 표시 이미지를 나타내는 설명도이다. CPU(11)는 결과 파일(152)의 계측 결과에 기초하여, 계측 결과를 표시 화면에 기술한다. 표시 화면은 제1 표시부(141) 및 제2 표시부(142)를 포함한다. 도 25의 제1 표시부(141)에는 장치 ID「A」에 대한 표시 결과를 표시하고 있다. CPU(11)는 결과 파일(152)에 기억한 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID, 좌표, 막 두께 및 광학 정수를 독출하고, 제2 표시부(142)에 기술한다. 화상 파일(155)에는 성막 장치(70A), 및 성막 장치(70B)의 웨이퍼(3)의 배치 상태를 나타내는 화상 데이터가 실시 형태 1과 동일하게 기억되어 있다.

CPU(11)는 장치 ID에 대응하는 화상 데이터를 화상 파일(155)로부터 독출하고, 제1 표시부(141)에 표시한다. CPU(11)는 결과 파일(152)을 참조하여, 장치 ID, 위치 ID 및 계측 ID에 대응하는 각 좌표의 막 두께를 독출한다. CPU(11)는 화상 파일(155)로부터 위치 ID에 대응하는 묘화 위치 정보를 독출한다. CPU(11)는 묘화 위치 정보로 특정되는 웨이퍼(3)를 모식적으로 나타내는 원 내에, 독출한 각 좌표의 막 두께의 색 변화를 표시한다. CPU(11)는 위치 ID 및 묘화 위치 정보를 참조하여, 색 표시한 막 두께에 관련지어서, 대응하는 계측 ID, 장치 ID 및 위치 ID를 표시한다.

도 25의 예에서는 장치 ID「A」, 위치 ID「1」, 계측 ID「1」로 특정되는 2 인치의 웨이퍼(3)의 막 두께에 관한 농담, 및 장치 ID「A」, 위치 ID「2」, 계측 ID「2」로 특정되는 2 인치 웨이퍼(3)의 막 두께에 관한 농담이 표시되어 있다.

도 26은 다른 성막 장치(70)에 관한 결과 표시 이미지를 나타내는 설명도이다. CPU(11)는 결과 파일(152)의 계측 결과에 기초하여, 계측 결과를 표시 화면에 기술한다. 표시 화면은 제1 표시부(141) 및 제2 표시부(142)를 포함한다. 도 26의 제1 표시부(141)에는 장치 ID「A」에 대한 표시 결과를 표시하고 있다. CPU(11)는 결과 파일(152)에 기억한 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID, 좌표, 막 두께 및 광학 정수를 독출하고, 제2 표시부(142)에 기술한다.

CPU(11)는 위치 ID 및 묘화 위치 정보를 참조하여, 색 표시한 막 두께에 관련지어서, 대응하는 계측 ID, 장치 ID 및 위치 ID를 표시한다. 도 26의 예에서는 장치 ID「B」, 위치 ID「1」, 계측 ID「6」으로 특정되는 3 인치 웨이퍼(3)의 막 두께에 관한 농담, 및 장치 ID「B」, 위치 ID「2」, 계측 ID「7」로 특정되는 웨이퍼(3)의 막 두께에 관한 농담이 표시되어 있다.

도 27은 결과 표시의 처리 순서를 나타내는 플로차트이다. CPU(11)는 단계 S214에 있어서 조합 ID에 대응하는 계측 ID를 홀딩부 파일(151)로부터 독출한다(단계 S241). CPU(11)는 계측 ID에 대응하는 장치 ID 및 위치 ID를 입력부(13)로부터 접수한다(단계 S2410). CPU(11)는 계측 ID에 대응하는 장치 ID 및 위치 ID를 결과 파일(152)에 기억한다(단계 S2411). CPU(11)는 계측 ID의 계측 영역을 홀딩부 파일(151)로부터 독출한다(단계 S242). CPU(11)는 계측 영역 내에서 계측을 개시한다(단계 S243). CPU(11)는 결과 파일(152)에 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID, 좌표, 막 두께 및 광학 정수를 기억한다(단계 S244). CPU(11)는 모든 계측 ID에 대한 처리를 종료했는지의 여부를 판단한다(단계 S245).

CPU(11)는 모든 계측 ID에 대한 처리를 종료하고 있지 않다고 판단한 경우(단계 S245에서 아니오), 처리를 단계 S242로 돌아간다. 계속하여, 미계측된 웨이퍼(3)에 대한 계측 처리를 행한다. 이상의 처리를 반복하는 것에 의해 다른 성막 장치(70A, 70B)에서 성막된 다른 사이즈에 대한 계측 처리가 실행된다.

CPU(11)는 모든 계측 ID에 대한 처리를 종료했다고 판단한 경우(단계 S245에서 예), 표시부(14)로의 결과 표시를 희망하는 장치 ID의 입력을 접수한다(단계 S2450). 이후의 처리는 단계 S86 이후의 처리와 동일하므로 상세 설명은 생략한다. 이로 인해, 각 성막 장치(70)에서 성막된 여러 가지 웨이퍼(3) 사이즈의 조합에 대해서도 신속히 계측을 행하는 것이 가능하게 된다.

본 실시 형태 4는 이상과 같으며, 그 외는 실시 형태 1 내지 3과 동일하므로, 대응하는 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하고 그 상세 설명을 생략한다.

실시 형태 5

도 28은 실시 형태 5에 관한 분광 엘립소미터(1)의 하드웨어 그룹을 나타내는 블록도이다. 기억부(15)에는 홀딩부 파일(151) 대신에 재치 파일(154)이 마련되어 있다. 도 29는 스테이지(2)를 나타내는 평면도이다. 스테이지(2) 위에는 다른 사이즈의 웨이퍼(3)를 재치할 때의 표적이 되는 마크(50)가 기재되어 있다. 마크(50)는 실선으로 나타내는 마크(52), 점선으로 나타내는 마크(53), 일점 쇄선으로 나타내는 마크(56)를 포함한다. 마크(52)는 2 인치의 웨이퍼(3)를 재치할 때의 표적이 되는 것이다. 도 29의 예에서는 합계 36매의 2 인치 웨이퍼(3)를 재치할 수 있다.

마크(53)는 3 인치의 웨이퍼(3)를 재치할 때의 표적이 되는 것이다. 도 29의 예에서는 합계 16매의 웨이퍼(3)를 재치할 수 있다. 또 4개의 마크(52)에 의해, 4 인치의 웨이퍼(3)를 재치할 때의 표적으로 할 수도 있다. 도 29의 예에서는 합계 9매의 웨이퍼(3)를 재치할 수 있다. 마크(56)는 6 인치의 웨이퍼(3)를 재치할 때의 표적이 되는 것이다. 도 29의 예에서는 합계 4매의 웨이퍼(3)를 재치할 수 있다. 또한, 마크(56) 대신에, 9개의 마크(52)를 표적으로 해도 좋다. 그 외, 마크(50)는 웨이퍼(3)의 형상에 맞추어 원형인 것을 표시하도록 해도 좋다. 본 실시 형태에 있어서 흑백으로 나타냈지만, 각 마크(50)를 컬러로 표시해도 좋다. 또 마크(52)로 둘러싸이는 2 인치용의 재치 위치에 계측 ID「1」~ 「36」을 표시해도 좋다. 동일하게, 마크(53)로 둘러싸이는 3 인치용의 재치 위치에 계측 ID「1」~ 「16」을 표시해도 좋고, 마크(56)로 둘러싸이는 6 인치용의 재치 위치에 계측 ID「1」~ 「6」을 표시해도 좋다.

도 30은 재치 파일(154)의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다. 재치 파일(154)는 웨이퍼 사이즈 필드, 계측 ID 필드, 중심 좌표 필드 및 계측 영역 필드를 포함한다. 재치 파일(154)는 웨이퍼(3)의 사이즈에 대응지어서 계측 ID를 기억하고 있다. 중심 좌표 필드에는 계측 대상으로서 재치된 웨이퍼(3)의 중심 좌표가, 계측 ID에 대응지어서 재치 위치로서 기억되어 있다. 또, 계측 영역 필드에는 계측 대상의 웨이퍼(3)를 측정하는 영역이 재치 위치로서 기억되어 있다. 예를 들어 계측 영역에는 중심 좌표를 중심으로 하여 측정해야 할 반경, 또는 복수의 좌표가 기억되어 있다. CPU(11)는 재치 파일(154)의 중심 좌표 및 계측 영역을 참조하여 계측을 행한다. CPU(11)는 계측 후 도 6에 나타내는 표시 화면을 표시부(14)에 표시한다.

도 31은 계측 처리의 순서를 나타내는 플로차트이다. CPU(11)는 입력부(13)로부터 사이즈의 입력을 접수한다(단계 S250). 유저는 입력한 사이즈에 대응하는 마크(50)를 참조하여, 복수의 웨이퍼(3)를 스테이지(2)에 재치한다. CPU(11)는 입력된 사이즈에 대응하는 계측 ID를 재치 파일(154)로부터 독출한다(단계 S251). CPU(11)는 계측 ID에 대응하는 장치 ID 및 위치 ID의 입력을 입력부(13)로부터 접수한다(단계 S2511). CPU(11)는 접수한 장치 ID 및 위치 ID를, 계측 ID에 대응지어서 결과 파일(152)에 기억한다(단계 S2512). CPU(11)는 재치 파일(154)로부터 계측 ID에 대응하는 계측 영역을 독출한다(단계 S252). CPU(11)는 독출한 계측 영역 내에서 계측을 개시한다(단계 S253). 또한, 측정은 중심 좌표뿐이어도 좋고, 유저가 입력부(13)로부터 지정한 좌표에 대해 행해도 좋다.

CPU(11)는 계측 후, 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID, 좌표, 막 두께 및 광학 정수를 대응지어서 결과 파일(152)에 기억한다(단계 S254). CPU(11)는 단계 S251에서 독출한 모든 계측 ID에 대한 처리를 종료했는지의 여부를 판단한다(단계 S255). CPU(11)는 모든 계측 ID에 대해 처리를 종료하고 있지 않다고 판단한 경우(단계 S255에서 아니오), 처리를 단계 S252로 돌아가서, 다른 계측 ID에 관한 웨이퍼(3)의 측정을 행한다. 이로 인해, 계측 ID에 대응지어서 측정 결과가 결과 파일(152)에 기억된다.

CPU(11)는 모든 계측 ID에 대한 처리가 종료됐다고 판단한 경우(단계 S255에서 예), 단계 S256로 이행한다. CPU(11)는 입력부(13)로부터 표시를 희망하는 장치 ID를 접수한다(단계 S256). 이후의 표시 처리는 단계 S86 이후와 동일하므로 상세 설명은 생략한다. 이로 인해, 스테이지(2) 위에 복수의 웨이퍼(3)가 재치된 경우에도, 복수의 웨이퍼(3)에 대한 계측 결과를 성막 장치(70)별로 시인하는 것이 가능하게 된다. 또한, 기억부(15)에 홀딩부 파일(151)을 마련하고, 마크(50) 대신에 상술한 실시 형태에서 설명한 홀딩부(20)를 작동시켜도 좋다.

본 실시 형태 5는 이상과 같으며, 그 외는 실시 형태 1 내지 4와 동일하므로, 대응하는 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하고 그 상세 설명을 생략한다.

실시 형태 6

실시 형태 6은 계측 장치로서 X선 분석 장치를 이용한 예에 관한 것이다. 이하에서는 계측 장치를 X선 분석 장치(1)로 한다. 도 32는 실시 형태 6에 관한 X선 분석 장치(1)의 하드웨어를 나타내는 블록도이다. X선 분석 장치(1)는 SEM(Scanning Electron Microscope)과 EDS(Energy Dispersive X-ray Spectrometer)를 조합한 장치를 일례로서 이용한다. X선 분석 장치(1)는 상술한 실시 형태에서 설명한 컴퓨터(10), 스테이지(2) 위에 재치된 복수의 웨이퍼(3)에 전자선(방사선 빔)을 조사하는 전자총(61), 전자선의 방향을 정하는 전자선 주사 코일(62), 전자총(61) 및 전자선 주사 코일(62)의 동작을 제어하는 SEM 구동부(65)를 구비하고 있다.

기억부(15)에는 재치 파일(154)이 기억되어 있다. 도 33은 재치 파일(154)의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다. 재치 파일(154)는 웨이퍼 사이즈 필드, 계측 ID 필드 및 계측 영역 필드 등을 포함한다. 웨이퍼 사이즈 필드에는 계측 대상이 되는 웨이퍼(3)의 사이즈가 기억되어 있다. 계측 ID 필드에는 계측 ID가 웨이퍼 사이즈에 대응지어져 기억되어 있다. 본 실시 형태에서는 웨이퍼 사이즈가 2 인치인 경우, 웨이퍼(3)를 6매 스테이지(2)에 재치할 수 있다. 이 경우, 계측 ID는 「1」~ 「6」이다. 또 웨이퍼 사이즈가 3 인치인 경우, 웨이퍼(3)를 4매 스테이지(2)에 재치할 수 있다. 이 경우, 계측 ID는 「1」~ 「4」이다.

계측 영역 필드에는 웨이퍼 사이즈 및 계측 ID에 대응지어서, 재치 위치로서 각 웨이퍼(3)에 대한 계측 영역이 기억되어 있다. 구체적으로, X선의 조사 위치를 나타내는 좌표 그룹이 기억되어 있다. 유저는 스테이지(2) 위에 웨이퍼(3)를 재치한다. 도 34는 스테이지(2)의 평면도이다. 스테이지(2) 위에는 사이즈가 다른 웨이퍼(3)의 재치를 용이하게 하기 위해 마크(50)가 기록되어 있다. 도 34의 예에서는 2 인치용의 웨이퍼(3)를 6매 재치할 수 있도록, 6개의 원으로 나타내는 마크(56)가 실선으로 기재되어 있다. 또, 각 마크(56)의 원 내에는 계측 ID「1」~ 「6」이 기재되어 있다. 또한, 3 인치용의 웨이퍼(3)를 4매 재치할 수 있도록, 4개의 원으로 나타내는 마크(58)가 점선으로 기재되어 있다. 또, 각 마크(58)의 원 내에는 계측 ID「1」~ 「4」가 기재되어 있다. 또한, 다른 사이즈에 관한 원은 설명을 용이하게 하기 위해 기재를 생략하고 있다. 본 실시 형태에서, 유저는 3 인치의 웨이퍼(3)를 4매 재치한 것으로 하여 설명한다. 또 각 실시 형태에 있어서, 반드시 모든 마크(56) 내에 웨이퍼(3)를 재치할 필요는 없다. 웨이퍼(3)를 재치하지 않은 경우, 유저는 입력부(13)로부터 재치하지 않는다는 취지의 정보와 웨이퍼(3)를 재치하고 있지 않은 계측 ID를 입력한다. CPU(11)는 재치하지 않는다는 취지의 정보 및 계측 ID를 입력부(13)로부터 접수한다. CPU(11)는 재치하지 않는다는 취지의 정보를 접수한 경우, 입력된 계측 ID 및 웨이퍼 사이즈를 참조하여, 재치 파일(154)로부터 대응하는 계측 영역을 독출한다. CPU(11)는 독출한 계측 영역에 대해서는 계측을 생략한다.

유저는 입력부(13)로부터 웨이퍼(3)의 사이즈를 입력한다. 또 각 웨이퍼(3)가 다른 성막 장치(70)에 의해 성막된 경우, 입력부(13)로부터 계측 ID에 대응지어서 장치 ID 및 위치 ID를 입력한다. CPU(11)는 웨이퍼(3)의 사이즈에 대응하는 계측 ID 및 좌표를 독출하고 SEM 구동부(65)에 출력한다. SEM 구동부(65)는 전자총(61) 및 전자선 주사 코일(62)을 제어하여, 각 좌표에 대한 조사를 행한다. 전자 검출기(63)는 웨이퍼(3)로의 조사에 의해 발생한 반사 전자 또는 2차 전자를 검출하여, 반사 전자 또는 2차 전자의 카운트수에 따른 신호(이하, 강도라고 함)를 디지털 데이터로서 CPU(11)에 출력한다. CPU(11)는 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID 및 좌표에 대응지어서 강도를 결과 파일(152)에 기억한다. 1개의 웨이퍼(3)에 대한 계측을 끝낸 경우, CPU(11)는 다른 웨이퍼(3)의 계측 ID 및 좌표를 독출하고, SEM 구동부(65)에 출력한다. 이로 인해, 복수의 웨이퍼(3)에 대한 계측이 실행된다. 또한, 다른 웨이퍼(3)를 계측하는 경우, 전자총(61) 및 전자선 주사 코일(62)을 스테이지(2)에 대해 이동시켜도 좋다. 그 외, 스테이지(2)를 도시하지 않은 모터에 의해 이동시켜도 좋다.

X선 분석 장치(1)는 웨이퍼(3)에 전자선이 조사되는 것에 의해 웨이퍼(3)로부터 발생하는 특성 X선을 검출하는 X선 검출기(66)를 구비한다. X선 검출기(66)는 멀티 채널 애널라이저(이하, MCA라고 함; 67)에 접속되어 있다. X선 검출기(66)는 검출 소자로서 Si 소자 등의 반도체 검출 소자를 이용하고 있다. X선 검출기(66)는 검출한 특성 X선의 에너지에 비례한 전류값의 펄스 전류를 발생하고, 발생한 펄스 전류를 MCA(67)에 입력한다. MCA(67)는 X선 검출기(66)로부터의 펄스 전류를 전류값에 따라 선별하여, 각 전류값의 펄스 전류를 카운트한다. 이 MCA(67)의 처리에 의해, 특성 X선의 에너지와 카운트수의 관계, 즉 특성 X선의 스펙트럼이 얻어진다.

MCA(67)는 특성 X선의 스펙트럼을 CPU(11)에 출력한다. CPU(11)는 기억부(15)에 미리 기억된 프로그램에 따라, 원소의 분류 및 각 원소의 함유량의 산출을 행한다. 구체적으로, 원소마다 특성 X선의 표준 데이터를 기록한 데이터베이스를 미리 기억부(15)에 기억해 둔다. CPU(11)는 데이터베이스 중의 특성 X선의 표준 데이터와 얻어진 특성 X선의 스펙트럼을 비교하여, 특성 X선의 스펙트럼에 포함되는 피크에 대응하는 에너지값에 기초하여, 각 입자에 포함되는 원소를 분류한다. 또 CPU(11)는 각 원소에 대응하는 피크의 카운트수에 기초하여, 각 입자에 함유되는 각 원소의 함유량을 질량％로 산출한다. CPU(11)는 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID 및 좌표에 대응지어서 원소 이름 및 각 원소의 함유량을 결과 파일(152)에 기억한다. 1개의 웨이퍼(3)에 대한 계측을 끝낸 경우, CPU(11)는 다른 웨이퍼(3)의 계측 ID 및 좌표를 독출하고, SEM 구동부(65)에 출력한다. 다른 웨이퍼(3)에 대해서도 동일하게 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID 및 좌표에 대응지어서 원소 이름 및 각 원소의 함유량을 결과 파일(152)에 기억한다.

도 35는 결과 파일(152)의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다. 결과 파일은 장치 ID 필드, 위치 ID 필드, 계측 ID 필드, 좌표 필드, 강도 필드, 원소 이름 필드 및 각 원소의 함유량 필드를 포함한다. 장치 ID 필드 및 위치 ID 필드에는 계측 대상이 되는 각 웨이퍼(3)의 계측 ID에 대응지어서 성막 장치(70)의 장치 ID 및 당해 성막 장치(70)에 있어서 대응 웨이퍼(3)의 배치 위치를 나타내는 위치 ID가 기억되어 있다. 계측 ID 필드에는 계측 대상이 된 계측 ID가 장치 ID 및 위치 ID에 대응지어서 기억되고, 좌표 필드에는 계측 ID에 대응지어서 계측한 좌표가 기억되어 있다. 강도 필드에는 계측 ID 및 좌표에 대응지어서 강도가 기억되어 있다. 원소 이름 필드에는 계측 ID 및 좌표에 대응지어서 당해 좌표에 존재하는 원소 이름이 기억되어 있다. 각 원소의 함유량 필드에는 계측 ID 및 좌표에 대응지어서 각 원소의 함유량이 기억되어 있다. 또한, 원소의 함유량 필드의 단위는 ％이다.

CPU(11)는 계측 종료 후, 결과 파일(152)의 기억 내용에 기초하여, 표시부(14)에 각 웨이퍼(3)의 계측 결과를 표시한다. 도 36은 결과 표시 이미지를 나타내는 설명도이다. CPU(11)는 결과 파일(152)의 계측 결과에 기초하여, 계측 결과를 표시 화면에 기술한다. 표시 화면은 제1 표시부(141) 및 제2 표시부(142)를 포함한다. 도 36의 제1 표시부(141)에는 장치 ID「A」에 대한 표시 결과를 표시하고 있다. CPU(11)는 결과 파일(152)에 기억한 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID, 좌표, 막 두께 및 광학 정수를 독출하고, 제2 표시부(142)에 기술한다.

도 36의 예에서는 장치 ID「A」, 위치 ID「1」, 계측 ID「1」로 특정되는 웨이퍼(3)의 막 두께에 관한 농담, 및 장치 ID「A」, 위치 ID「2」, 계측 ID「2」로 특정되는 웨이퍼(3)의 막 두께에 관한 농담이 표시되어 있다.

도 37은 다른 성막 장치(70)에 관한 결과 표시 이미지를 나타내는 설명도이다. 도 37의 제1 표시부(141)에는 장치 ID「B」에 대한 표시 결과를 표시하고 있다. CPU(11)는 결과 파일(152)에 기억한 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID, 좌표, 막 두께 및 광학 정수를 독출하고, 제2 표시부(142)에 기술한다. 도 37의 예에서는 장치 ID「B」, 위치 ID「3」, 계측 ID「3」으로 특정되는 웨이퍼(3)의 막 두께에 관한 농담, 및 장치 ID「B」, 위치 ID「4」, 계측 ID「4」로 특정되는 웨이퍼(3)의 막 두께에 관한 농담이 표시되어 있다.

도 38 및 도 39는 계측 처리의 순서를 나타내는 플로차트이다. CPU(11)는 웨이퍼(3)의 사이즈를 입력부(13)로부터 접수한다(단계 S311). CPU(11)는 재치 파일(154)로부터 접수한 웨이퍼(3)의 사이즈에 대응하는 계측 ID 및 좌표를 독출한다(단계 S312). CPU(11)는 입력부(13)로부터 계측 ID에 대응하는 장치 ID 및 위치 ID의 입력을 접수한다(단계 S3121). CPU(11)는 결과 파일(152)에 장치 ID 및 위치 ID를, 계측 ID에 대응지어서 기억한다(단계 S3122). CPU(11)는 계측 ID 및 좌표를 SEM 구동부(65)에 출력한다(단계 S313). CPU(11)는 SEM 구동부(65), 전자 검출기(63), X선 검출기(66) 및 MCA(67)를 동기시키고, 계측을 개시한다(단계 S314). CPU(11)는 계측 ID가 「1」인 것에서부터 순번으로 계측을 행한다.

CPU(11)는 전자 검출기(63)로부터 출력되는 강도에 기초하여, 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID 및 좌표에 대응지어서 강도를 결과 파일(152)에 기억한다(단계 S315). CPU(11)는 MCA(67)로부터 출력되는 특성 X선 스펙트럼을, 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID 및 좌표에 대응지어서 RAM(12)에 기억한다(단계 S316). CPU(11)는 특성 X선 스펙트럼에 기초하여, 원소 이름 및 원소의 함유량을 산출한다(단계 S317). CPU(11)는 장치 ID, 위치 ID, 계측 ID 및 좌표에 대응지어서 원소 이름 및 원소의 함유량을 결과 파일(152)에 기억한다(단계 S318). 이상의 처리를 계측 영역인 좌표 그룹에 대해 반복하여 행함으로써, 1개의 웨이퍼(3)에 대한 처리가 종료된다.

CPU(11)는 모든 계측 ID에 대해 상술하여 계측 처리를 종료했는지의 여부를 판단한다(단계 S319). CPU(11)는 모든 계측 ID에 대해 계측 처리를 종료하고 있지 않다고 판단한 경우(단계 S319에서 아니오), 처리를 단계 S311로 돌아간다. CPU(11)는 미계측의 계측 ID 및 좌표를 독출하고, 이상의 처리를 반복하여 실행한다. CPU(11)는 모든 계측 ID에 대해 계측 처리를 종료했다고 판단한 경우(단계 S319에서 예), 단계 S321로 이행한다. CPU(11)는 입력부(13)로부터 표시를 희망하는 장치 ID의 입력을 접수한다(단계 S321). 이후의 처리는 단계 S86 이후와 동일하므로 상세 설명은 생략한다.

본 실시 형태 6은 이상과 같으며, 그 외는 실시 형태 1 내지 5와 동일하므로, 대응하는 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하고 그 상세 설명을 생략한다.

실시 형태 7

실시 형태 7은 포토루미네선스를 이용한 계측 장치에 관한 것이다. 도 40은 실시 형태 7에 관한 계측 장치의 하드웨어를 나타내는 블록도이다. 상술한 실시 형태에서 설명한 구성의 외에, 광원(71), 분광기(72), CCD(Charge-Coupled Device) 검출기(73), 미러(75) 및 빔 스플리터(76) 등을 포함한다. 광원(71)은 소정의 피치로, 여기광 또는 조사광 펄스를 발사한다. 조사광 펄스는 미러(75) 및 빔 스플리터(76)를 통하여 스테이지(2) 위의 웨이퍼(3)에 조사된다.

스테이지(2) 위에 재치되는 복수의 웨이퍼(3)는 홀딩부(20; 도시하지 않음)에 의해 홀딩된다. 본 실시 형태에서는 실시 형태 2 등에서 설명한 흡인 제어부(16)에 의한 흡인에 의해, 웨이퍼(3)를 홀딩하는 예를 들어 설명한다. 스테이지(2) 위에는 다른 실시 형태에서 설명한 바와 같이 마크(50)가 기록되어 있다. 유저는 사이즈에 따라서 기록된 마크(50)를 참조하여, 웨이퍼(3)를 스테이지(2) 위에 재치한다. 유저는 입력부(13)로부터 웨이퍼(3)의 사이즈를 입력한다. CPU(11)는 입력된 사이즈를 접수한다.

CPU(11)는 홀딩부 파일(151)을 참조하여, 사이즈에 대응하는 홀딩부 ID를 흡인 제어부(16)에 출력한다. 도 41은 실시 형태 7에 관한 홀딩부 파일(151)의 레코드 레이아웃을 나타내는 설명도이다. 홀딩부 파일(151)은 홀딩부 ID 필드, 웨이퍼 사이즈 필드, 및 계측 ID 필드 등을 포함한다. 웨이퍼 사이즈 필드에는 웨이퍼(3)의 사이즈가 기억되어 있다. 계측 ID 필드에는 웨이퍼 사이즈에 대응하는 계측 ID가 기억되어 있다. 홀딩부 ID 필드에는 웨이퍼(3)의 사이즈에 대응지어서 작동하는 홀딩부(20)를 특정하기 위한 홀딩부 ID가 기억되어 있다. 흡인 제어부(16)는 출력된 홀딩부 ID를 참조하여, 홀딩부 ID에 대응하는 홀딩부(20)에 의해, 웨이퍼(3)를 흡인한다.

재치 파일(154)에는 실시 형태 6에서 설명한 바와 같이, 웨이퍼 사이즈에 대응지어서 계측 ID 및 재치 위치로서의 계측 영역의 좌표가 기억되어 있다. CPU(11)는 재치 파일(154)의 계측 ID에 대응하는 계측 영역의 좌표를 참조하여, 스테이지(2)를 이동시키고, 각 웨이퍼(3)의 계측을 행한다. 모터 제어기(9)는 CPU(11)의 지시 하에서 모터(M)를 제어하여, 스테이지(2)를 평면 방향으로 이동시킨다. 또한 스테이지(2)의 이동은 평면시에 있어서 종방향, 또는 횡방향으로 한정하는 것은 아니다. 스테이지(2)를 스테이지(2)의 하부에 마련되는 턴테이블(도시하지 않음)에 의해 회전시켜도 좋다. 웨이퍼(3)에서 반사한 반사광은 빔 스플리터(76)에 의해 반사되고, 분광기(72)에 입사한다. 분광기(72)에 의해 분광된 광은 CCD 검출기(73)에 입사한다. CCD 검출기(73)는 발광 강도에 따른 신호를 CPU(11)에 출력한다. CPU(11)는 스펙트럼 신호가 CCD 검출기(73)로부터 출력된 경우, 계측 ID, 좌표 및 스펙트럼을 대응지어서 결과 파일(152)에 기억한다. 즉 CPU(11)는 소정의 파장(피크)을 모니터하고, 그 파장을 가지는 CCD 검출기(73) 상의 픽셀을 특정한다. 그리고 CPU(11)는 특정한 픽셀을 식별 가능한 상태에서, 화면 위에 2차원 표시한다. 이로 인해 웨이퍼(3)의 특성을 2차원적으로 평가할 수 있다. 각 웨이퍼(3)에 대한 계측 결과의 표시 처리는 상술한 실시 형태에서 설명한 바와 같으므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는 포토루미네선스 측정의 경우를 예로 들지만, 라만 산란광의 측정을 행해도 좋다.

본 실시 형태 7은 이상과 같으며, 그 외는 실시 형태 1 내지 5와 동일한 것이므로, 대응하는 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하고 그 상세 설명을 생략한다.

1 분광 엘립소미터
2 스테이지
3 웨이퍼
5 광취득기
6 레일
7 분광기
8 데이터 취입기
9 모터 제어기
10 컴퓨터
11 CPU
13 입력부
14 표시부
15 기억부
16 승강 제어부, 흡인 제어부
20, 26, 28 홀딩부
21 제1 홀딩부
22 제2 홀딩부
23 승강 기구
24 개구부
31 흡인관
32 흡인부
36, 38 승강 장치
37, 376, 378 LED
50, 56, 58 마크
61 전자총
62 전자선 주사 코일
63 전자 검출기
65 SEM 제어부
66 X선 검출기
67 MCA
70 성막 장치
71 광원
72 분광기
73 CCD 검출기
75 미러
76 빔 스플리터
80 크세논 램프
81 광조사기
141 제1 표시부
142 제2 표시부
143 막 두께 버튼
144 광학 정수 버튼
145 체크 박스
146 OK 버튼
147 조합 입력 화면
151 홀딩부 파일
152 결과 파일
153 조합 파일
154 재치 파일
155 화상 파일
366, 368 승강 스테이지
371 LED 제어부
M1 ~ M6 제1 모터 ~ 제6 모터

Claims

시료대 위에 재치(載置)되는 복수 시료의 특성을 계측하는 계측 장치에 있어서,
복수의 시료에 대한 시료대 위의 재치 위치와, 각 시료를 특정하기 위한 시료 식별 정보를 대응지어서 기억한 기억부와,
상기 기억부에 기억한 시료에 대한 재치 위치를 참조하여 복수의 시료를 계측하는 계측부와,
그 계측부에 의한 계측 결과를 각 시료에 대응하는 시료 식별 정보에 대응지어서 기억하는 기억 처리부와,
상기 기억 처리부에 의해 기억한 각 시료의 계측 결과와, 그 계측 결과에 대응하는 시료 식별 정보를 대응지어서 표시부에 표시하는 표시 처리부를 구비하는 계측 장치.
청구항 1에 있어서,
시료의 치수를 수취하는 수취부를 구비하고,
상기 기억부는
치수마다 복수의 시료에 대한 시료대 위의 재치 위치와, 치수마다 각 시료를 특정하기 위한 시료 식별 정보를 대응지어서 기억하고 있고,
상기 계측부는
상기 수취부에 의해 수취한 시료의 치수에 대응하는 각 시료의 재치 위치를 참조하여 복수의 시료를 계측하는 계측 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 시료를 홀딩하기 위해 작동하는 홀딩부와,
시료의 복수 치수마다 상기 홀딩부를 특정하기 위한 홀딩부 식별 정보를 기억한 기억부로부터, 상기 수취부에 의해 수취한 치수에 대응하는 홀딩부 식별 정보를 독출하는 독출부와,
복수의 홀딩부 중, 상기 독출부에 의해 독출된 홀딩부 식별 정보에 대응하는 홀딩부를 작동시키는 정보를 출력하는 출력부를 구비하는 계측 장치.
시료대 위에 재치되는 복수 시료의 특성을 계측 장치에 의해 계측하는 계측 방법에 있어서,
복수의 시료에 대한 시료대 위의 재치 위치와, 각 시료를 특정하기 위한 시료 식별 정보를 대응지어서 기억한 기억부에 기억한 시료에 대한 재치 위치를 참조하여 복수의 시료를 계측하고,
계측 결과를 각 시료에 대응하는 시료 식별 정보에 대응지어서 상기 기억부에 기억하고,
기억한 각 시료의 계측 결과와, 그 계측 결과에 대응하는 시료 식별 정보를 대응지어서 표시부에 표시하는 계측 방법.
시료대 위에 재치되는 복수 시료의 특성을 계측하는 계측 장치에 있어서,
시료의 치수를 수취하는 수취부와,
상기 시료를 홀딩하기 위해 작동하는 복수의 홀딩부와,
시료의 복수 치수마다 홀딩부를 특정하기 위한 홀딩부 식별 정보를 기억한 기억부로부터, 상기 수취부에 의해 수취한 치수에 대응하는 홀딩부 식별 정보를 독출하는 독출부와,
복수의 홀딩부 중, 상기 독출부에 의해 독출된 홀딩부 식별 정보에 대응하는 홀딩부를 작동시키는 정보를 출력하는 출력부를 구비하는 계측 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 기억부는
시료의 복수 치수마다 홀딩부 식별 정보와, 치수마다 각 시료를 특정하기 위한 시료 식별 정보를 기억하고 있고,
상기 홀딩부에 의해 홀딩된 복수의 시료를 계측하는 계측부와,
그 계측부에 의한 각 시료의 계측 결과를 시료 식별 정보와 함께 기억하는 기억 처리부를 구비하는 계측 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 기억 처리부에 의해 기억한 각 시료의 계측 결과와, 그 계측 결과에 대응하는 시료 식별 정보를 대응지어서 표시부에 표시하는 표시 처리부를 구비하는 계측 장치.
청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수취부는
복수의 다른 치수를 수취하고,
상기 독출부는
상기 수취부에 의해 수취한 복수의 다른 치수에 따라 홀딩부 식별 정보를 기억한 기억부로부터, 상기 수취부에 의해 수취한 복수의 다른 치수에 대응하는 홀딩부 식별 정보를 독출하는 계측 장치.
시료대 위에 재치되는 복수 시료의 특성을 계측 장치에 의해 계측하는 계측 방법에 있어서,
시료의 치수를 입력부로부터 수취하고,
시료의 복수 치수마다, 상기 시료를 홀딩하기 위해 작동하는 복수의 홀딩부를 특정하기 위한 홀딩부 식별 정보를 기억한 기억부로부터, 수취한 치수에 대응하는 홀딩부 식별 정보를 독출하고,
복수의 홀딩부 중, 독출된 홀딩부 식별 정보에 대응하는 홀딩부를 작동시키는 계측 방법.