KR20170078477A - 클러스터용 평행 ｘ선을 이용한 태양전지 박막 두께 측정 장치 - Google Patents

클러스터용 평행 ｘ선을 이용한 태양전지 박막 두께 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 클러스터형 반도체 제조 장치에 이용될 수 있는 클러스터용 평행 X선을 이용한 태양전지 두께 측정 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 두께 측정 장치는, 로봇암으로부터 공급된 웨이퍼가 장착되는 분석 스테이지, 분석 스테이지에 위치된 웨이퍼에 X선을 발생 및 조사하기 위한 X선 튜브 및 X선 튜브로부터 조사되어 웨이퍼로부터 반사된 X선을 검출하기 위한 X선 검출부를 포함하고, 상기 X선 튜브와 분석 스테이지 사이에는 X선 튜브로부터 발생 및 조사된 X선을 평행광으로 변경하기 위한 X선 미러가 형성되어 있으며, 상기 분석 스테이지는 클러스터의 트랜스퍼 모듈로부터 웨이퍼를 이송받기 위한 제1 상태와 웨이퍼 박막의 두께를 측정하기 위해 제1 상태로부터 45°기울어진 제2 상태 사이에서 전환 가능하도록 구성된다.

Description

클러스터용 평행 Ｘ선을 이용한 태양전지 박막 두께 측정 장치{APPARATUS ON CLUSTER FOR MEASURING FILM THICKNESS OF SOLA CELL USING PARALLEL X―RAY BEAMS}
본 발명은 박막 태양전지 두께 측정 장치에 관한 것으로 구체적으로는 클러스터형 반도체 제조 장치에 이용될 수 있는 클러스터용 평행 X선을 이용한 태양전지 두께 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 클러스터형 반도체 제조장치는, 메인 트랜스퍼 챔버(공통 트랜스퍼 챔버(common transferchamber) 또는 이송 챔버) 주위에 연결된 복수의 프로세스 모듈을 갖는 반도체 제조장치로서, 프로세스의 흐름을 매끄럽게 하거나 보다 다양한 프로세스의 실행을 가능하게 하는 여러 프로세스의 흐름을 통합할 수 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 제2000-127069호 참고).
예를 들어, 박막 형성에 사용되는 클러스터형 반도체 제조장치는 게이트 밸브를 거쳐 메인 트랜스퍼 챔버에 연결된 로드락 모듈(load-lock module)을 포함한다. 태양전지 반도체 웨이퍼(이하에서, 단순히 "웨이퍼"로 나타냄)와 같은 처리 기판(이하에서는, 단순히 "기판"으로 나타냄)상에서 특정 형태 프로세스가 실행될 때, 메인 트랜스퍼 챔버뿐만 아니라 별도의 프로세스 모듈 챔버는 진공 상태로 유지된다. 웨이퍼가 대기측 압력에서 로드락 모듈 내로 이송된 후에, 로드락 모듈은 저압 상태(진공측 압력)로 감압된다. 그때, 웨이퍼는 진공측의 로드락 모듈에서 인출되어, 메인 트랜스퍼 챔버 내에 설치되는 트랜스퍼 메카니즘(즉, 로봇 암)에 의해 메인 트랜스퍼 챔버 내로반입되며, 트랜스퍼 메카니즘에 의해 메인 트랜스퍼 챔버로부터 제1 프로세스 모듈 내로 반입된다.
제1 프로세스 모듈에서, 제1 프로세스 단계는 기설정된 레시피(recipe)에서 사전 결정된 시간 동안 실행된다. 제1 프로세스 단계 동안, 예를 들어, 막 형성이 웨이퍼 상에 제1 박막층을 형성하도록 실행될 수 있다. 제1 프로세스 단계가 종료되면, 제 1 단계를 거친 웨이퍼는 메인 트랜스퍼 챔버에 설치된 트랜스퍼 메카니즘에 의해 제1 프로세스 모듈로부터 반출되어, 다른 프로세스 모듈로 반입 및 처리되고, 순차적으로 복수의 프로세스 모듈을 거쳐 공정을 수행한 후, 로드락 챔버를 거쳐 로드락 챔버의 외부로 반출된다.
현재 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 상의 박막의 두께를 측정하기 위해서는 전술한 바와 같이 클러스터형 반도체 제조 장치에 연결된 프로세스 모듈을 통해 박막 증착을 수행한 후 이를 로드락 챔버로부터 반출한 후, 별도의 박막 검사 장치를 통해 박막의 두께를 측정하게 된다.
통상적으로, 웨이퍼 또는 박막 태양 전지 상의 박막을 검사하기 위해서는 박막 태양 전지의 박막 증착 공정을 진행한 후 증착 두께를 확인하기 위해서는 물리적인 파괴를 수행하고, 전자 현미경, SIMS 등 두께를 측정하는 장비 등을 이용하여 박막의 두께를 확인한다. X-선을 사용하는 경우 물리적 파괴 행위를 수행하지 않고 그 반사율을 측정할 수 있는데, X-선 반사율 측정법(XRR)은 비파괴적인 측정방법과 수 nm의 두께를 정밀하게 측정할 수 있는 장점으로 인하여 반도체 산업을 포함하여 각종 산업 현장에서 많은 관심과 연구가 이루어지고 있다.
통상적으로, X-선을 이용한 반사율 측정은 X-선 회절분석기(XRD)를 이용하여 측정할 수 있는 여러가지 측정법 중 하나이고, 기존 방식의 X-선 회절 분석기를 이용하여 박막의 두께를 측정할 수는 있지만, 카세트 단위로 공급되는 웨이퍼 전량을 검사하는데는 측정 시간이 너무 오래 걸리기 때문에 양산 및 적용에 어려움이 발생된다.
한편, 이와 같은 XRR을 이용한 두께 측정 장치와 관련해서, 한국공개특허공보 제 2006-0048904호는 도 1에 도시한 바와 같이 확산 반사의 측정에 의한 개량된 X선 측정장치 및 측정 방법에 대해 개시하고 있다.
이 특허문헌에서, 도 1을 참조하면, X선 반사측정(XRR)을 위한 시스템(20)에서는 시료의 경면 X선 반사율을 측정하기 위해 X선의 집속 빔으로 반도체 웨이퍼와 같은 시료(22)를 조사하고, 동적 나이프 에지(36) 및 셔터(38)가 수직방향(즉 시료(22)의 평면에 수직한)에서의 X선의 입사 빔(27)의 각도 범위를 제한하도록 사용되고 있다.
그러나 이와 같은 XRR 시스템에서는 확산광을 사용함에 따라 정밀도가 높지 않다라는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 발명으로서 비교적 저가이면서 정밀도가 높은 클러스터용의 평행 X선을 이용한 박막 태양전지 두께 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일양태에 따르면, 클러스터형 반도체 제조 장치에 제공되는 평행 X선을 이용한 박막 태양전지 두께 측정장치가 제공된다.
두께 측정 장치는, 로봇암으로부터 공급된 웨이퍼가 장착되는 분석 스테이지, 분석 스테이지에 위치된 웨이퍼에 X선을 발생 및 조사하기 위한 X선 튜브 및 X선 튜브로부터 조사되어 웨이퍼로부터 반사된 X선을 검출하기 위한 X선 검출부를 포함하고, X선 튜브와 분석 스테이지 사이에는 X선 튜브로부터 발생 및 조사된 X선을 평행광으로 변경하기 위한 X선 미러가 형성되어 있으며, 분석 스테이지는 클러스터의 트랜스퍼 모듈로부터 웨이퍼를 이송받기 위한 제1 상태와 웨이퍼 박막의 두께를 측정하기 위해 제1 상태로부터 45°기울어진 제2 상태 사이에서 전환 가능하도록 구성된다.
X선 검출부와 상기 분석 스테이지 사이에는 상기 분석 스테이지 상에 놓여진 시료로부터 반사되는 X선으로부터의 산란광을 제거하기 위한 산란제거슬릿을 더 포함하는 것이 바람직하다.
전술한 양태에서, 분석 스테이지가 제2 상태에 있을 때, X축, Y축 및 Z축 상에서 이동가능하고, 상기 X축을 회전축으로 하는 오메가축 회전 및 상기 Y축을 회전축으로 하는 카이축 회전가능하도록 구성된다.
전술한 양태에서, 분석 스테이지가 제2 상태에 있을 때, 상기 X선 미러로부터 평행 상태에 있는 분석 스테이지 상의 시료로 입사되는 X선의 입사각도는 ±5°의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
전술한 양태에서, 분석 스테이지가 제2 상태에 있을 때, 상기 오메가 축회전은 -2°내지 +5°의 범위 내에서 축회전 가능하도록 구성된다.
또한 전술한 양태에서, 분석 스테이지가 제2 상태에 있을 때, 카이 축회전은 -10°내지 +10°의 범위 내에서 축회전 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한 전술한 양태에서, 제2 상태에서 상기 X선 검출부(600)는 수직방향으로부터 -10°내지 +10°의 범위 내에서 회전가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 비교적 저가이면서 정밀도가 높은 클러스터용의 평행 X선을 이용한 박막 태양전지 두께 측정장치를 제공할 수 있다.
도 1은 확산광의 반사 측정을 이용하여 두께를 측정하는 X선 두께 측정 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 두께 측정 장치가 내장된 클러스터형 반도체 제조 장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 도 3은 발명의 실시예에 따른 평행 X선을 이용한 두께 측정부의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 두께 측정 장치의 두께 측정부의 분석 스테이지의 이동축과 회전축을 나타낸 도면.
도 5는 클러스터용 모듈 내에 본 발명의 두께 측정부가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면.
도 6는 본 발명에 따른 평행 X선을 이용한 박막 태양전지 두께 측정 장치를 이용하여 두께를 측정할 때 두께 측정 순서를 나타낸 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 평행 X선을 이용한 박막 태양전지 두께 측정장치가 설치된 클러스터용 반도체 제조 장치의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 클러스터형 반도체 제조장치(10)는 트랜스퍼 모듈(진공 트랜스퍼 챔버) TM(900) 주위에 복수(예를 들면, 3개)의 프로세스 모듈(처리 장치)인 PM1(100a), PM2(100b), PM3(100c)와, 2개의 로드락 모듈(로드락 챔버) LL 1, LL 2(120a, 120b)와, 웨이퍼의 결정 방향을 정렬하는 웨어퍼 얼라인 모듈 WA(110), 및 웨이퍼 또는 태양전지의 박막 두께를 측정하기 위한 두께 측정 모듈(300)을 포함한다.
클러스터형 반도체 제조장치(10)의 중심에 배치된 트랜스퍼 모듈 TM(900)은 자유롭게 개폐도록 모듈들과 TM 사이에 설치되는 게이트 밸브(200)를 거쳐서 각각의 모듈 PM1, PM2, PM3, LL1, LL2, WA, 두께 측정 모듈(300)과 연결된다.
프로세스 모듈 PM1 ~ PM3은 압력이 저하될 수 있어 각각의 공정에 필요한 정도의 진공을 달성하는 진공 챔버(또는 처리 챔버)를 각각 더 포함할 수도 있다.
트랜스퍼 모듈(진공 트랜스퍼 챔버) TM(900)은 각각의 모듈들로부터 웨이퍼를 진공 챔버로 반출/반입하는 공통 트랜스퍼 챔버로서 이용된다. 트랜스퍼 모듈 TM(900)로 구성된 진공 트랜스퍼 챔버 내부에는, 회전 움직임과 팽창/수축 움직임을 가능하게 하는 한 쌍의 트랜스퍼 암(미도시)이 장착된 진공 압력측 트랜스퍼 로봇이 설치된다. 진공 압력측 트랜스퍼 로봇의 한 쌍의 트랜스퍼 암 각각은 웨이퍼(wafer)와 같은 하나의 기판을 유지할 수 있는 포크 형상의 엔드 이펙터(a fork-shaped end effector)(이하, "픽"이라고도 언급될 수 있음)를 포함한다.
진공 압력측 트랜스퍼 로봇은 웨이퍼를 반입/반출하기 위해서 각각의 모듈들, 즉 PM1, PM2, PM3, WA, LL1, LL2, 두께 측정 장치 모듈(300)에 액세스한다. 그러한 진공 압력측 트랜스퍼 로봇은, 예를 들면, 서로 반대 방향을 따라 팽창/수축하기 위해서 베이스상에 나란히 실장된 트랜스퍼 암을 갖는 공통 트랜스퍼 챔버(900) 내부에 회전 가능하게 배치된 베이스를 포함한다. 따라서, 트랜스퍼 암은 베이스를 거쳐서 통합된 유닛과 같이 회전할 수 있다.
프로세스 모듈 PM1, PM2, PM3에서, 특정한 형태의 웨이퍼 처리(CVD 또는 스퍼터링을 통해서 달성된 막 형성 프로세스, 열처리 및 건식 에칭 프로세스와 같은 프로세스 레시피에 근거하여 실행된 레시피 프로세스)는, 각각의 챔버 내에서 미리 설정된 프로세스 레시피에 상응하여, 특정한 프로세스 조건(기체 형태, 챔버 내부 압력, 인가된 파워의 레벨, 처리시간 등)하에서 실행된다.
또한, 로드락 모듈 LLM1, LLM2(120a, 120b) 각각은 필요에 따라 가열 유닛 또는 냉각 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 실시예에서 7각형 구조의 트랜스퍼 모듈(900)을 기반으로 하여 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 4각형, 5각형, 6각형, 8각형과 같은 구조를 가진 트랜스퍼 모듈에 두께 측정 장치 모듈이 결합되어 적용될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 클러스터형 반도체 제조 장치(10)의 두께 측정 모듈(300) 내에 설치되는 두께 측정부의 일례를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 두께 측정부는 분석 스테이지(400), 분석 스테이지(400)에 위치된 웨이퍼 또는 시료에 X선을 조사하는 X선 튜브(500) 및 X선 튜브(500)로부터 조사되어 웨이퍼(400)로부터 반사된 X선을 검출하기 위한 X선 검출부(600)를 포함한다.
X선 튜브(500)는 분석 스테이지(400)에 위치되는 시료에 따라 상이하게 채용될 수 있지만 X선 반사율 측정을 위해 일반적으로 사용되는 5.0KeV 내지 10.0KeV 사이의 에너지원를 방출하는 에너지원이 이용될 수 있다.
또한 본 발명에서는 X선 튜브(500)로부터 발생되는 X선을 평행 X선으로 변환하기 위해 괴벨(Goebel) 미러로서 알려진 X선 미러(510)를 더 포함한다. X선 미러(510)는 X선튜브로부터 발생된 확산형 또는 방사형 특성을 가진 X선을 평행 X선으로 변환한다. X선 미러를 이용해 평행빔을 만드는 경우 통상적인 엑스레이 분석 장치보다 광도가 약 20배 이상 증가하여 보다 정확한 시료의 두께 측정이 구현될 수 있다.
또한 X선 감도는 X선의 위상 편이 및 산란(Scatterring)으로 인한 간섭과, X선의 방사형 분산 특성으로 인해 X선 검출기의 정확도를 떨어뜨리기 때문에 이러한 위상 편이 및 산란 등으로 인한 간섭을 최소화하기 위해 X선의 전반사가 발생되는 매우 작은 입사각(통상 5°미만)으로 시료에 입사되도록 X선 미러(510)은 평행 상태에 있는 분석 스테이지(400)에 대해 ±5°의 범위 내에서 조사되도록 설치되는 것이 바람직하다.
다음으로, 샘플 스테이지(400)에 대해 설명한다. 샘플 스테이지(400)에는 시료인 웨이퍼(700)가 로봇암(300)에 의해 올려진다. 샘플 스테이지(400)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 5축이동 구조물(410)에 연결되어 x축(전후), y축(좌우), z축(상하) 상에서 이동가능하고, 또한 x축을 회전축으로 한 오메가축 회전과 y축을 회전축으로 한 카이축 회전이 가능하도록 구성된다. 이와 같은 5축 이동은 모터와 기어와 같은 축이동 또는 축회전 부재들을 조합하여 이루어질 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
오메가 축 회전의 경우 불필요한 하드웨어의 부하와 축회전 부재들의 과도한 대형화를 방지하기 위해 대략 -2°내지 +5°의 범위 내에서 회동가능하도록 구성되며, 카이축은 대략 -10°내지 +10°의 범위 내에서 회동가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.
다음으로 X선 검출부(600)는 샘플 스테이지(400)로부터 전반사된 X선을 수집하도록 구성되며, X선 검출부(600)에서의 검출 정확도를 향상시키기 위해 시료 시테이지(400)와 X선 검출부(600) 사이에 X선 산란광을 제거하기 위한 X선 산란 제거 슬릿(610)이 더 형성될 수 있다.
X선 검출부(600)는 수직방향으로부터 카이의 최대 회전각인 -10°내지 +10°의 범위 내에서 회전가능하도록 구성되는 것이 바람직하고, CCD 어레이와 같은 광검출기가 X선 검출부로서 이용될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 두께 측정부를 두께 측정 모듈(300) 내에 실장한 일례를 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 분석 스테이지(400)는 2가지 상태에서 동작하도록 구성된다.
먼저, 상태 1(웨이퍼 수신 상태)에서는 트랜스퍼 모듈(900)로부터 로봇 암을 통해 웨이퍼를 수용할 수 있도록 분석 스테이지(400)은 로봇암에 대해 수평 상태를 유지해야만한다. 다음으로 상태 2(웨이퍼 측정 상태)에서는 분석 스테이지(400)에 두께 측정을 위한 웨이퍼가 이송된 후, 두께를 측정하기 위해 분석 스테이지는 오메가축 방향으로 45°경사진 상태를 유지해야만 한다.
이와 같이 분석 스테이지가 두께 측정시 오메가축 방향으로 45°경사진 상태를 유지해야만 하는 이유는 전술한 바와 같이 X선의 위상 편이 및 산란 등으로 인한 간섭을 최소화하기 위함이다. 즉, X선의 전반사가 발생되는 매우 작은 입사각(통상 5°미만)으로 시료에 입사되어야만 하는데, X선 미러(510)가 평행 상태에 있는 분석 스테이지(400)(즉, 상태 1에서의 분석 스테이지)에 대해 ±5°의 범위 내에서 조사되도록 설치되는 경우 게이트 밸브(200)와의 기구적 간섭 및 암의 이동 경로와의 간섭으로 인해 X선 튜브(500)와 X선 미러(510)으로 이루어진 X선 발생부는 로봇암과 게이트밸브(200)의 하측방향에 설치되어야만 한다.
따라서 본 발명에 따른 두께 측정부는 분석 스테이지(400)가 상태 1과 상태 2 사이에서 전환가능하도록 분석 스테이지를 오메가축 상에서 회전시키기 위한 회전수단을 더 포함하거나, 전술한 바와 같은 오메가 축 회전이 -2°내지 +5°의 범위가 아닌 -2°내지 +45°의 범위 내에서 회동가능하도록 구성될 수도 있다.
도 6는 본 발명에 따른 두께 측정 장치(10)를 이용한 두께 측정 방법을 도시한 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이 먼저, 단계 S100에서 시료가 분석 스테이지(400) 상에 올려진 이후 분석 스테이지(400)가 상태1로부터 상태 2의 위치에 복귀된 후, Z축 정렬을 실시한다. 이때 Z축 정렬은, X-선 최대 강도의 1/10 내지 1/20되는 위치로 분석 스테이지(400)를 Z축을 따라 이동시킨다.
단계 S100이후, 단계 S200에서는 분석 스테이지(400)를 오메가 축을 따라 회전하면서 X선 강도가 최대가 되는 위치를 결정한다.
단계 S300에서 분석 스테이지(400)를 카이축을 따라 회전하면서 X선 강도가 최소값(또는 절대값이 최대값)이 되는 위치를 결정한다.
단계 S400에서 분석 스테이지(400)를 X선 최대값 강도가 1/2 지점이 되는 곳으로 Z축을 따라 위치 이동한다.
단계 S500에서 단계 S100 내지 단계 S400을 통해 결정된 위치에서 시료에 대한 두께 측정을 시행한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아닌 설명을 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 의해 제한되기 보다는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100a: 제1 프로세스 모듈 100b: 제2 프로세스 모듈
100c: 제3 프로세스 모듈 110: 웨이퍼 얼라인 모듈
120a: 제1 로드락 모듈 120b: 제2 로드락 모듈
300: 두께 측정 모듈 400: 분석스테이지
500: X선 튜브 600: X선 검출기
510: X선 미러 610: 산란제거슬릿

Claims (7)

  1. 클러스터형 반도체 제조 장치에 제공되는 평행 X선을 이용한 박막 태양전지 두께 측정장치에 있어서,
    두께 측정 장치는, 로봇암으로부터 공급된 웨이퍼가 장착되는 분석 스테이지, 분석 스테이지에 위치된 웨이퍼에 X선을 발생 및 조사하기 위한 X선 튜브 및 X선 튜브로부터 조사되어 웨이퍼로부터 반사된 X선을 검출하기 위한 X선 검출부를 포함하고,
    상기 X선 튜브와 분석 스테이지 사이에는 X선 튜브로부터 발생 및 조사된 X선을 평행광으로 변경하기 위한 X선 미러가 형성되어 있으며,
    상기 분석 스테이지는 클러스터의 트랜스퍼 모듈로부터 웨이퍼를 이송받기 위한 제1 상태와 웨이퍼 박막의 두께를 측정하기 위해 제1 상태로부터 45°기울어진 제2 상태 사이에서 전환 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는
    클러스터용 평행 X선을 이용한 박막 태양전지 두께 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 X선 검출부와 상기 분석 스테이지 사이에는 상기 분석 스테이지 상에 놓여진 시료로부터 반사되는 X선으로부터의 산란광을 제거하기 위한 산란제거슬릿을 더 포함하는,
    클러스터용 평행 X선을 이용한 박막 태양전지 두께 측정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 분석 스테이지는 제2 상태에서, X축, Y축 및 Z축 상에서 이동가능하고, 상기 X축을 회전축으로 하는 오메가축 회전 및 상기 Y축을 회전축으로 하는 카이축 회전가능하도록 구성된
    클러스터용 평행 X선을 이용한 박막 태양전지 두께 측정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 상태에서, 상기 X선 미러로부터 평행 상태에 있는 분석 스테이지 상의 시료로 입사되는 X선의 입사각도는 ±5°의 범위 내에 있는
    클러스터용 평행 X선을 이용한 박막 태양전지 두께 측정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 상태에서, 상기 오메가 축회전은 -2°내지 +5°의 범위 내에서 축회전 가능하도록 구성되고,
    클러스터용 평행 X선을 이용한 박막 태양전지 두께 측정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 상태에서 상기 카이 축회전은 -10°내지 +10°의 범위 내에서 축회전 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는
    클러스터용 평행 X선을 이용한 박막 태양전지 두께 측정장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 상태에서 상기 X선 검출부(600)는 수직방향으로부터 -10°내지 +10°의 범위 내에서 회전가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는
    클러스터용 평행 X선을 이용한 박막 태양전지 두께 측정장치.
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