KR900017099A - 필름 피착의 자동 실-시간 제어 시스템 - Google Patents

필름 피착의 자동 실-시간 제어 시스템 Download PDF

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KR900017099A KR1019890006375A KR890006375A KR900017099A KR 900017099 A KR900017099 A KR 900017099A KR 1019890006375 A KR1019890006375 A KR 1019890006375A KR 890006375 A KR890006375 A KR 890006375A KR 900017099 A KR900017099 A KR 900017099A
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에어. 더블유. 카람벨라스
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Abstract

내용 없음.

Description

필름 피착의 자동 실-시간 제어 시스템
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 따른 피착 프로세스의 자동실-시간 제어용 제어기 시스템의 블럭도.
제2도는 제1도의 실시예에 사용된 위트니스 웨이퍼, 웨이퍼 턴테이블 및 마스크 배열의 단면도.
제3도는 필름 두께의 함수로서 예시적인 바람직한 굴절률 프로필(실선) 및 이의 근사화(점선)를 나타낸 도표.

Claims (23)

  1. 기판상에의 필름 피착을 자동 제어하기 위한 시스템에 있어서, 피착 반응기 ; 1개 이상의 피착 제어 변수에 의존하여 상기 반응기내에 배치된 1개 이상의 기판상에 소정의 물질을 피착하기 위한 수단 ; (i) 상기 반응기내에 배치된 위트니스 웨이퍼, (ii) 실 시간에 상기 웨이퍼상에 피착될 때, 상기 웨이퍼를 피착 반응기로부터 제거시키지 않고 상기 피착 수단을 방해하지 않고서 필름의 두께를 연속적으로 측정하기 위한 타원편광계식 측정 장치, 및 (iii) 필름 두께를 나타내는 필름 두께 신호를 제공하기 위한 수단으로 구성된, 필름이 피착될 때 필름의 두께를 측정하기 위한 수단 ; 및 필름의 두께를 결정하기 위해 상기 필름 두께 신호에 응답하는 수단, 및 상기 피착 수단을 효율적으로 제어하기 위해 상기 피착 제어변수를 제어기 위한 수단을 포함하는, 상기 피착 수단 및 상기 측정 수단을 자동 제어하기 위한 중앙 제어기로 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 타원평광계식 측정 장치가 상기 위트니스 웨이퍼의 표면상으로 레이저 비임을 보내기 위한 수단, 및 위트니스 웨이퍼의 표면으로부터의 상기 레이저 비임의 반사후에 상기 레이저 비임을 수신하도록 배치된 감지기로 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 레이저 비임을 보내기 위한 상기 수단이, 상기 레이저 비임을 발생시키기 위해 피착 반응기에 관련하여 외부적으로 장착된 레이저, 상기 레이저 비임을 상기 반응기내에 받아들이기 위한 상기 반응기의 제1벽내의 제1수정 윈도우, 및 상기 레이저 비임에 횡단하는 상기 윈도우상의 응력을 최소화시키기 위해 상기 제1반응기 벽 내에 또는 이 벽에 인접하게 상기 제1수정 윈도우를 장착시키기 위한 수단으로 구성되고, 상기 감지기가 상기 반응기에 관련하여 외부적으로 장착되고, 또한 상기 반사된 레이저 비임을 피착 반응기로부터 상기 외부적으로 장착된 감지기까지 통과시키기 위한 상기 반응기의 제2벽내의 제2수정 윈도우, 및 상기 레이저 비임에 횡단하는 상기 윈도우상의 응력을 최소화시키기 위해 제2반응기 벽내에 또는 이 벽에 인접하게 상기 제2수정 윈도우를 장착시키기 위한 수단을 포함하여, 상기 윈도우상의 응력으로 인해 발생되는 타원편광계 에러가 최소화되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 측정 수단이 또한 상기 위트니스 웨이퍼의 상부 표면을 물질 피착으로부터 마스크하도록 배열되고, 상기 레이저 비임과 일렬 정렬로 내부에 형성된 개구를 갖고 있는 위트니스 웨이퍼 마스크, 및 상기 웨이퍼 표면의 비-피착 영역을 노출시키기 위해서 상기 중앙 제어기로부터의 웨이퍼 운동 명령에 응답하여 상기 위트니스 웨이퍼를 이동시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 상기 웨이퍼를 이동시키기 위한 상기 수단이, 턴테이블, 및 상기 턴테이블을 회전시키기 위한 수단으로 구성되고, 상기 위트니스 웨이퍼가 상기 턴테이블 상에 장착된 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 턴테이블을 회전시키기 위한 상기 수단이, 상기 중앙 제어기로부터의 명령에 응답하여 증가 회전 운동을 하기 위해 상기 중앙 제어기에 의해 제어되는 스텝퍼 모터로 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제어기가 또한 피착 프로세스에 현재 노출된 웨이퍼 영역상의 필름층의 두께가 선정된 필름층 두께를 초과할 때 상기 위트니스 웨이퍼상의 비-피착 영역을 새롭게 노출시키기 위해 상기 웨이퍼 운동 명령을 제공하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 소정의 물질을 피착하기 위한 상기 수단이, 광화학 증착 시스템으로 구성되고, 상기 피착 제어 변수가, 1개 이상의 반응체 가스를 상기 피착 챔버내로 선택적으로 받아들이기 위한 수단, 및 선정된 파장 범위의 광으로 상기 챔버를 선택적으로 조명하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 반응제 가스를 상기 챔버내로 선택적으로 받아들이기 위한 상기 수단이, 소정의 반응제 가스의 소오스를 상기 챔버에 결합시키는 질량 흐름 제어기로 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 피착 수단이 필름 두께의 함수로서 경사 굴절률 프로필을 갖고 있는 필름을 피착하기 위한 수단으로 구성되고, 상기 시스템이 임의의 굴절률 프로필을 갖고 있는 필름을 자동 제어하기 위한 것인 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 측정 수단이 또한 상기 위트니스 웨이퍼의 상부 표면을 물질 피착으로부터 마스크하도록 배열되고, 상기 레이저 비임과 일렬정렬로 내부에 형성된 개구를 갖고 있는 위트니스 웨이퍼 마스크, 및 상기 웨이퍼 표면의 비-피착 영역을 물질 피착에 순차적으로 노출시키기 위해 상기 중앙 제어기로부터의 웨이퍼 운동 명령에 응답하여 상기 위트니스 웨이퍼를 이동시키기 위한 수단을 포함하고, 상기 제어기가 또한 피착 프로세스에 현재 노출된 웨이퍼 영역상의 필름층의 두께가 이 특정 필름층에 대한 필름층 두께 값을 초과할 때 상기 위트니스 웨이퍼상의 비-피착 영역을 새롭게 노출시키기 위해 상기 웨이퍼 운동 명령을 제공하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 중앙 제어기가 상기 기판상에 피착될 필름의 바람직한 사양을 저장하기 위한 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 기판상에의 필름 피착을 자동 제어하기 위한 시스템에 있어서, (i) 피착 반응기, (ii) 가스제어 신호에 따라 바람직한 반응제 가스를 상기 반응기내로 선택적으로 받아들이기 위한 수단, 및 (iii) 조명 제어 신호에 응답하여 물질 피착을 작동시키기 위해 적당한 파장의 광으로 상기 반응기의 내부를 선택적으로 조명하기 위한 수단으로 구성된, 기판상에 필름을 광화학 증착하기 위한 장치 ; (i) 상기 반응기내에 배치된 위트니스 웨이퍼, (ii) 실시간에 상기 웨이퍼상에 필름이 피착될 때, 상기 웨이퍼를 반응기로부터 제거하지 않고서 필름의 두께를 연속적으로 측정하기 위한 타원편광계식 측정장치, 및 (iii) 필름 두께를 나타내는 필름 두께 신호를 제공하기 위한 수단으로 구성된, 필름이 피착될 때 필름의 두께를 측정하기 위한 수단 ; 및 필름의 두께를 결정하기 위해 상기 필름 두께 신호에 응답하는 수단, 및 피착비를 제어하기 위해 상기 가스 수용수단 및 상기 조명 수단을 제어하기 위한 수단을 포함하는, 상기 광화학 증착 장치 및 상기 측정수단을 자동제어하기 위한 중앙제어기로 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 타원편광계식 측정 장치가 상기 위트니스 웨이퍼의 표면상으로 레이저 비임을 보내기 위한 수단, 및 위트니스 웨이퍼의 표면으로부터의 상기 레이저 비임의 반사후에 상기 레이저 비임을 수신하도록 배치된 감지기로 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 측정수단이 또한 상기 위트니스 웨이퍼의 상부 표면을 물질 피착으로 부터 마스크하도록 배열되고, 상기 레이저 비임과 일렬정렬로 내부에 형성된 개구를 갖고 있는 위트니스 웨이퍼 마스크, 및 상기 웨이퍼 표면의 비-피착 영역을 노출시키기 위해서 상기 중앙 제어기로부터의 웨이퍼 운동 명령에 응답하여 상기 위트니스 웨이퍼를 이동시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 웨이퍼를 이동시키기 위한 상기 수단이, 턴테이블, 및 상기 턴테이블을 회전시키기 위한 수단으로 구성되고, 상기 위트니스 웨이퍼가 상기 턴테이블상에 장착된 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 턴테이블을 회전시키기 위한 상기 수단이, 상기 중앙 제어기로부터의 명령에 응답하여 증가 회전 운동을 하기 위해 상기 중앙 제어기에 의해 제어되는 스텝퍼 모터로 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제14항에 있어서, 상기 제어기가 또한 피착 프로세스에 노출된 웨이퍼 영역상의 필름층의 두께가 선정된 필름층 두께를 초과할 때, 상기 위트니스 웨이퍼상의 비-피착 영역을 새롭게 노출시키기 위해 상기 웨이퍼 운동 명령을 제공하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제14항에 있어서, 레이저 비임을 보내기 위한 상기 수단이, 상기 레이저 비임을 발생시키기 위해 피착 반응기에 관련하여 외부적으로 장착된 레이저, 상기 레이저 비임을 상기 반응기내에 받아들이기 위한 상기 반응기의 제1벽내의 제1수정 윈도우, 및 상기 레이저 비임에 횡단하는 상기 윈도우상의 응력을 최소화시키기 위해 상기 제1반응기 벽내에 또는 이 벽에 인접하게 상기 제1수정 윈도우를 장착시키기 위한 수단으로 구성되고, 상기 감지기가 상기 반응기에 관련하여 외부적으로 장착되며, 또한 상기 반사된 레이저 비임을 피착 반응기로부터 상기 외부적으로 장착된 감지기까지 통과시키기 위한 상기 반응기의 제2벽내의 제2수정 윈도우, 및 상기 레이저 비임에 횡단하는 상기 윈도우상의 응력을 최소화시키기 위해 상기 제2반응기 벽내에 또는 이 벽에 인접하게 상기 제2수정 윈도우를 장착시키기 위한 수단을 포함하여, 상기 윈도우상의 응력으로 인해 발생되는 타원편광계 에러가 최소화되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제13항에 있어서, 반응제 가스를 상기 챔버내로 선택적으로 받아들이기 위한 상기 수단이, 소정의 반응제 가스의 소오스를 상기 챔버에 결합시키는 질량 흐름제어기로 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제13항에 있어서, 상기 중앙제어기가 상기 기판상에 피착될 필름의 바람직한 사양을 저장하기 위한 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제13항에 있어서, 상기 피착 수단이 필름 두께의 함수로써 경사 굴절률 프로필을 갖고 있는 필름을 피착하기 위한 수단으로 구성되고, 상기 시스템이 임의의 굴절률 프로필을 갖고 있는 필름을 자동 제어하기 위한 것인 것을 특징으로 하는 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 측정 수단이 또한 상기 위트니스 웨이퍼의 상부 표면을 물질 피착으로부터 마스크하도록 배열되고, 상기 레이저 비임과 일렬정렬로 내부에 형성된 개구를 갖고 있는 위트니스 웨이퍼 마스크, 및 상기 웨이퍼 표면의 비-피착 영역을 물질 피착에 순차적으로 노출시키기 위해 상기 중앙 제어기로부터의 웨이퍼 운동 명령에 응답하여 상기 위트니스 웨이퍼를 이동시키기 위한 수단을 포함하고, 상기 제어기가 또한 피착 프로세스에 현재 노출된 웨이퍼 영역상의 필름층의 두께가 이 특정필름층에 대한 필름층 두께 값을 초과할때, 상기 위트니스 웨이퍼상의 비-피착 영역을 새롭게 노출시키기 위해 상기 웨이퍼 운동 명령을 제공하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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