KR950701456A - 처리장치 챔버에서 웨이퍼 팽창의 광학적 측정에 의한 반도체 웨이퍼 온도 결정 방법 및 장치(Semiconductor wafer temperature determination by optical measurement of wafer expansion in processing apparatus chamber) - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 처리 클러스터 툴의 묶음식예열 모듈(10)따위의 처리장치의 밀폐 챔버(12)에서 반도체 웨이퍼(14)와 같은 제품의 온도를 측정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 공지의 직경과 열팽창계수를 갖는 웨이퍼(14)는 밀폐된 처리챔버(12)내에 공지의 초기온도로 위치된다. 한쌍의 평행광선 비임(40)은 웨이퍼의 대향엣지에 의해 통과되고 각각의 비임으로부터 차단되지 않은 광은 검출 및 가산된다. 웨이퍼가 열처리될 때, 비임(40)으로부터의 광이 다시 측정된다. 웨이퍼(14)의 팽창은 검출된 차단되지 않은 광량을 변화시키며 변화된 광량이 측정된다. 측정에 의해, 초리온도와 명목상 직경과, 공지의 팽창계수와 처리온도가 계산된다.

Description

처리장치 챔버에서 웨이퍼 팽창의 광학적 측정에 의한 반도체 웨이퍼 온도 결정 방법 및 장치(Semiconductor wafer temperature determination by optical measurement of wafer expansion in processing apparatus chamber)

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제5도는 광 비임의 웨이퍼의 축선과 평면에 대해 경사진 본 발명의 다른 실시예의 정면도,

제6도는 이상적인 위치로부터 축방향으로 변위된 웨이퍼를 도시하는 제5도와 유사한 도면,

제7도는 본 발명의 다른 실시예에 따라 웨이퍼의 축선에 평행하게 위치된 광 비임을 도시한 도면,

제8도는 제3도 및 제4도의 배치에서 웨이퍼 위치의 함수로서 센서 출력값을 도시한 다이어그램,

제9도는 제1도 및 제2도의 배치에 따라 웨이퍼 위치의 함수로서 센서출력값을 도시한 다이아그램,

제10도는 축방향으로 이격된 한쌍의 광비임의 제3도 및 제4도 처럼 이용된 센서출력값을 도시한 다이아그램.

Claims (20)

1. 웨이퍼 처리장치의 진공처리 챔버에서 축선상의 평행한 평면에 적재되고 공지의 열팽창 계수를 갖는 재료로 구성된 웨이퍼의 열처리 온도 결정 방법에 있어서, 기준온도에서 웨이퍼 적재부를 챔버에 위치시키는 단계와, 각각의 광 비임으로부터의 광의 일부가 기준온도에서 적재부의 하나의 웨이퍼의 대향 엣지에 의해 차단되도록 축선과 평면에 대해 적어도 하나의 광원으로부터 평행광선의 한쌍의 이격된 비임을 경사진 통로를 따라 통과시키는 단계와, 광원에 대향하여 위치된 적어도 하나의 광센서로 비임으로부터 차단되지 않은 광을 감지하고 감지된 광에 대응하여 엣지의 각각의 위치에 대해 기준 신호를 발생시키는 단계와, 기준 신호를 저장하는 단계와, 적재된 웨이퍼의 온도를 처리온도로 변화시키는 단계와, 각각의 광 비임으로부터의 광의 일부가 처리 온도에서 웨이퍼 대향 엣지에 의해 차단되도록 이격된 한싸의 평행광선 비임을 광원으로부터 통로를 따라 챔버를 부가적으로 통과시키는 단계와, 처리 온도에서 광원으로부터 대향 엣지에 도달하는 비임중 차단되지 않은 광을 센서로 감지하고 감지된 광에 대응하여 엣지의 위치를 표시하는 측정 신호를 발생시키는 단계와, 저장된 기준 신호와 측정신호로부터 측정신호와 기준신호사이의 크기 편차에 대응하고 기준 온도와 처리온도 사이의 온도 편차를 표시하는 치수 변화 신호를 발생시키고 재료의 공지된 열팽창계수와 치수변화 신호로부터 처리온도를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박판형 제품의 열처리 온도 결정 방법. 기준온도에서의 웨이퍼 치수와 처리온도에서의 웨이퍼 치수에 대한 편차에 대응하는 치수변환신호를 발생새키는 단계와, 공지의 열팽창 계수와 치수 변환 신호로부터 처리온도를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 온도 결정 방법.
2. 제1항에 있어서, 기준신호 및 측정신호 발생단계는 엣지에 의해 차단되지 않은 광량에 대응하는 아나로그신호를 발생시키는 단계를 각각 포함하며, 치수 변화신호를 발생시키는 단계는 기준 신호와측정신호의 크기 편차에 대응하며 도출단계는 치수변화신호의 디지탈 형태를 생산하여 처리온도를 디지탈형태로 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 온도 결정 방법.
3. 제1항에 있어서, 도출된 처리 온도에 대응하여 제어신호를 발생시키는 단계와 제어 신호에 대응하여 처리온도를 제어하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 온도 결정 방법.
4. 제1항에 있어서, 웨이퍼가 기준온도에 있을때 감지된 차단되지 않은 광이 최소로 될때까지 적재부의 위치를 그 축선에 대해 조정하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 온도 결정 방법.
5. 제1항에 있어서, 배임은 챔버외측의 적어도 하나의 광원으로부터 각각의 통로를 따라 챔버를 통과하며, 차단되지 않은 광은 광원에 대항하여 챔버의 외측에 위치된 적어도 하나의 센서에 의해 감지되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 온도 결정 방법.
6. 제1항에 있어서, 각각의 비임으로부터의 차단되지 않은 광은 분리된 센서에 의해 감지되며, 기준신호 및 측정신호를 센서에 의해 감지된 차단되지 않은 광의 층합에 대응하여 발생되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 온도 결정 방법.
7. 처리장치의 처리 침버의 평면에 위치되고 공지의 열팽창 계수를 갖는 재료로 구성된 박판형 제품의 열처리 온도 결정 방법에 있어서, 공지된 기준 챔버에 제품을 지지하는 단계와, 각각의 광 비임으로부터의 광의 일부가 기준 온도에서 제품의 대향 엣지에 의해 차단되도록 챔버의 외측에 위치된 한쌍의 광원으로부터의 평행광선의 한쌍의 이격된 비임을 각각의 통로를 따라 챔버를 통과시키는 단계와, 광원과 대향으로 위치된 한쌍의 광센서로 비임으로 부터 차단되지 않은 광을 감지하고 감지된 광에 대응하여 엣지의 위치를 표시하는 크기를 갖는 아나로그 기준 신호를 발생시키는 단계와, 상기 기준 신호의 디지탈 표시값을 저장하는 단계와, 제품의 온도를 처리온도로 변화시키는 단계와, 각각의 광 비임으로부터의 광의 일부가 처리온도에서 제품의 대향 엣지에 의해 차단되도록 한쌍의 이격된 평행광선 비임을 광원으로부터 통로를 따라 챔버를 부가적으로 통과시키는 단계와, 처리 온도에서 비임으로부터 차단되지 않은 광을 센서로 감지하고 감지된 광에 대응하여 엣지의 위치를 표시하는 측정 신호를 발생시키는 단계와, 기준 신호와측정신호로부터 측정신호와 기준신호사이의 크기 편차에 대응하고 기준 온도와 처리온도 사이의 온도 편차를 표시하는 치수 변화 신호를 발생시키는 단계와, 재료의 공지된 열팽창계수와 치수변화 신호로부터 처리온도를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박판형 제품의 열처리 온도 결정 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 통로는 평면에 대해 경사진 것을 특징으로 하는 박판형 제품의 열처리 온도 결정 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 통로는 평면에 수직인 축선에 대해 경사진 것을 특징으로 하는 박판형 제품의 열처리 온도 결정 방법.
10. 제7항에 있어서, 도출된 처리온도에 대응하여 제어신호를 발생시키는 단계와, 제어신호에 대응하여 처리온도를 제어하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 박판형 제품의 열처리 온도 결정 방법.
11. 제7항에 있어서, 제품이 기준온도에 있을 때 감지된 차단되지 않은 광이 최소가 될 때 까지 축선에 대해 적재부의 위치를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박판형 제품의 열처리 온도 결정 방법.
12. 제7항에 있어서, 기준신호 및 측정신호를 센서에 의해 감지된 차단되지 않은 광의 총합에 대응하여 발생되는 것을 특징으로 하는 박판형 제품의 열처리 온도 결정 방법.
13. 처리온도가 관찰되는 웨이퍼가 지지되는 챔버를 가지며 공지의 열팽창 계수를 갖는 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 장치에 있어서, 웨이퍼를 챔버내의 평면에 지지하는 웨이퍼 지지체와, 한쌍의 대향 엣지부를 가지며 지지체상에 지지되어었을 때 평면에 놓이는 웨이퍼와, 각 광비임의 광의 일부가 그 통로를 횡단하는 엣지부와 위치에 대응하는 양으로 웨이퍼의 대향 엣지부에 의해 차단되도록 지지체에 대해 고정된 각각의통로를 따라 평행광선의 한쌍의 이격된 비임을 향하도록 웨이퍼의 엣지부로부터 이격된 덕어도 하나의 광원 수단과, 비임으로부터 차단되지 않은 광량을 검출하고 센서에 충돌되는 비임으로부터 차단되지 않은 광량에 대응하여 관찰 신호를 발생시키기 위하여 엣지부에 대향으로 배치된 적어도 하나의 광 센서 수단과, 제1온도에서 웨이퍼에 발생된 관찰 신호에 대응한 정보를 저장하는 저장 수단과, 지지체상의 웨이퍼의 온도를 제2온도로 변화시키는 온도 변화 수단과, 제1온도와 제2온도사이의 편차를 표시하는 출력 신호를 발생시키기 위하여 제2온도에서 웨이퍼에 발생된 관찰용 신호와 공지의 열팽창계수와 저장된 정보에 응답하는 회로수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
14. 제13항에 잇어서, 상기 웨이퍼 지지체는 온도가 관찰되며 챔버에서 축선(18)에 대해 평면 대 평면으로 적재되는 복수개의 웨이퍼를 지지하는 수단을 포함하며, 센서수단은 적재된 복수개의 웨이퍼중 단지 하나의 웨피어의 엣지부에 의해 광이 차단되기 위해 축선에 대해 통로가 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
15. 제13항에 있어서, 관찰신호 발생수단은 엣지부에 의해 차단되지 않은 광량에 대응하는 아나로그 신호를 발생시키는 수단을 포함하며, 출력 신호 발생 수단은 출력신호를 생상하여 그로부터 출력신호를 디지탈 값으로 도출하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
16. 제13항에 있어서, 출력 신호에 대응하여 제어 신호를 발생시키기 위한 수단과, 제어 신호에 응답하는 온도 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
17. 제13항에 있어서, 광원 수단과 광센서 수단은 통로의 대향 단부에서 침버의 외측에 위치되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
18. 제13항에 있어서, 각각의 비임으로부터 차단되지 않은 광을 감지하기 위해 한쌍의 광센서가 제공되며, 출력신호 발생 수단은 상기 센서에 의해 감지된 차단되지 않은 광의 총합에 응답하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
19. 제13항에 있어서, 상기 통로는 온도가 관찰되는 웨이퍼의 평면에 대해 경사지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
20. 제13항에 있어서, 상기 센서 수단을 경로를 따라 광의 비임을 발생시키기 위한 적어도 하나의 레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.