초록 ▼

본 발명의 기준 미러를 사용한 웨이퍼 형상 변화값을 검출하는 장치는 반도체 제조 공정에서 직경이 300mm 정도 크기의 웨이퍼 상의 하나의 층 상의 구조물 또는 패턴이 다른 층 상의 구조물 또는 패턴 오버레이 마크에 의한 정렬(align) 후 웨이퍼 표면에 국부적인 스트레스에 의해 형상 변형량이 발생하므로 웨이퍼 표면의 복수의 지점들에서 웨이퍼 형상의 변화를 측정하기 위해 레이저 광원과 광섬유를 사용하여 웨이퍼 앞면과 뒷면의 중심축의 동축 상에 존재하는 기존 듀얼 피에조 간섭계를 사용하지 않고, 레이저 광원과 광섬유를 사용하여 웨이

본 발명의 기준 미러를 사용한 웨이퍼 형상 변화값을 검출하는 장치는 반도체 제조 공정에서 직경이 300mm 정도 크기의 웨이퍼 상의 하나의 층 상의 구조물 또는 패턴이 다른 층 상의 구조물 또는 패턴 오버레이 마크에 의한 정렬(align) 후 웨이퍼 표면에 국부적인 스트레스에 의해 형상 변형량이 발생하므로 웨이퍼 표면의 복수의 지점들에서 웨이퍼 형상의 변화를 측정하기 위해 레이저 광원과 광섬유를 사용하여 웨이퍼 앞면과 뒷면의 중심축의 동축 상에 존재하는 기존 듀얼 피에조 간섭계를 사용하지 않고, 레이저 광원과 광섬유를 사용하여 웨이퍼의 중심축의 광경로 상에 있는 광 분할기(BS)에서 빔 경로의 상이 맺히도록 수직으로 빛이 꺽여 집광 렌즈를 통해 기준 미러에 1:1 매핑되도록 웨이퍼의 직경 보다 작은 소구경 기준 미러를 구비하는 마이켈슨 간섭계의 원리를 사용한 웨이퍼 형상 변화값을 검출하는 장치에 대해 제안한다.

대표청구항 ▼

웨이퍼의 형상변화값을 측정하는 장치에 관한 것으로, 평평해야 될 웨이퍼 앞면과 뒤면의 표면에 국부적인 스트레스에 의해 늘어나거나 줄어드는 웨이퍼 표면의 형상 변형이 발생함에 따라 생기는 웨이퍼의 양쪽면의 형상변화 값을 측정하기 위해일정 크기의 직경(300mm)을 갖는 웨이퍼(wafer)(1);와, 상기 웨이퍼의 앞면과 뒷면에 간섭계를 각각 설치하되,상기 웨이퍼(1)의 앞면의 형상변화를 측정하기 위해 설치되는 간섭계는 일정파장(λ)을 갖는 레이저 광을 출사시키는 레이저 광원(10); 상기 레이저 광을 전달하는 앞면용 광섬유(11);

웨이퍼의 형상변화값을 측정하는 장치에 관한 것으로, 평평해야 될 웨이퍼 앞면과 뒤면의 표면에 국부적인 스트레스에 의해 늘어나거나 줄어드는 웨이퍼 표면의 형상 변형이 발생함에 따라 생기는 웨이퍼의 양쪽면의 형상변화 값을 측정하기 위해일정 크기의 직경(300mm)을 갖는 웨이퍼(wafer)(1);와, 상기 웨이퍼의 앞면과 뒷면에 간섭계를 각각 설치하되,상기 웨이퍼(1)의 앞면의 형상변화를 측정하기 위해 설치되는 간섭계는 일정파장(λ)을 갖는 레이저 광을 출사시키는 레이저 광원(10); 상기 레이저 광을 전달하는 앞면용 광섬유(11); 상기 웨이퍼(1)의 중심축 선상에서 상기 웨이퍼의 앞면에서 멀어지는 뒤쪽에 구비되고, 상기 웨이퍼에 평행광을 조사하는 앞면용 콜리메이터(collimator) 렌즈(3); 상기 앞면용 콜리메이터 렌즈(3)의 뒤쪽에 배치되고 상기 앞면용 광섬유로부터 전달되는 광을 두 개의 광으로 분할하는 앞면용 광 분할기(BS, Beam Splitter)(9); 상기 앞면용 광 분할기(BS)(9)로부터 분할된 광중 하나의 광이 조사되되 상기 웨이퍼의 중심축과 수직을 이루는 수직선에 렌즈의 중심축이 일치하도록 배치된 앞면용 집광 렌즈(12); 상기 앞면용 집광렌즈의 뒤쪽에 배치되고 상기 집광렌즈에 조사된 빔이 수렴되어 조사되도록 배치된 상기 웨이퍼의 직경보다 작은 앞면용 소구경 기준미러(13);와상기 웨이퍼(1)의 중심축 선상에서 위치된 상기 앞면용 광 분할기(BS) 뒤쪽에 구비되고, 앞면용 광섬유로부터 입사되는 광을 λ/4 만큼 shift 시키는 앞면용 λ/4 플레이트(17);와 상기 웨이퍼(1)의 중심축 선상에서 상기 앞면용 λ/4 플레이트(17)의 뒤쪽에 구비되고, 상기 앞면용 광섬유를 통해 입사된 레이저 광에서 P파(종파)나 S파(횡파)를 선택적으로 통과시키거나 반사시키는 앞면용 편광 분할기(PBS, Polarization Beam Splitter)(19);와상기 웨이퍼의 중심축 선상에서 위치된 앞면용 편광분할기(19)의 뒤쪽에 구비된 앞면용 릴레이 렌즈(Relay lens)(6);와 상기 앞면용 릴레이 렌즈(6)의 뒤쪽에 구비된 앞면용 고해상도 카메라(7);와, 상기 앞면용 고해상도 카메라와 연결되는 앞면용 컴퓨터(8); 가 구비되고상기 웨이퍼(1)의 뒷면의 형상변화를 측정하기 위해 설치되는 간섭계는 상기 레이저 광을 전달하는 뒷면용 광섬유(11'); 상기 웨이퍼(1)의 중심축 선상에서 상기 웨이퍼의 뒷면에서 멀어지는 뒤쪽에 구비되고, 상기 웨이퍼에 평행광을 조사하는 뒷면용 콜리메이터(collimator) 렌즈(3'); 상기 뒷면용 콜리메이터 렌즈(3)의 뒤쪽에 배치되고 상기 뒷면용 광섬유로부터 전달되는 광을 두 개의 광으로 분할하는 뒷면용 광 분할기(BS, Beam Splitter)(9'); 상기 뒷면 광 분할기(BS)(9)로부터 분할된 광 중 하나의 광이 조사되되 상기 웨이퍼의 중심축과 수직을 이루는 수직선에 렌즈의 중심축이 일치하도록 배치된 뒷면용 집광 렌즈(12'); 상기 뒷면용 집광렌즈의 뒤쪽에 배치되고 상기 집광렌즈에 조사된 빔이 수렴되어 조사되도록 배치된 상기 웨이퍼의 직경보다 작은 뒷면용 소구경 기준미러(13');와상기 웨이퍼(1)의 중심축 선상에서 위치된 상기 뒷면용 광 분할기(BS) 뒤쪽에 구비되고, 상기 뒷면용 광섬유로부터 입사되는 광을 λ/4 만큼 shift 시키는 뒷면용 λ/4 플레이트(17');와 상기 웨이퍼(1)의 중심축 선상에서 상기 뒷면용 λ/4 플레이트(17')의 뒤쪽에 구비되고, 상기 뒷면용 광섬유를 통해 입사된 레이저 광에서 P파(종파)나 S파(횡파)를 선택적으로 통과시키거나 반사시키는 뒷면용 편광 분할기(PBS, Polarization Beam Splitter)(19'); 상기 웨이퍼의 중심축 선상에서 위치된 뒷면용 편광분할기(19')의 뒤쪽에 구비된 뒷면용 릴레이 렌즈(Relay lens)(6');와 상기 뒷면용 릴레이 렌즈(6')의 뒤쪽에 구비된 뒷면용 고해상도 카메라(7');와, 상기 뒷면용 고해상도 카메라와 연결되는 뒷면용 컴퓨터(8'); 를 포함하며상기 앞면 및 뒷면용 컴퓨터(8, 8')는 웨이퍼 표면과 기준미러의 표면으로부터 반사되는 광을 간섭시켜 생성되는 간섭무늬를 분석하여 웨이퍼 표면의 형상 변화값을 검출하는 비전 영상 처리 소프트웨어를 구비하여 반도체 제조 공정중에 발생하는 웨어퍼의 앞면과 뒷면의 국부적인 스트레스에 의한 표면의 형상변형을 미리 검출하여 반도체 공정상에 적용함으로써 대구경의 웨이퍼를 통해 반도체 제조공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 형상 변화 값을 검출하는 장치.