KR20100047553A - Light irradiation apparatus for measuring thickness of layer on wafer and apparatus for measuring thickmess of layer on wafer having the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A light irradiation apparatus for measuring the thickness of a thin film of a wafer and an apparatus for measuring the thickness of a thin film of a wafer with the same are provided to improve reliability on a measured thickness value by calculating the mean value of the thickness of one or more thin film layers. CONSTITUTION: A light irradiation apparatus for measuring the thickness of a thin film of a wafer comprises a light source(10), an optical unit(20), and a measuring unit(30). The optical unit magnifies the light radiated from the light source and converts the light to collimated light to radiate the light on a wafer(1). The measuring unit produces the thickness of the thin film layer from the light reflected from the wafer. The optical unit comprises a telescopic(22), an optical cable(21) and one or more lenses. The optical cable transfers the light coming out form the light source inside the telescopic. The lens is installed inside the telescopic.

Description

웨이퍼의 박막두께 측정용 광조사 장치 및 이를 구비한 웨이퍼의 박막두께 측정장치{LIGHT IRRADIATION APPARATUS FOR MEASURING THICKNESS OF LAYER ON WAFER AND APPARATUS FOR MEASURING THICKMESS OF LAYER ON WAFER HAVING THE SAME}LIGHT IRRADIATION APPARATUS FOR MEASURING THICKNESS OF LAYER ON WAFER AND APPARATUS FOR MEASURING THICKMESS OF LAYER ON WAFER HAVING THE SAME}

본 발명은 웨이퍼에 형성된 박막층의 두께를 측정하기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 박막층 두께 측정 시간을 줄여 수율을 대폭 향상시킬 수 있는 웨이퍼의 박막두께 측정용 광조사 장치 및 이를 구비한 웨이퍼의 박막두께 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring the thickness of a thin film layer formed on a wafer, and in particular, a light irradiation apparatus for measuring a thin film thickness of a wafer which can significantly improve the yield by reducing the thin film layer thickness measurement time and a thin film thickness measurement of a wafer having the same. Relates to a device.

일반적으로, 웨이퍼에는 다수의 다이가 형성되고, 상기 다수의 다이 상에는 절연 기능을 하는 산화막 등의 박막층이 형성된다. 이와 같이 형성된 박막층은 식각을 하거나 폴리싱(연마) 등이 공정을 거쳐 그 두께가 조정된다. 그러나 박막층의 식각공정이나 폴리싱 공정 이전에 박마층의 두께를 측정해야 한다. 물론, 공정이 진행 중이거나 공정이 완료된 후에도 박막층의 두께를 측정하기도 한다. 이러한 박막층의 두께를 측정하는 장치의 일예가 도 1a 및 도 1b에 도시되어 있다.Generally, a plurality of dies are formed on a wafer, and a thin film layer such as an oxide film having an insulating function is formed on the plurality of dies. The thin film layer thus formed is etched, polished (polished) or the like through a process to adjust its thickness. However, the thickness of the thin layer must be measured before the etching or polishing process of the thin film layer. Of course, the thickness of the thin film layer may be measured even during the process or after the process is completed. An example of an apparatus for measuring the thickness of such a thin film layer is shown in FIGS. 1A and 1B.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 웨이퍼(1) 상에 다수의 다이(2)가 형성되고, 그 다이(2) 상에는 산화막과 같은 박막층(4)이 형성된다. 상기 박막층(4)의 두께를 측정하기 위해 미 도시된 광원으로부터 출사된 광은 광 케이블(5)을 통해 웨이퍼(1)에 조사된다. 그리고 웨이퍼(1)로부터 반사된 광으로부터 박막층(4)의 두께를 산출하게 된다.1A and 1B, a plurality of dies 2 are formed on the wafer 1, and a thin film layer 4 such as an oxide film is formed on the dies 2. Light emitted from a light source not shown to measure the thickness of the thin film layer 4 is irradiated onto the wafer 1 through the optical cable 5. The thickness of the thin film layer 4 is calculated from the light reflected from the wafer 1.

이때, 상기 광 케이블(5)로부터 출사된 광은 다수의 다이(2) 들 중 모니터링 영역(3)이 있는 다이(2)에 조사해야 한다. 보다 구체적으로, 광은 다이(2)의 모니터링 영역(3)에 조사되어야 한다. 도 1a 및 도 1b에는 이해를 돕기 위해 웨이퍼(1) 대비 다이(2)의 크기를 크게 도시하였으나, 통상 하나의 웨이퍼(1)에는 수백개의 다이(2)들이 형성된다. 그리고 수백개의 다이들 중 모니터링 영역(3)이 형성된 다이(2)는 수십개에 이른다. 물론, 모니터링 영역(3)은 다이(2)이외의 영역에 형성되기도 한다. 그리고 수십개의 모니터링 영역(3)이 형성된 다이(2)들 모두에 광을 조사하여 박막층(4)의 두께를 측정하고, 각 다이(2)상에서 측정된 박막층(4)의 두께들의 평균값을 산출하여 이를 식각이나 폴리싱 등의 후속 공정에 이용하게 된다.At this time, the light emitted from the optical cable 5 should be irradiated to the die 2 having the monitoring area 3 among the plurality of dies 2. More specifically, light must be irradiated to the monitoring area 3 of the die 2. 1A and 1B show a large size of the die 2 relative to the wafer 1 for clarity, but hundreds of dies 2 are typically formed on one wafer 1. And, among the hundreds of dies, the die 2 in which the monitoring area 3 is formed reaches several tens. Of course, the monitoring area 3 may also be formed in an area other than the die 2. The thickness of the thin film layer 4 is measured by irradiating light to all of the dies 2 on which dozens of monitoring regions 3 are formed, and the average value of the thicknesses of the thin film layers 4 measured on each die 2 is calculated. This may be used in subsequent processes such as etching or polishing.

박막층(4)의 두께를 측정하는 과정을 보다 구체적으로 살펴보면, 하나의 다이(2)에 광을 조사하여 박막층(4)의 두께를 측정한 후, 웨이퍼(1)가 지지되는 스테이지(6)를 이동시켜 또 다른 다이(2)의 모니터링 영역(3)에 광을 조사하여 두께를 측정한다. 그리고 위와 같은 측정 과정은 수십개의 다이(2)의 모니터링 영역(3)에 대해 진행된다. 이와 같은 이유로, 박막층(4)의 두께 값을 측정하는데는 많은 시간이 소요되어 반도체 제품의 수율이 저하되는 문제점이 있다.Looking at the process of measuring the thickness of the thin film layer 4 in more detail, after measuring the thickness of the thin film layer 4 by irradiating light to one die (2), the stage 6 on which the wafer 1 is supported The thickness is measured by irradiating light to the monitoring area 3 of another die 2. The above measurement process is performed for the monitoring area 3 of the dozens of dies 2. For this reason, it takes a long time to measure the thickness value of the thin film layer 4, there is a problem that the yield of the semiconductor product is lowered.

한편, 모니터링 영역(3)의 면적은 수 마이크로미터(㎛)에 불과하여 다이(2) 의 면적에 대한 모니터링 영역(3)의 면적은 수백분의 일에 불과하다. 따라서, 측정하고자 하는 모니터링 영역(3)에 광을 조사하기 위해서는 스테이지(6)를 정밀하게 위치 조정을 해야하고, 이로 인해 스테이지(6)의 위치를 이동시키는데 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 스테이지(6)를 이동시키기 위해 고가의 장비가 필요하여 반도체 제품의 수율이 더욱 저하될 뿐만 아니라 제조 원가를 상승시키는 원인이 된다.On the other hand, the area of the monitoring area 3 is only a few micrometers (µm) so that the area of the monitoring area 3 relative to the area of the die 2 is only a few hundredth. Therefore, in order to irradiate light to the monitoring area 3 to be measured, the stage 6 needs to be precisely adjusted, and thus, not only does it take much time to move the position of the stage 6, but also the stage 6. Expensive equipment is required to move the semiconductors, which not only lowers the yield of semiconductor products but also increases manufacturing costs.

또한, 마이크로미터 단위의 모니터링 영역(3)에 광이 조사되지 않는 경우가 발생하여 산출된 박막층(4)의 두께의 정밀도가 저하되어 반도체 제품의 불량율이 상승하게 된다.In addition, a case in which light is not irradiated to the monitoring area 3 in micrometer units occurs, and the accuracy of the calculated thickness of the thin film layer 4 is lowered, thereby increasing the defective rate of the semiconductor product.

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 제조 공정을 간소화하여 반도체 제품의 수율을 향상시킬 수 있는 웨이퍼의 박막두께 측정용 광조사 장치 및 이를 구비한 웨이퍼의 박막두께 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-described point, and provides a light irradiation apparatus for measuring a thin film thickness of a wafer capable of improving the yield of a semiconductor product by simplifying a manufacturing process and a thin film thickness measuring apparatus of a wafer having the same. Its purpose is to.

또한, 본 발명의 다른 목적은 측정된 박막층 두께값의 신뢰성 및 정밀도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 제조 원가를 줄일 수 있는 웨이퍼의 박막두께 측정용 광조사 장치 및 이를 구비한 웨이퍼의 박막두께 측정장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to improve the reliability and precision of the measured thin film layer thickness value, as well as to reduce the manufacturing cost of the thin film thickness measuring device of the wafer and a thin film thickness measuring apparatus of the wafer having the same To provide.

상술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼의 박막두께 측정용 광조사 장치는 복수의 다이와, 상기 복수의 다이상에 형성된 박막층을 포함하는 웨이퍼에 상기 박막층의 두께를 조사하기 위한 광을 조사하기 위한 것으로서, 광원; 및 상기 복수의 다이들 중 적어도 하나의 다이를 포함하는 사이즈(D)의 광이 상기 웨이퍼에 조사되도록 상기 광원으로부터 출사된 광을 확대하고, 확대된 광을 평행광으로 변환하여 상기 웨이퍼에 조사하는 광학 유닛을 포함한다.The light irradiation apparatus for measuring a thin film thickness of a wafer according to the present invention for solving the technical problem as described above is a light for irradiating the thickness of the thin film layer on a wafer comprising a plurality of die, and a thin film layer formed on the plurality of die In order to irradiate the light source; And expanding the light emitted from the light source so that the light having a size D including at least one die among the plurality of dies is irradiated onto the wafer, and converting the enlarged light into parallel light to irradiate the wafer. It includes an optical unit.

한편, 전술한 바와 같은 기술적 과제는 복수의 다이와, 상기 복수의 다이상에 형성된 박막층이 형성된 웨이퍼의 박막 두께를 측정하기 위한 것으로서, 광원; 상기 복수의 다이들 중 적어도 하나의 다이를 포함하는 사이즈(D)의 광이 상기 웨이퍼에 조사되도록 상기 광원으로부터 출사된 광을 확대하고, 확대된 광을 평행광 으로 변환하여 상기 웨이퍼에 조사하는 광학 유닛; 및 상기 광학 유닛에 의해 조사되어 상기 웨이퍼로부터 반사된 광을 분석하여 상기 박막층의 두께를 산출하는 측정부를 포함하는 웨이퍼의 박막두께 측정장치에 의해서도 달성될 수 있다.On the other hand, the technical problem as described above is to measure the thickness of the thin film of the wafer on which the plurality of die and the thin film layer formed on the plurality of die is formed, the light source; An optical lens that enlarges the light emitted from the light source so that light having a size D including at least one die among the plurality of dies is irradiated onto the wafer, and converts the enlarged light into parallel light to irradiate the wafer; unit; And a measurement unit for analyzing the light emitted by the optical unit and reflected from the wafer to calculate the thickness of the thin film layer.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 광학 유닛은 경통; 상기 광원으로부터 출사된 광을 상기 경통의 내부로 전달하는 광 케이블; 및 상기 경통의 내부에 설치되며, 상기 광 케이블로부터 전달된 광을 평행광으로 변환하여 상기 박막층에 조사하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하며, 상기 광 케이블이 상기 경통의 내부로 출사하는 광은 발산한다.According to one embodiment of the invention, the optical unit is a barrel; An optical cable for transmitting the light emitted from the light source to the inside of the barrel; And at least one lens installed inside the barrel, for converting light transmitted from the optical cable into parallel light and irradiating the thin film layer, and the light emitted from the optical cable to the inside of the barrel is emitted. .

상기 광 케이블은 일측이 상기 광원으로부터 출사되는 광이 입력되고, 타측은 상기 입력된 광을 상기 렌즈로 입사시키는 발광용 광 파이버; 및 일측이 상기 웨이퍼로부터 반사된 광이 입사되고, 타측은 입사된 광을 상기 측정부로 출사하는 수광용 광 파이버를 포함하며, 상기 웨이퍼로부터 반사되는 광은 상기 렌즈를 통해 상기 수광용 광 파이버에 집광된다. 상기 발광용 광 파이버는 상기 수광용 광 파이버의 둘레에 복수개 배치된다. The optical cable may include a light emitting optical fiber on which one side of the light is emitted from the light source, and the other side of the optical cable is incident to the lens; And a light receiving optical fiber on one side of which the light reflected from the wafer is incident, and the other side of the light incident to the measuring unit, and the light reflected from the wafer is focused on the light receiving optical fiber through the lens. do. A plurality of light emitting optical fibers are disposed around the light receiving optical fibers.

한편, 상기 렌즈는 상기 박막층에 조사되는 광의 사이즈(D)가 조절될 수 있도록 상기 경통 내에서 상기 광 케이블과 근접 및 이격되는 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 보다 구체적으로, 상기 경통은 상기 광 케이블이 설치되는 제 1 경통; 및 상기 렌즈가 설치되며, 상기 광 케이블과 상기 렌즈 사이의 거리가 조절될 수 있도록 상기 제 1 경통에 이동가능하게 설치되는 제 2 경통을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 경통은 상호 나사 결합된다.On the other hand, the lens is installed to be movable in the direction close to and spaced apart from the optical cable in the barrel so that the size (D) of the light irradiated to the thin film layer. More specifically, the barrel includes a first barrel in which the optical cable is installed; And a second barrel installed with the lens and movably installed in the first barrel such that the distance between the optical cable and the lens can be adjusted, wherein the first and second barrel are screwed together. .

상기 측정부는 상기 웨이퍼로부터 반사되는 광을 파장별로 분광시키는 프리즘; 상기 프리즘에 의해 파장별로 분광된 광의 세기를 전기적 신호로 출력하는 디텍터; 및 상기 디텍터로부터 출력된 전기적 신호로부터 상기 박막층의 두께를 산출하는 제어부를 포함한다.The measuring unit includes a prism for spectroscopically spectroscopic light reflected from the wafer; A detector for outputting the intensity of light spectroscopy for each wavelength by the prism as an electrical signal; And a control unit for calculating the thickness of the thin film layer from the electrical signal output from the detector.

또한, 상기 웨이퍼에 조사되는 광의 사이즈(D)는 복수의 상기 다이를 포함하도록 설정될 수 있다.In addition, the size D of light irradiated onto the wafer may be set to include a plurality of the dies.

이상의 과제 해결 수단에 의하면, 광학 유닛을 이용하여 적어도 하나 이상의 다이가 포함되도록 웨이퍼에 조사되는 빔(B)의 크기를 증가시키고, 웨이퍼로부터 반사되는 광으로부터 박막층의 두께를 산출함으로써, 최소한 하나의 다이 상에 형성된 박막층의 두께에 대한 평균값을 산출할 수 있게 된다. 따라서, 기존에 매우 작은 면적의 모니터링 영역에 광이 조사되지 않아 측정된 박막층 두께에 오류가 발생하는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 기존에 광이 모니터링 영역에 조사되더라도 매우 작은 면적의 모니터링 영역의 상부에 형성된 박막층의 두께만을 측정할 수 있어 측정된 박막층의 두께는 다른 영역의 박막층 두께와 큰 편차를 가질 수 있고, 이로 인해 측정된 박막층의 두께에 대한 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었으나, 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 적어도 하나의 다이상의 박막층 두께의 평균값을 산출함으로써 측정된 두께값에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다. According to the above problem solving means, the optical unit is used to increase the size of the beam B irradiated onto the wafer so that at least one die is included, and calculate the thickness of the thin film layer from the light reflected from the wafer, thereby providing at least one die. The average value of the thickness of the thin film layer formed on it can be calculated. Accordingly, it is possible to prevent a phenomenon in which an error occurs in the measured thin film layer thickness because light is not previously irradiated to a very small area of the monitoring area. In addition, even if light is previously irradiated to the monitoring area, only the thickness of the thin film layer formed on the very small area of the monitoring area can be measured so that the measured thickness of the thin film layer may have a large deviation from the thickness of the other layer. Although there was a problem that the reliability of the measured thin film layer was degraded, the problem solving means described above can improve the reliability of the measured thickness value by calculating an average value of the thin film layer thicknesses of at least one die.

또한, 종래에 매우 작은 면적의 모니터링 영역에 광을 조사하기 위해 스테이지를 정밀하게 이동시켜야 했기 때문에 조사되는 광의 위치를 조절하는데 많은 시 간이 소요됐을 뿐만 아니라 스테이지를 정밀하게 이동시키기 위해 고가의 장비가 필요하였으나, 전술한 과제 해결 수단에 의할 경우, 비교적 큰 면적인 다이를 포함하도록 광을 조사함으로써, 광 조사 위치를 조정하기 위한 시간이 많이 소요되지 않을 뿐만 아니라 조사되는 광의 위치 이동에 대한 정밀도를 낮출 수 있어 저가의 장비가 사용될 수 있게 되고, 이로 인해 반도체 제품의 수율이 향상될 뿐만 아니라 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.In addition, since the stage has to be moved precisely to irradiate light to a very small area of the monitoring area, it takes much time to adjust the position of the irradiated light and expensive equipment is required to precisely move the stage. However, according to the above-described problem solving means, by irradiating light to include a relatively large area die, not only does it take much time to adjust the light irradiation position, but also lowers the precision of the position movement of the irradiated light. Inexpensive equipment can be used, which not only increases the yield of semiconductor products but also reduces manufacturing costs.

또한, 광 케이블과 렌즈 사이의 거리를 조절하여 웨이퍼에 조사된 광의 사이즈를 조절할 수 있어 다이의 크기 또는 반도체 제품의 특성에 따라 최적의 상태로박막층의 두께를 측정할 수 있게 된다. In addition, by controlling the distance between the optical cable and the lens it is possible to adjust the size of the light irradiated on the wafer, it is possible to measure the thickness of the thin film layer in an optimal state according to the size of the die or the characteristics of the semiconductor product.

한편, 하나의 광 케이블에 수광용 광 파이버와 발광용 광 파이버를 함께 설치함으로써, 박막두께 측정장치의 구조를 간소화할 수 있게 된다. 특히, 수광용 광 파이버를 광 케이블의 중심에 배치하고 발광용 광 파이버를 수광용 광 파이버의 둘레에 배치함으로써, 광 케이블의 출력단으로부터 출사되는 빔의 사이즈를 증가시킬 수 있게 된다. 따라서, 렌즈와 광 케이블의 출력단의 거리를 크게 증가시키지 않고도 웨이퍼에 조사되는 빔 사이즈를 증가시킬 수 있게 되고, 이로 인해 박막두께 측정장치를 소형화할 수 있게 된다.On the other hand, by providing the light receiving optical fiber and the light emitting optical fiber together in one optical cable, it is possible to simplify the structure of the thin film thickness measuring apparatus. In particular, by placing the light receiving optical fiber in the center of the optical cable and the light emitting optical fiber around the light receiving optical fiber, it is possible to increase the size of the beam emitted from the output end of the optical cable. Therefore, it is possible to increase the beam size irradiated onto the wafer without significantly increasing the distance between the lens and the output end of the optical cable, thereby miniaturizing the thin film thickness measuring apparatus.

또한, 하나의 광 케이블에 수광용 광 파이버와 발광용 광 파이버를 함께 설치하여 광원으로부터 웨이퍼에 광이 전달되는 경로와, 웨이퍼로부터 디텍터로 광이 전달되는 경로가 중첩된다. 따라서, 박막두께 측정장치를 더욱 간소화 및 소형화할 수 있게 된다.In addition, the light receiving optical fiber and the light emitting optical fiber are provided together in one optical cable so that a path for transmitting light from the light source to the wafer and a path for transferring light from the wafer to the detector overlap. Therefore, the thin film thickness measurement apparatus can be further simplified and downsized.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 박막두께 측정장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a thin film thickness measuring apparatus of a wafer according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 박막두께 측정장치는 광원(10)과, 상기 광원(10)으로부터 출사된 광을 확대하고 평행광으로 변환하여 웨이퍼(1)에 조사하는 광학 유닛(20)과, 상기 웨이퍼(1)로부터 반사되는 광으로부터 박막층(4, 도 1 참조)의 두께를 산출하는 측정부(30)를 포함한다. 여기서, 상기 광원(10)과 상기 광학 유닛(20)을 포함하는 구성은 웨이퍼의 박막두께 측정용 광조사 장치로 정의될 수도 있다.Referring to FIG. 2, the apparatus for measuring the thickness of a wafer according to an embodiment of the present invention extends the light source 10 and the light emitted from the light source 10 and converts the light into parallel light to irradiate the wafer 1. An optical unit 20 and a measuring unit 30 for calculating the thickness of the thin film layer 4 (see FIG. 1) from the light reflected from the wafer 1. Here, the configuration including the light source 10 and the optical unit 20 may be defined as a light irradiation apparatus for measuring the thickness of the wafer.

상기 광원(10)은 포토 다이오드 등 광을 출사할 수 있는 것이라면 공지된 다양한 광원이 이용될 수 있다.The light source 10 may use a variety of known light sources as long as it can emit light such as a photodiode.

상기 광학 유닛(20)은 광 케이블(21)과, 경통(22)과, 렌즈(23)를 포함한다.The optical unit 20 includes an optical cable 21, a barrel 22, and a lens 23.

상기 광 케이블(21)은 상기 광원(10)으로부터 출사된 광을 상기 렌즈(23)에 전달하여 웨이퍼(1)에 조사시킴과 아울러 웨이퍼(1)로부터 반사된 광을 측정부(30)로 전달하는 역할을 한다. 이러한 광 케이블(21)의 일단부는 상기 광원(10)으로부터 출사된 광을 상기 렌즈(23)에 전달할 수 있도록 상기 경통(22)에 고정되게 설치된다. 또한, 상기 광 케이블(21)의 타단부는 'Y'자형으로 갈라지며, 'Y'자형의 일측은 광원(10)의 광이 입사될 수 있게 위치하고, 'Y'자형의 타측은 웨이퍼(1)로부터 반사되는 광이 측정부(30)에 입사될 수 있게 위치한다.The optical cable 21 transmits the light emitted from the light source 10 to the lens 23 to irradiate the wafer 1 and to transmit the light reflected from the wafer 1 to the measurement unit 30. It plays a role. One end of the optical cable 21 is fixed to the barrel 22 so as to transmit the light emitted from the light source 10 to the lens 23. In addition, the other end of the optical cable 21 is divided into a 'Y' shape, one side of the 'Y' shape is positioned so that the light of the light source 10 can be incident, the other side of the 'Y' shape is the wafer 1 The light reflected from) is positioned to be incident on the measuring unit 30.

보다 구체적으로, 상기 광 케이블(21)은, 그 일단부의 단면을 도시한 도 4a 와 같이, 그 내부에는 수광용 광 파이버(21b)와 발광용 광 파이버(21a)가 함께 설치된다. 상기 수광용 광 파이버(21b)는 광 케이블(21)의 중앙에 배치되고, 발광용 광 파이버(21a)는 상기 수광용 광 파이버(21b)의 둘레에 복수개가 배치된다. 광 케이블(21)의 타단부 중 광원(10) 측에 배치된 광 케이블(21)에는, 도 4c에 도시된 바와 같이, 발광용 광 파이버(21a)만이 설치되고, 광 케이블(21)의 타단부 중 측정부(30) 측에 배치된 광 케이블(21)에는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 수광용 광 파이버(21b)만이 설치된다.More specifically, the optical cable 21 is provided with a light receiving optical fiber 21b and a light emitting optical fiber 21a inside thereof, as shown in Fig. 4A showing a cross section of one end thereof. The light receiving optical fiber 21b is disposed in the center of the optical cable 21, and a plurality of light emitting optical fibers 21a are disposed around the light receiving optical fiber 21b. Of the other ends of the optical cable 21, only the light emitting optical fiber 21a is provided in the optical cable 21 disposed on the light source 10 side, and the other of the optical cable 21 is provided. As shown in FIG. 4B, only the light receiving optical fiber 21b is provided in the optical cable 21 disposed on the measuring unit 30 side among the ends.

본 실시예에서는 하나의 광 케이블(21)에 의해 광원(10)으로부터 웨이퍼(1)로의 광 경로와, 웨이퍼(1)로부터 측정부(30)로의 광 경로가 형성되는 것을 예시하였으나, 본 실시예와 달리, 웨이퍼(1)로부터 반사되어 측정부(30)로 광이 전달되는 경로는 렌즈(23)와 웨이퍼(1) 사이에 하프 미러 등을 설치하여 광 케이블(21)과는 별도로 설정될 수도 있다.In this embodiment, the optical path from the light source 10 to the wafer 1 and the optical path from the wafer 1 to the measurement unit 30 are formed by one optical cable 21. However, this embodiment Unlike this, the path from which the light is reflected from the wafer 1 to the measurement unit 30 may be set separately from the optical cable 21 by providing a half mirror or the like between the lens 23 and the wafer 1. have.

상기 경통(22)은 상기 광 케이블(21)의 일단부를 고정시킴과 아울러 상기 렌즈(23)를 고정시키기 위한 것으로서, 제 1 경통(22a)과 제 2 경통(22b)을 포함한다. 상기 제 1 경통(22a)은 그 상단부에 상기 광 케이블(21)의 일단부가 고정되고, 상기 제 2 경통(22b)에는 상기 렌즈(23)가 고정되게 설치된다. 한편, 상기 제 1 및 제 2 경통(22a)(22b)은 상호 나사 결합되어 상기 렌즈(23)를 상기 광 케이블(21)의 일단부에 근접 및 이격되는 방향으로 이동될 수 있다. 광 파이버로부터 출사되는 광은 광 파이버의 특성상 발산하게 된다. 따라서, 상기 렌즈(23)와 상기 광 케이블(21)의 일단부 사이의 거리가 달라지면, 상기 렌즈(23)를 통과하여 웨이퍼(1)에 조사되는 광의 빔(B) 사이즈가 변경된다. 따라서, 빔(B)이 포함하는 다이(2)의 개수를 조절할 수 있게 되고, 이에 의해 다이(2)의 종류에 따라 박막층 두께 측정을 최적화할 수 있게 된다.The barrel 22 is for fixing one end of the optical cable 21 and fixing the lens 23, and includes a first barrel 22a and a second barrel 22b. One end of the optical cable 21 is fixed to the upper end of the first barrel 22a, and the lens 23 is fixed to the second barrel 22b. The first and second barrels 22a and 22b may be screwed together to move the lens 23 toward and away from one end of the optical cable 21. Light emitted from the optical fiber is emitted due to the characteristics of the optical fiber. Therefore, when the distance between the lens 23 and one end of the optical cable 21 is changed, the size of the beam B of light that passes through the lens 23 and irradiates the wafer 1 is changed. Therefore, the number of dies 2 included in the beam B can be adjusted, thereby optimizing the thin film layer thickness measurement according to the type of the dies 2.

본 실시예에서는 한 쌍의 경통(22a)(22b)을 이용하여 광 케이블(21)의 일단부와 렌즈(23) 사이의 거리를 조절하는 것을 예시하였으나, 렌즈(23)와 광 케이블(21)의 일단부 사이의 거리를 조절할 수 있는 한 다양한 공지의 초점 거리 조절기가 이용될 수 있다. 단, 본 실시예와 같이, 한 쌍의 경통(22a)(22b)을 나사 결합함으로써, 광학 유닛(20)의 구조가 간소화될 수 있게 된다.In the present exemplary embodiment, the distance between one end of the optical cable 21 and the lens 23 is adjusted by using a pair of barrels 22a and 22b. However, the lens 23 and the optical cable 21 are adjusted. Various known focal length adjusters can be used as long as they can adjust the distance between one ends of the. However, as in the present embodiment, by screwing the pair of barrels 22a and 22b, the structure of the optical unit 20 can be simplified.

상기 렌즈(23)는 발광용 광 파이버(21a)로부터 출사되는 광을 평행광으로 변환하고, 웨이퍼(1)로부터 반사되는 광을 상기 광 케이블(21)의 일단부에 집광시키는 역할을 한다. 본 실시예에서는 상기 렌즈(23)가 하나인 것을 예시하였으나, 광의 세기나 빔(B)의 사이즈를 보다 정밀하게 조정하기 위해서는 복수의 렌즈가 이용될 수도 있다.The lens 23 converts the light emitted from the light emitting optical fiber 21a into parallel light and condenses the light reflected from the wafer 1 at one end of the optical cable 21. In the present exemplary embodiment, one lens 23 is illustrated, but a plurality of lenses may be used to more precisely adjust the intensity of light or the size of the beam B. FIG.

이처럼, 광학 유닛(20)을 이용하여 적어도 하나 이상의 다이(2)가 포함되도록 웨이퍼(1)에 조사되는 빔(B)의 크기를 증가시키고, 웨이퍼(1)로부터 반사되는 광으로부터 박막층(4)의 두께를 산출함으로써, 박막층(4)의 두께에 대한 평균적인 값을 산출할 수 있게 된다. 즉, 기존에 모니터링 영역(3, 도 1b 참조)에 광을 조사해야 했으나, 모니터링 영역(3, 도 1b 참조)의 면적이 매우 작아 웨이퍼(1)에 조사된 광이 모니터링 영역(3, 도 1b 참조)에 조사되지 않은 경우가 있고, 이로 인해 박막층(4)의 두께에 많은 오차가 발생할 수 있었으나, 본 실시예와 같이 최소한 하 나의 다이(2) 상에 형성된 박막층(4) 두께의 평균값을 산출함으로써, 산출된 박막층(4)의 두께는 정밀도가 향상될 뿐만 아니라 신뢰성이 향상된다. 또한, 기존에 작은 면적의 모니터링 영역(3, 도 1b 참조)에 광을 조사하기 위해 스테이지를 정밀하게 이동시켜야 했기 때문에 광 조사 위치를 조정하는데 많은 시간이 소요됐을 뿐만 아니라 스테이지를 정밀하게 이동시키기 위해서는 고가의 장비가 필요했다. 그러나 본 실시예에 의할 경우, 비교적 큰 면적인 다이(2)를 포함하도록 광을 조사함으로써, 광 조사 위치를 정밀하게 조정할 필요가 없고 이로 인해 광 조사 위치를 조정하기 위한 시간이 많이 소요되지 않을 뿐만 아니라 스테이지 이동의 정밀도를 낮출 수 있어 저가의 장비가 사용될 수 있게 되고, 이로 인해 반도체 제품의 수율이 향상될 뿐만 아니라 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.As such, the optical unit 20 is used to increase the size of the beam B irradiated onto the wafer 1 so that at least one die 2 is included, and the thin film layer 4 from the light reflected from the wafer 1. By calculating the thickness of, the average value of the thickness of the thin film layer 4 can be calculated. That is, although light had previously been to be irradiated to the monitoring region 3 (see FIG. 1B), the area of the monitoring region 3 (see FIG. 1B) is very small so that the light irradiated onto the wafer 1 is monitored 3 (FIG. 1B). In this case, many errors may occur in the thickness of the thin film layer 4, but the average value of the thickness of the thin film layer 4 formed on at least one die 2 as in the present embodiment is calculated. By doing so, the calculated thickness of the thin film layer 4 not only improves accuracy but also improves reliability. In addition, since the stage had to be precisely moved to irradiate light to a small area of the monitoring area (see FIG. 1B), it was not only time-consuming to adjust the light irradiation position but also to precisely move the stage. Expensive equipment was needed. However, according to the present embodiment, by irradiating light to include the die 2 with a relatively large area, it is not necessary to precisely adjust the light irradiation position, and thus it does not take much time to adjust the light irradiation position. In addition, the precision of the stage movement can be lowered, so that low-cost equipment can be used, which not only increases the yield of semiconductor products but also reduces manufacturing costs.

특히, 웨이퍼(1)에 조사되는 빔(B)의 크기를 복수의 다이(2)가 포함되도록 설정할 경우, 웨이퍼(1) 상에 두께를 검출하기 위한 측정 장소가 줄어들어 제조 공정을 더욱 간소화시킬 수 있고, 이로 인해 반도체 제품의 수율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.In particular, when the size of the beam B irradiated onto the wafer 1 is set to include the plurality of dies 2, the measurement place for detecting the thickness on the wafer 1 is reduced, thereby further simplifying the manufacturing process. As a result, the yield of semiconductor products can be further improved.

상기 측정부(30)는 상기 웨이퍼(1)로부터 반사된 광으로부터 박막층(4)의 두께를 산출하기 위한 것으로서, 상기 웨이퍼(1)로부터 반사된 광을 파장별로 분류하는 프리즘(31)과, 상기 프리즘(31)에 의해 분광된 광을 전기적 신호로 변환하기 위한 디텍터(32)와, 상기 디텍터(32)로부터 출력된 전기적 신호로부터 박막층(4)의 두께를 산출하기 위한 제어부(33)를 포함한다.The measuring unit 30 is for calculating the thickness of the thin film layer 4 from the light reflected from the wafer 1, the prism 31 for classifying the light reflected from the wafer 1 for each wavelength, and the A detector 32 for converting the light spectroscopically emitted by the prism 31 into an electrical signal, and a control unit 33 for calculating the thickness of the thin film layer 4 from the electrical signal output from the detector 32. .

웨이퍼(1)로부터 반사된 광은 렌즈(23)에 의해 광 케이블(21)에 집광되어 상 기 광 케이블(21)이 수광용 광 파이버(21b)로 입사되고, 입사된 광은 프리즘(31)으로 전달된다. 그러면, 프리즘(31)은 전달된 광을 파장별로 분광하고, 분광된 광은 상기 디텍터(32)에 의해 파장별 광의 세기에 따른 전기적 신호를 출력하게 된다. 그 일 예가 도 5에 도시된다. 이와 같이 출력된 전기적 신호는 제어부(33)로 전송되며, 상기 제어부(33)는 전송된 전기적 신호로부터 박막층(4)의 두께를 산출한다. 상기 제어부(33)가 파장별 광의 세기로부터 박막층(4)의 두께를 산출하는 과정은 이미 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The light reflected from the wafer 1 is condensed on the optical cable 21 by the lens 23, and the optical cable 21 is incident on the light receiving optical fiber 21b, and the incident light is the prism 31. Is passed to. Then, the prism 31 spectroscopy the transmitted light for each wavelength, and the spectroscopic light outputs an electrical signal according to the intensity of the light for each wavelength by the detector 32. An example is shown in FIG. 5. The electrical signal output as described above is transmitted to the controller 33, and the controller 33 calculates the thickness of the thin film layer 4 from the transmitted electrical signal. Since the control unit 33 calculates the thickness of the thin film layer 4 from the intensity of light for each wavelength, a detailed description thereof will be omitted.

이하, 전술한 구성은 가지는 웨이퍼의 박막두께 측정장치에 의한 두께 측정 과정에 대하여 설명한다.Hereinafter, the thickness measurement process by the thin film thickness measurement apparatus of the wafer which has the above-mentioned structure is demonstrated.

우선, 작업자는 제 2 경통(22b)를 회전시켜 웨이퍼(1)에 조사되는 빔(B)의 사이즈(D)를 조절한다. 빔(B)의 사이즈(D)는 최소한 4개의 다이(2)를 포함하도록 설정되는 것이 바람직하다. 그러나 전술한 바와 같이, 빔(B) 사이즈(D)는 적어도 하나의 다이(2)를 포함하도록 설정되는 경우에도 종래의 박막두께 측정장치보다 그 정밀도가 향상될 수 있음은 물론 제조 공정을 간소화시켜 수율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 제조 원가를 절감할 수 있는 우수한 효과가 나타난다.First, the operator rotates the second barrel 22b to adjust the size D of the beam B irradiated onto the wafer 1. The size D of the beam B is preferably set to include at least four dies 2. However, as described above, even when the beam B size D is set to include at least one die 2, the accuracy thereof may be improved as compared to a conventional thin film thickness measuring apparatus, and the manufacturing process may be simplified. Not only can the yield be improved, but the manufacturing cost is excellent.

작업자에 의해 빔(B) 사이즈(D)가 조절되면, 광원(10)으로부터 광이 출사되고, 출사된 광은 광 케이블(21)의 발광용 광 파이버(21a)를 통해 제 1 및 제 2 경통(22a)(22b)의 내부로 입사된다. 발광용 광 파이버(21a)의 출력단으로부터 출사되는 광은 발산하고, 발산되는 광은 렌즈(23)에 의해 평행광으로 변환된다. 따라서, 상기 렌즈(23)가 상기 광 케이블(21)에 근접되는 방향으로 이동하면, 웨이퍼(1)에 조사되는 빔(B) 사이즈(D)는 작아지게 되고, 상기 렌즈(23)가 상기 광 케이블(21)로부터 멀어지는 방향으로 이동하면, 웨이퍼(1)에 조사되는 빔(B) 사이즈(D)는 커지게 된다. 상기 렌즈(23)에 의해 평행광으로 변환된 광은 웨이퍼(1)의 박막층(4) 상에 조사된다.When the beam B size D is adjusted by an operator, light is emitted from the light source 10, and the emitted light is first and second barrels through the light fiber 21a for light emission of the optical cable 21. It enters into (22a) and (22b). Light emitted from the output end of the light emitting optical fiber 21a diverges, and the emitted light is converted into parallel light by the lens 23. Therefore, when the lens 23 moves in the direction close to the optical cable 21, the beam B size D irradiated onto the wafer 1 becomes small, and the lens 23 causes the optical When moving in the direction away from the cable 21, the beam B size D irradiated to the wafer 1 becomes large. Light converted into parallel light by the lens 23 is irradiated onto the thin film layer 4 of the wafer 1.

웨이퍼(1)의 박막층(4) 상에 조사된 광은 반사되어 다시 렌즈(23)로 입사된다. 상기 입사된 광이 평행광이기 때문에 웨이퍼(1)로부터 반사되는 광 또한 평행광으로 취급될 수 있다. 이와 같이 반사되는 평행광은 다시 렌즈(23)로 입사되고, 입사된 평행광은 렌즈(23)에 의해 광 케이블(21)에 집광된다. 이때, 수광용 광 파이버(21b)에 집광된 광은 광 케이블(21)의 입력단 타측에 마련된 프리즘(31)을 통해 디텍터(32)에 입사된다.The light irradiated on the thin film layer 4 of the wafer 1 is reflected and incident again to the lens 23. Since the incident light is parallel light, the light reflected from the wafer 1 can also be treated as parallel light. The parallel light reflected in this way is incident on the lens 23 again, and the incident parallel light is focused on the optical cable 21 by the lens 23. At this time, the light collected by the light receiving optical fiber 21b is incident on the detector 32 through the prism 31 provided on the other side of the input terminal of the optical cable 21.

여기서, 상기 웨이퍼(1)에 조사되는 광이 평행광으로 변환되기 때문에 웨이퍼(1)로부터 반사되어 다시 렌즈(23)를 통해 광 케이블(21)의 수광용 광 파이버(21b)에 집광되는 광선이 많아지고 이로 인해 반막층(4)의 두께값에 대한 신뢰성은 더욱 향상될 수 있게 된다.Here, since the light irradiated onto the wafer 1 is converted into parallel light, the light rays reflected from the wafer 1 and collected again by the light receiving optical fiber 21b of the optical cable 21 through the lens 23 are collected. This increases the reliability of the thickness value of the half-film layer 4 can be further improved.

그러면, 프리즘(31)에 의해 파장별로 분광된 광은 디텍터(32)에 의해 파장별 광 세기에 대한 정보가 전기적 신호로 출력된다. 출력된 전기적 신호는 제어부(33)로 전송되어 박막층(4)의 두께를 산출하게 된다. 이때 산출된 박막층(4)의 두께는 웨이퍼(1)의 빔(B) 사이즈(D)에 포함된 박막층(4)의 평균 두께가 된다. 따라서, 기존에 작은 영역의 모니터링 영역(3) 상의 박막층의 두께를 측정할 때보다 신뢰성 있는 두께값을 산출할 수 있게 되고, 이에 의해 박막층(4)의 두께를 보다 정밀하게 검출하게 된다.Then, as the light spectroscopy by the prism 31 for each wavelength, information about the light intensity for each wavelength is output by the detector 32 as an electrical signal. The output electrical signal is transmitted to the controller 33 to calculate the thickness of the thin film layer 4. The thickness of the thin film layer 4 calculated at this time becomes the average thickness of the thin film layer 4 included in the beam B size D of the wafer 1. Therefore, it is possible to calculate a more reliable thickness value than when measuring the thickness of the thin film layer on the monitoring region 3 of the small area, thereby detecting the thickness of the thin film layer 4 more precisely.

전술한 바와 같이 측정된 박막층(4)의 두께는 바로 후속되는 식각이나 폴리싱 공정에 이용할 수 있다. 그러나 본 실시예와 달리 웨이퍼(1) 상 여러 장소의 박막층(4) 두께를 측정하고 이의 평균값을 산출하여 후속되는 공정에 이용될 수도 있다. 이러한 경우에도, 기존의 광을 조사해야 하는 측정점의 수를 대폭 줄일 수 있게 되어 수율이 대폭 향상될 수 있게 된다.The thickness of the thin film layer 4 measured as described above can be immediately used for subsequent etching or polishing processes. However, unlike the present embodiment, the thickness of the thin film layer 4 in various places on the wafer 1 may be measured and an average value thereof may be used in subsequent processes. Even in such a case, the number of measuring points that need to be irradiated with the existing light can be greatly reduced, and the yield can be greatly improved.

도 1a 및 도 1b 각각은 종래 웨이퍼에 박막층의 두께를 측정하는 과정을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 측면도 및 평면도,1A and 1B are each a side view and a plan view schematically illustrating a process of measuring a thickness of a thin film layer on a conventional wafer;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 박막두께 측정장치를 개략적으로 나타낸 개념도,2 is a conceptual view schematically showing an apparatus for measuring a thin film thickness of a wafer according to an embodiment of the present invention;

도 3은 도 2에 도시된 광학 유닛을 개략적으로 나타낸 단면도,3 is a cross-sectional view schematically showing the optical unit shown in FIG.

도 4a 내지 도 4c 각각은 도 2에 도시된 광 케이블의 일단면과 타단면들을 개략적으로 나타낸 도면,4a to 4c schematically show one end surface and the other end surfaces of the optical cable shown in FIG.

도 5는 도 2의 디텍터로부터 검출된 파장별 광의 세기를 개략적으로 나타낸 그래프이다.FIG. 5 is a graph schematically showing the intensity of light for each wavelength detected from the detector of FIG. 2.

<도면의 주요 참조 부호에 대한 설명><Description of Major Reference Marks in Drawings>

1; 웨이퍼 2; 다이One; Wafer 2; die

4; 박막층 10; 광원4; Thin film layer 10; Light source

20; 광학 유닛 21; 광 케이블20; Optical unit 21; Optical cable

21a; 발광용 광 파이버 21b; 수광용 광 파이버21a; Light emitting optical fiber 21b; Optical fiber for light reception

22; 경통 22a, 22b; 제 1 및 제 2 경통22; Barrels 22a, 22b; First and second barrels

23; 렌즈 30; 측정부23; Lens 30; Measuring unit

31; 프리즘 32; 디텍터31; Prism 32; Detector

33; 제어부33; Control

Claims (15)

복수의 다이와, 상기 복수의 다이상에 형성된 박막층을 포함하는 웨이퍼에 상기 박막층의 두께를 조사하기 위한 광을 조사하는 웨이퍼의 박막두께 측정용 광조사 장치에 있어서,In the light irradiation apparatus for measuring the thin film thickness of the wafer which irradiates light for irradiating the thickness of the said thin film layer to the wafer containing a some die and the thin film layer formed on the said some die, 광원; 및Light source; And 상기 복수의 다이들 중 적어도 하나의 다이를 포함하는 사이즈(D)의 광이 상기 웨이퍼에 조사되도록 상기 광원으로부터 출사된 광을 확대하고, 확대된 광을 평행광으로 변환하여 상기 웨이퍼에 조사하는 광학 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정용 광조사 장치.An optical lens that enlarges the light emitted from the light source so that light having a size D including at least one die among the plurality of dies is irradiated onto the wafer, and converts the enlarged light into parallel light to irradiate the wafer; Light irradiation apparatus for measuring the thin film thickness of a wafer, comprising a unit. 제1항에 있어서, 상기 광학 유닛은,The method of claim 1, wherein the optical unit, 경통;Barrel pain; 상기 광원으로부터 출사된 광을 상기 경통의 내부로 전달하는 광 케이블; 및 An optical cable for transmitting the light emitted from the light source to the inside of the barrel; And 상기 경통의 내부에 설치되며, 상기 광 케이블로부터 전달된 광을 평행광으로 변환하여 상기 박막층에 조사하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하며,Is installed inside the barrel, and includes at least one lens for converting the light transmitted from the optical cable into parallel light to irradiate the thin film layer, 상기 광 케이블이 상기 경통의 내부로 출사하는 광은 발산하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정용 광조사 장치.The light irradiation apparatus for measuring thin film thickness of a wafer, wherein the light emitted from the optical cable is emitted into the inside of the barrel. 제2항에 있어서, 상기 경통은,The method of claim 2, wherein the barrel is, 상기 광 케이블이 설치되는 제 1 경통; 및A first barrel in which the optical cable is installed; And 상기 렌즈가 설치되며, 상기 광 케이블과 상기 렌즈 사이의 거리가 조절될 수 있도록 상기 제 1 경통에 이동가능하게 설치되는 제 2 경통을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정용 광조사 장치.And a second barrel mounted to the lens, the second barrel movably mounted to the first barrel such that the distance between the optical cable and the lens can be adjusted. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제 1 및 제 2 경통은 상호 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정용 광조사 장치.And the first and second barrels are screwed together. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 박막층에 조사된 광의 사이즈(D)가 조절될 수 있도록 상기 렌즈는 상기 경통 내에서 상기 광 케이블과 근접 및 이격되는 방향으로 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정용 광조사 장치.The light irradiation apparatus for measuring a thin film thickness of a wafer, wherein the lens is installed to be movable in a direction close to and spaced apart from the optical cable in the barrel so that the size D of the light irradiated onto the thin film layer can be adjusted. . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 웨이퍼에 조사된 광의 사이즈(D)는 복수의 상기 다이를 포함하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정용 광조사 장치.The size (D) of light irradiated to the wafer is set so as to include a plurality of the dies. 복수의 다이와, 상기 복수의 다이상에 형성된 박막층이 형성된 웨이퍼의 박막두께 측정장치에 있어서,In the thin film thickness measuring apparatus of the wafer in which the some die and the thin film layer formed on the said some die were formed, 광원;Light source; 상기 복수의 다이들 중 적어도 하나의 다이를 포함하는 사이즈(D)의 광이 상기 웨이퍼에 조사되도록 상기 광원으로부터 출사된 광을 확대하고, 확대된 광을 평행광으로 변환하여 상기 웨이퍼에 조사하는 광학 유닛; 및An optical lens that enlarges the light emitted from the light source so that light having a size D including at least one die among the plurality of dies is irradiated onto the wafer, and converts the enlarged light into parallel light to irradiate the wafer; unit; And 상기 광학 유닛에 의해 조사되어 상기 웨이퍼로부터 반사된 광을 분석하여 상기 박막층의 두께를 산출하는 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정장치.And a measuring unit calculating the thickness of the thin film layer by analyzing light reflected by the optical unit irradiated by the optical unit. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 광학 유닛은,The optical unit, 경통;Barrel pain; 상기 광원으로부터 출사된 광을 상기 경통의 내부로 전달하는 광 케이블; 및 An optical cable for transmitting the light emitted from the light source to the inside of the barrel; And 상기 경통의 내부에 설치되며, 상기 광 케이블로부터 전달된 광을 평행광으로 변환하여 상기 박막층에 조사하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하며,Is installed inside the barrel, and includes at least one lens for converting the light transmitted from the optical cable into parallel light to irradiate the thin film layer, 상기 광 케이블이 상기 경통의 내부로 출사하는 광은 발산하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정장치.Thin film thickness measuring apparatus for a wafer, characterized in that the light emitted from the optical cable is emitted into the interior of the barrel. 제8항에 있어서, 상기 경통은,The method of claim 8, wherein the barrel, 상기 광 케이블이 설치되는 제 1 경통; 및A first barrel in which the optical cable is installed; And 상기 렌즈가 설치되며, 상기 광 케이블과 상기 렌즈 사이의 거리가 조절될 수 있도록 상기 제 1 경통에 이동가능하게 설치되는 제 2 경통을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정장치.And a second barrel installed at the lens and movably installed at the first barrel so that the distance between the optical cable and the lens can be adjusted. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 제 1 및 제 2 경통은 상호 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정장치.And said first and second barrels are screwed together. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 광 케이블은,The optical cable, 일측이 상기 광원으로부터 출사되는 광이 입력되고, 타측은 상기 입력된 광을 상기 렌즈로 입사시키는 발광용 광 파이버; 및One side of the light emitted from the light source is input, the other side of the light emitting optical fiber for injecting the input light into the lens; And 일측이 상기 웨이퍼로부터 반사된 광이 입사되고, 타측은 입사된 광을 상기 측정부로 출사하는 수광용 광 파이버를 포함하며,One side of the light reflected from the wafer is incident, the other side includes a light receiving optical fiber for emitting the incident light to the measuring unit, 상기 웨이퍼로부터 반사되는 광은 상기 렌즈를 통해 상기 수광용 광 파이버에 집광되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정장치.And reflecting light from the wafer is focused on the light receiving optical fiber through the lens. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 발광용 광 파이버는 상기 수광용 광 파이버의 둘레에 복수개 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정장치.And a plurality of light emitting optical fibers are arranged around the light receiving optical fiber. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 박막층에 조사되는 광의 사이즈(D)가 조절될 수 있도록 상기 렌즈는 상기 경통 내에서 상기 광 케이블과 근접 및 이격되는 방향으로 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정장치.The thin film thickness measuring apparatus of the wafer, characterized in that the lens is installed so as to be movable in the direction close to and spaced apart from the optical cable in the barrel so that the size (D) of the light irradiated to the thin film layer. 제7항에 있어서, 상기 측정부는,The method of claim 7, wherein the measuring unit, 상기 웨이퍼로부터 반사되는 광을 파장별로 분광시키는 프리즘;A prism for spectroscopically reflecting light reflected from the wafer; 상기 프리즘에 의해 파장별로 분광된 광의 세기를 전기적 신호로 출력하는 디텍터; 및A detector for outputting the intensity of light spectroscopy for each wavelength by the prism as an electrical signal; And 상기 디텍터로부터 출력된 전기적 신호로부터 상기 박막층의 두께를 산출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정장치.And a controller for calculating the thickness of the thin film layer from the electrical signal output from the detector. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 웨이퍼에 조사되는 광의 사이즈(D)는 복수의 상기 다이를 포함하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 박막두께 측정장치.And a size (D) of light irradiated onto the wafer is set to include a plurality of the dies.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112697052A (en) * 2020-11-06 2021-04-23 浙江大学 Device and method for measuring thickness distribution of gas condensation film of slowing-down assembly
KR20230150517A (en) 2022-04-22 2023-10-31 주식회사 카이스 Inspection apparatus for displacement measurement and visual acquisition at the same time

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100285041B1 (en) * 1998-11-14 2001-03-15 박춘봉 Surface inspection device
JP3795362B2 (en) * 2001-09-26 2006-07-12 大日本スクリーン製造株式会社 Film thickness measuring apparatus and substrate processing apparatus using the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190106830A (en) 2019-05-07 2019-09-18 주식회사 카이스 An Optical Sensing Apparatus Integrated with a Camera
CN112697052A (en) * 2020-11-06 2021-04-23 浙江大学 Device and method for measuring thickness distribution of gas condensation film of slowing-down assembly
CN112697052B (en) * 2020-11-06 2021-10-22 浙江大学 Device and method for measuring thickness distribution of gas condensation film of slowing-down assembly
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