KR20210016061A - 이동 프로세스 키트에 대한 침식을 측정하고 포지션을 교정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

이동 프로세스 키트에 대한 침식을 측정하고 포지션을 교정하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210016061A
KR20210016061A KR1020217002761A KR20217002761A KR20210016061A KR 20210016061 A KR20210016061 A KR 20210016061A KR 1020217002761 A KR1020217002761 A KR 1020217002761A KR 20217002761 A KR20217002761 A KR 20217002761A KR 20210016061 A KR20210016061 A KR 20210016061A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
process kit
sensor
sensor wafer
gap distance
wafer
Prior art date
Application number
KR1020217002761A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102501157B1 (ko
Inventor
찰스 지. 포터
엘리 몰
세르지오 로페즈 카바잘
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority to KR1020237005131A priority Critical patent/KR102651492B1/ko
Publication of KR20210016061A publication Critical patent/KR20210016061A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102501157B1 publication Critical patent/KR102501157B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/14—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/682—Mask-wafer alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

본 명세서에 개시된 실시예들은 프로세싱 챔버를 교정하는 방법을 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 프로세싱 챔버의 지지 표면 상에 센서 웨이퍼를 배치하는 단계를 포함하며, 여기서 Z-방향으로 변위가능한 프로세스 키트가 지지 표면 주위에 포지셔닝된다. 일 실시예에서, 방법은, 센서 웨이퍼의 에지 표면 상의 센서를 이용하여 센서 웨이퍼와 프로세스 키트 사이의 제1 갭 거리를 측정하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 Z-방향으로 프로세스 키트를 변위시키는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 센서 웨이퍼와 프로세스 키트 사이의 부가적인 갭 거리를 측정하는 단계를 더 포함한다.

Description

이동 프로세스 키트에 대한 침식을 측정하고 포지션을 교정하기 위한 방법 및 장치
본 출원은, 2018년 9월 4일자로 출원된 미국 가출원 제 62/726,892호를 우선권으로 주장하는, 2019년 8월 20일자로 출원된 미국 정규 출원 제 16/545,827호를 우선권으로 주장하며, 이로써, 이들 출원들의 전체 내용들은 본 명세서에 인용에 의해 포함된다.
실시예들은 반도체 제조 분야에 관한 것으로, 더 상세하게는 이동 프로세스 키트의 포지션 및 침식을 측정하기 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼들과 같은 기판들의 프로세싱에서, 기판은 프로세싱 챔버의 지지 표면(예컨대, 정전 척(ESC)) 상에 배치된다. 통상적으로, 기판 프로세싱 동안 원하는 프로세싱 특성들을 제공하기 위해 프로세스 키트가 지지 표면 주위에 배치된다. 예컨대, 프로세스 키트는, 웨이퍼에 걸쳐 더 균일한 프로세스를 제공하기 위해 플라즈마 챔버에서 플라즈마를 형상화하는 것을 돕는 데 사용될 수 있다. 그러므로, 원하는 프로세싱 결과를 달성하기 위해, 프로세싱되는 기판의 상단 표면에 대해 프로세스 키트의 상단 표면의 포지셔닝을 제어하는 것이 종종 필요하다.
프로세스 키트의 설치 이후, 프로세스 키트가 프로세싱된 기판들에 대해 적절히 포지셔닝됨을 확인하기 위해 에칭율 테스트들 또는 입자 테스트들과 같은 다양한 테스트들이 구현될 수 있다. 그러나, 그러한 테스트는 비용이 많이 들고, 완료하는 데 몇 시간이 걸릴 수 있다. 더욱이, 프로세스 키트가 기판들의 프로세싱 동안 침식될 수 있다. 그러므로, 프로세스 키트는, 기판 표면들과 프로세스 키트의 상단 표면 사이의 관계를 리세팅(reset)하기 위해 조정될 필요가 있을 수 있다. 현재, 침식률들이 적절히 정의되지 않으며, 관측가능한 결함들이 프로세싱된 기판들 상에서 발견된 이후까지 조정들이 행해지지 않을 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 프로세싱 챔버를 교정하는 방법을 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 프로세싱 챔버의 지지 표면 상에 센서 웨이퍼를 배치하는 단계를 포함하며, 여기서 Z-방향으로 변위가능한 프로세스 키트가 지지 표면 주위에 포지셔닝된다. 일 실시예에서, 방법은, 센서 웨이퍼의 에지 표면 상의 센서를 이용하여 센서 웨이퍼와 프로세스 키트 사이의 제1 갭 거리를 측정하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 Z-방향으로 프로세스 키트를 변위시키는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 센서 웨이퍼와 프로세스 키트 사이의 부가적인 갭 거리를 측정하는 단계를 더 포함한다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 프로세스 키트의 침식을 측정하기 위한 방법을 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 프로세싱 툴의 지지 표면 상에 센서 웨이퍼를 배치하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 방법은, 센서 웨이퍼 상의 센서들을 사용하여, 지지 표면을 둘러싸는 프로세스 키트의 상단 표면을 센서 웨이퍼의 상단 표면에 정렬시키는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 지지 표면으로부터 센서 웨이퍼를 제거하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 프로세싱 툴에서 하나 이상의 디바이스 기판들을 프로세싱하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 지지 표면 상에 센서 웨이퍼를 배치하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 방법은, 센서 웨이퍼의 에지 표면 상의 센서를 이용하여 센서 웨이퍼와 프로세스 키트 사이의 갭 거리를 측정하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 Z-방향으로 프로세스 키트를 변위시키는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 방법은 센서 웨이퍼와 프로세스 키트 사이의 갭 거리를 다시 측정하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 방법은, 연속적인 갭 거리 측정들이 서로 동일할 때까지, 프로세스 키트를 변위시키고 갭 거리를 측정하는 동작들을 반복하는 단계를 더 포함한다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 센서 웨이퍼를 포함한다. 일 실시예에서, 센서 웨이퍼는, 제1 표면 및 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 갖는 기판을 포함하며, 제1 표면 및 제2 표면은 에지 표면에 의해 연결된다. 일 실시예에서, 센서 웨이퍼는 기판의 주변부 주위에 복수의 센서들을 더 포함하며, 센서들 각각은 바깥쪽으로 향하는 포지션 센서들이다.
도 1a는 일 실시예에 따른, 에지 센서들을 갖는 센서 웨이퍼의 평면도 예시이다.
도 1b는 일 실시예에 따른, 에지 센서들을 갖는 센서 웨이퍼의 사시도 예시이다.
도 2a는 일 실시예에 따른, 에지 센서를 갖는 센서 웨이퍼의 부분 단면도이다.
도 2b는 일 실시예에 따른, 에지 센서 및 전기장 가드를 갖는 센서 웨이퍼의 부분 단면도이다.
도 2c는 일 실시예에 따른, 에지 센서 및 상단 표면 리세스를 갖는 센서 웨이퍼의 부분 단면도이다.
도 2d는 일 실시예에 따른, 센서 웨이퍼의 상단 표면 위에 형성된 에지 센서를 갖는 센서 웨이퍼의 부분 단면도이다.
도 3a는 일 실시예에 따른, 센서 웨이퍼와 완전히 리세스된 프로세스 키트 사이의 갭 거리를 측정하는 센서 웨이퍼의 단면도이다.
도 3b는 일 실시예에 따른, 프로세스 키트가 리프트 핀에 의해 제1 거리만큼 수직으로 변위된 이후의 도 3a의 센서 웨이퍼 및 프로세스 키트의 단면도이다.
도 3c는 일 실시예에 따른, 프로세스 키트의 상단 표면 및 센서 웨이퍼의 상단 표면이 실질적으로 동일 평면 상에 있도록 프로세스 키트가 제2 거리만큼 수직으로 변위된 이후의 도 3b의 센서 웨이퍼 및 프로세스 키트의 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른, 프로세스 키트의 수직 변위에 대한 측정된 갭 거리를 예시하는 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따른, 센서 웨이퍼 위로 상승된 프로세스 키트 및 센서 웨이퍼의 상단 표면 위의 에지 센서를 갖는 센서 웨이퍼의 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른, 센서 웨이퍼에 대해 프로세스 키트를 포지셔닝시키기 위한 프로세스의 프로세스 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른, 주어진 프로세싱 동작에 대한 프로세스 키트의 침식률을 결정하기 위한 프로세스의 프로세스 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른, 프로세스 키트에 대한 센서 웨이퍼의 관계를 측정하는 것을 포함하는 프로세스들과 함께 사용될 수 있는 예시적인 컴퓨터 시스템의 블록 다이어그램을 예시한다.
에지 센서들을 갖는 센서 웨이퍼들을 포함하는 시스템들 및 센서 웨이퍼에 대한 프로세스 키트의 포지셔닝을 측정하기 위해 그러한 센서 웨이퍼들을 사용하는 방법들이 다양한 실시예들에 따라 설명된다. 다음의 설명에서, 다수의 특정 세부사항들이 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 기재된다. 그러나, 실시예들이 이들 특정 세부사항들 없이도 실시될 수 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다. 다른 예시들에서, 잘-알려진 양상들은 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 상세히 설명되지 않는다. 더욱이, 첨부한 도면들에 도시된 다양한 실시예들이 예시적인 표현들이며, 반드시 실척대로 도시될 필요가 없다는 것이 이해될 것이다.
위에서 언급된 바와 같이, 프로세스 키트가 기판들에 대해 적절히 포지셔닝됨을 확인하기 위해, 복수의 기판들은, 에칭율을 모니터링하고 그리고/또는 입자 테스트들을 실행하도록 프로세싱 툴에서 프로세싱된다. 많은 기판들이 프로세싱된 이후에만, 원하는 프로세싱 결과를 제공하기 위해 프로세스 키트가 적절히 정렬됨을 확인하는 것이 가능할 것이다. 이러한 프로세스는 프로세싱 툴에 대한 몇 시간의 다운 시간을 요구하고, 비용이 많이 든다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 프로세스 키트를 직접 측정할 수 있는 센서 웨이퍼를 포함한다. 일 실시예에서, 센서 웨이퍼는, 프로세스 키트의 상단 표면이 센서 웨이퍼의 상단 표면과 실질적으로 동일 평면 상에 있음을 확인하는 데 사용될 수 있다. 센서 웨이퍼가 챔버에서 프로세싱되는 웨이퍼들과 실질적으로 동일한 폼 팩터를 가질 수 있으므로, 센서 웨이퍼에 대한 프로세스 키트의 측정은 프로세스 키트에 대한 생산 웨이퍼의 포지션에 대한 충분히 가까운 근사치를 제공한다. 그러므로, 프로세스 키트가 요구된 허용오차로 생산 웨이퍼들에 대해 포지셔닝됨을 확인하기 위해 프로세싱 툴의 펌프-다운(pump-down) 이후 단일 테스트 절차가 구현될 수 있다. 따라서, 프로세싱 툴을 교정하기 위한 시간이 감소되고, 프로세싱 툴의 스루풋 용량이 증가될 수 있다.
프로세스 키트가 반도체 디바이스들의 제조에서 사용됨에 따라, 프로세싱 환경은 프로세스 키트의 침식을 초래할 수 있고, 프로세스 키트와 디바이스 웨이퍼들 사이의 원하는 관계는 드리프트(drift)할 수 있다. 따라서, 실시예들은, 프로세스 키트의 침식률을 검출하기 위해 또한 사용될 수 있는 센서 웨이퍼를 포함한다. 침식률이 센서 웨이퍼를 사용하여 결정된 이후, 프로세싱 툴을 재교정할 필요 없이, 예측된 침식을 고려하도록 프로세스 키트가 후속하여 조정될 수 있다. 그러므로, 프로세싱 툴의 스루풋 용량이 증가될 수 있다.
이제 도 1a를 참조하면, 일 실시예에 따른, 복수의 에지 센서 구역들(1351 내지 135n)을 갖는 센서 웨이퍼(110)의 평면도 예시가 도시된다. 일 실시예에서, 에지 센서 구역들(135)은 센서 웨이퍼(110)의 주변부 주위에 분포된다. 각각의 센서 구역(135)은 하나 이상의 바깥쪽으로 향하는 센서들을 포함한다. 일 실시예에서, 센서 구역(135) 내의 센서들은 센서 웨이퍼(110)의 에지와, 센서 웨이퍼(110)를 에워싸는 프로세스 키트(도시되지 않음) 사이의 갭을 측정하는 데 사용될 수 있다. 에지 센서 구역들(135) 내의 하나 이상의 센서들은 용량성 센서들일 수 있다. 특정한 실시예에서, 에지 센서 구역들(135)은 자기-참조(self-referencing) 용량성 센서들을 포함할 수 있다.
예시된 실시예에서, 3개의 에지 센서 구역들(135)이 도시된다. 그러나, 아래에서 더 상세히 설명될 바와 같이, 프로세스 키트의 상단 표면이 센서 웨이퍼(110)의 상단 표면과 실질적으로 동일 평면 상에 있을 때를 결정하기 위해 하나 이상의 에지 센서 구역들(135)이 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다.
일 실시예에서, 에지 센서 구역들(135) 각각은 트레이스들(137)을 이용하여 센서 웨이퍼(110) 상의 컴퓨팅 모듈(138)에 통신가능하게 커플링될 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 모듈(138)은, 전원(132)(예컨대, 배터리), 프로세서/메모리(134)(예컨대, 에지 센서 구역들(135)에 대해 행해진 측정들을 구현 및/또는 저장하기 위한 회로부, 메모리 등), 및 무선 통신 모듈(133)(예컨대, 블루투스, WiFi 등) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 모듈(138)은 센서 웨이퍼(110)에 임베딩(embed)될 수 있다. 부가적으로, 센서 웨이퍼(110)의 중심에 도시되었지만, 컴퓨팅 모듈(138)이 센서 웨이퍼(110) 내의 임의의 편리한 위치에 위치될 수 있다는 것이 인식될 것이다.
이제 도 1b를 참조하면, 일 실시예에 따른, 예시적인 에지 센서 구역(135)의 세부사항들을 강조하는 센서 웨이퍼(110)의 사시도 예시가 도시된다. 일 실시예에서, 센서 웨이퍼(110)는, 제1 표면(111)(예컨대, 상단 표면), 제2 표면(113)(예컨대, 하단 표면), 및 제1 표면(111)을 제2 표면(113)에 연결시키는 에지 표면(112)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 에지 센서 구역(135)은 에지 표면(112)을 따라 형성될 수 있다.
특정한 실시예에서, 에지 센서 구역(135)은 프로브(141)를 포함할 수 있다. 프로브들(141)(즉, 각각의 에지 센서 구역 내의 프로브)은 자기-참조 용량성 프로브들일 수 있다. 즉, 제1 에지 센서 구역(135) 내의 제1 프로브(141)에 공급되는 전류의 출력 위상은 이웃한 제2 에지 센서 구역(135) 내의 제2 프로브(141)에 공급되는 전류의 출력 위상으로부터 180도 오프셋될 수 있다. 그러므로, 에지 표면(112)으로부터 프로세스 키트(도시되지 않음)의 표면까지의 거리 측정은 프로세스 키트가 접지될 필요 없이 행해질 수 있다. 예시된 실시예에서, 에지 센서 구역(135)은 단일 프로브를 갖는 것으로 도시된다. 그러나, 일부 실시예들에서, 각각의 에지 센서 구역(135)은 하나 초과의 프로브(141)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 자기-참조 용량성 센서들을 특히 참조하지만, 본 명세서에 개시된 실시예들이 임의의 적합한 센서 기술(예컨대, 레이저 센서들, 광학 센서들 등)을 포함한다는 것이 인식될 것이다.
이제 도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른, 센서 웨이퍼들(210)의 예시적인 부분 단면도들이 도시된다. 도 2a에서, 부분 단면도는, 센서 구역(235)이 에지 표면(212)과 실질적으로 동일 평면 상에 있다는 것을 묘사한다. 일 실시예에서, 센서 구역(235)은, 센서들이 에지 표면(212)과 프로세스 키트의 표면 사이의 갭을 측정할 수 있도록 에지 표면(212)으로부터 전기장(249)을 방출한다.
이제 도 2b를 참조하면, 일 실시예에 따른, 전기장 가드(247)를 갖는 센서 웨이퍼(210)의 부분 단면도가 도시된다. 일 실시예에서, 전기장 가드(247)는 센서 웨이퍼(210)의 하단 표면(213)과 에지 센서 구역(235) 사이에 형성되는 전도성 층일 수 있다. 에지 센서 구역(235)의 전기장(249)은 전기장 가드(247)에 의해 변경될 수 있다. 특히, 전기장 가드(247)는, 에지 센서 구역(235)의 전기장(249)이 프로세스 키트를 향해 에지 표면(212)으로부터 밖으로 측방향으로 연장되도록 그러한 전기장을 변경시킬 수 있다. 따라서, 전기장 가드(247)는, 에지 센서 구역(235) 내의 센서들이 센서 웨이퍼(210) 아래의 물체들을 검출하는 것(이는 잘못된 판독치들을 제공할 수 있음)을 방지한다.
이제 도 2c를 참조하면, 일 실시예에 따른, 상단 표면 리세스(248)를 갖는 센서 웨이퍼(210)의 부분 단면도가 도시된다. 일 실시예에서, 상단 표면 리세스(248)는 센서 구역(235)에 바로 인접하게 제1 표면(211) 내에 형성될 수 있다. 상단 표면 리세스(248)는, 센서 구역(235)의 센서들이 상단 표면(211)을 감지하고 잘못된 판독치들을 제공하는 것을 방지하도록 만들어질 수 있다. 일 실시예에서, 상단 표면 리세스(248)는 거리 R만큼 뒤로 연장될 수 있다. 예컨대, 거리 R은 에지 감지 구역(235)의 최대 감지 거리와 대략적으로 동일할 수 있다. 일 실시예에서, 거리 R은 2.0mm 이하 또는 1.0mm 이하일 수 있다.
이제 도 2d를 참조하면, 일 실시예에 따른, 센서 웨이퍼(210)의 제1 표면(211) 위에 형성되는 센서 구역(235)을 갖는 그러한 센서 웨이퍼(210)의 부분 단면도가 도시된다. 센서 웨이퍼(210) 위에 센서 구역(235)을 포지셔닝시키는 것은, 프로세스 키트의 상단 표면이 디바이스 웨이퍼들의 상단 표면 위에 포지셔닝될 필요가 있을 때 유익할 수 있다. 일 실시예에서, 센서 구역(235)은, 센서 웨이퍼(210)의 폼 팩터를 크게 변경시키지 않는 두께 T를 가질 수 있다. 예컨대, 두께 T는 5mm 미만, 2mm 미만, 1mm 미만, 또는 0.5mm 미만일 수 있다. 따라서, 센서 웨이퍼(210)는 프로세싱 툴에서 임의의 로드 록(load lock)들을 여전히 통과할 수 있다.
이제 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 일련의 단면도들은, 프로세스 키트(360)의 상단 표면(361)이 센서 웨이퍼(310)의 제1(즉, 상단) 표면(311)과 실질적으로 동일 평면 상에 있도록 프로세싱 툴을 교정하기 위한 프로세스를 묘사한다.
이제 도 3a를 참조하면, 일 실시예에 따른, 지지 표면(322)에 의해 지지되는 센서 웨이퍼(310)의 일부의 단면도가 도시된다. 일 실시예에서, 센서 웨이퍼(310)는 하나 이상의 에지 센서 구역들(335)을 갖는 임의의 센서 웨이퍼일 수 있다. 예컨대, 도 1a 내지 도 1d에 관해 위에서 설명된 센서 웨이퍼들 중 임의의 센서 웨이퍼는 다양한 실시예들에 따라 사용될 수 있다. 도 3a에 예시된 특정한 실시예에서, 센서 웨이퍼(310)는 에지 센서 구역(335) 및 전기장 가드(347)를 포함하지만, 실시예들은 그러한 구성들로 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 센서 웨이퍼(310)는, 프로세싱 툴에서 프로세싱될 웨이퍼들의 폼 팩터와 실질적으로 유사한 폼 팩터를 가질 수 있다. 예컨대, 센서 웨이퍼(310)는, 300mm인 직경 및 1mm 미만의 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 지지 표면(322)은 센서 웨이퍼(310)를 지지하고 고정시키기 위한 정전 척(ESC) 또는 임의의 다른 적합한 표면일 수 있다.
일 실시예에서, 지지 표면(322)은, 프로세스 키트(360)가 놓인 프로세스 키트 지지부(350)에 의해 둘러싸일 수 있다. 지지 표면(322)은, 프로세스 키트 지지부(350) 내의 개구들(353) 내로 세팅되는 복수의 리프트 핀들(352)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 리프트 핀들(352)은 프로세스 키트(360) 아래에 있을 수 있다. 리프트 핀들(352)이 액추에이터(도시되지 않음)를 이용하여 연장됨에 따라, 프로세스 키트는 Z-방향으로 변위된다.
도 3a에서, 리프트 핀들(352)은, 프로세스 키트가 프로세스 키트 지지 표면(350) 상에 완전히 놓이도록 최대로 하강(retract)된다. 그러한 실시예들에서, 프로세스 키트(360)의 상단 표면(361)은 센서 웨이퍼(310)의 상단 표면(311) 아래에 있을 수 있다. 따라서, 에지 센서 구역(335)이 프로세스 키트(360)를 향해 바깥쪽으로 감지할 때, 에지 센서 구역들은 프로세스 키트(360)의 상단 표면(361) 상의 제1 지점(371)을 검출한다. 일 실시예에서, 제1 지점(371)은 프로세스 키트(360)의 내부 표면(362)으로부터 제1 거리(V1)에 있을 수 있다.
이제 도 3b를 참조하면, 일 실시예에 따른, 리프트 핀들이 연장되고 프로세스 키트(360)가 Z-방향으로 거리(D1)만큼 상승된 이후의 부분 단면도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 에지 센서 구역(335)은 이제, 프로세스 키트(360)의 상단 표면(361) 상의 제2 지점(372)을 감지한다. 일 실시예에서, 제2 지점(372)은 프로세스 키트(360)의 내부 에지로부터 제2 거리(V2)에 있을 수 있다. 당업자들이 인식할 바와 같이, Z-방향으로의 거리(D1)만큼의 프로세스 키트(360)의 변위는, 제2 거리(V2)가 도 3a에 도시된 제1 거리(V1)보다 짧은 것을 초래한다. 즉, 제2 지점(372)은 제1 지점(371)보다 프로세스 키트(360)의 내부 표면(362)에 더 가깝다.
이제 도 3c를 참조하면, 일 실시예에 따른, 프로세스 키트가 Z-방향으로 제2 거리(D2)만큼 변위된 이후의 부분 단면도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 변위(D2)는, 프로세스 키트(360)의 상단 표면(361)이 센서 웨이퍼의 상단 표면(311)과 실질적으로 동일 평면 상에 있는 것을 초래한다. 이러한 지점에서, 에지 센서 구역(335)은, 센서 웨이퍼(310)의 에지 표면(312)과 프로세스 키트(360)의 에지 표면(362) 사이의 실제 갭(G)을 측정하기 시작한다. 이제, 에지 센서 구역(335)의 뷰가 프로세스 키트(360)에 의해 완전히 차단되므로, 에지 센서 구역(335)으로부터의 후속 판독치들은, 프로세스 키트가 Z-방향으로 추가로 변위되는 동안 실질적으로 균일할 것이다.
예컨대, 도 4는 Z-방향으로의 프로세스 키트 변위에 대한 갭 측정의 그래프를 도시한다. 도시된 바와 같이, 프로세스 키트(360)가 D0에 있을 때(즉, 도 3a에 도시된 바와 같이, 프로세스 키트(360)가 프로세스 키트 지지 표면(350) 상에 놓여 있을 때), 측정된 갭은 실제 갭(G) 더하기 제1 거리(V1)와 동일하다. 프로세스 키트(360)가 거리(D1)만큼 변위될 때(즉, 도 3b에 도시된 바와 같음), 측정된 갭은 실제 갭(G) 더하기 제2 거리(V2)와 동일하다. 프로세스 키트(360)가 거리(D2)만큼 변위될 때(즉, 도 3c에 도시된 바와 같음), 측정된 갭은 실제 갭(G)과 동일하다. 프로세스 키트(360)의 내부 표면(362)이 실질적으로 수직이고, 프로세스 키트가 Z-방향으로 추가로 전진되는 동안 에지 센서가 변하지 않는 표면을 "보"므로, 후속 측정들(예컨대, Dn)은 실제 갭(G)으로 지속될 것이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 센서가 문자 그대로 표면들을 "볼" 수 없다는 것이 인식될 것이다. 예컨대, 본 명세서에 설명된 것들과 같은 용량성 센서를 이용하면, 센서의 전도성 패드들의 전압 측정은 "보여지는" 표면과 센서 사이의 거리에 상관될 수 있다. 일단 연속적인 갭 측정들이 동일한 값을 리턴하면(즉, 프로세스 키트 변위에 대한 갭 측정 거리의 라인 기울기가 제로일 때), 반복된 측정 값의 제1 인스턴스의 변위(D)가 센서 웨이퍼(310)의 상단 표면이 프로세스 키트(360)의 상단 표면(361)과 실질적으로 동일 평면 상에 있는 변위라는 것이 추론될 수 있다.
프로세스 키트의 상단 표면이 디바이스 웨이퍼들의 상단 표면 위에 있을 필요가 있을 때, 에지 센서 구역은 센서 웨이퍼의 제1(즉, 상단) 표면 위에 배치될 수 있다. 그러한 실시예는 도 5에 도시된다. 도시된 바와 같이, 센서 구역(535)은 센서 웨이퍼(510)의 제1 표면(511) 위에 배치된다. 따라서, 센서 구역(535)은, 프로세스 키트(560)의 상단 표면(561)이 센서 웨이퍼의 상단 표면(511) 위에 있는 것을 초래하는 거리(D)만큼 프로세스 키트(560)가 변위될 때까지 프로세스 키트(560)의 내부 표면(562)을 "보지" 못한다.
이제 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른, 프로세스 키트의 상단 표면을 센서 웨이퍼의 상단 표면과 정렬시키기 위한 프로세스(680)의 프로세스 흐름도가 도시된다.
일 실시예에서, 프로세스(680)는 지지 표면 상에 센서 웨이퍼를 배치하는 것 － 변위가능한 프로세스 키트가 지지 표면을 둘러쌈 － 을 포함하는 동작(681)으로 시작할 수 있다. 일 실시예에서, 센서 웨이퍼는, 하나 이상의 에지 센서 구역들을 포함하는, 본 명세서에 설명된 것들과 같은 임의의 센서 웨이퍼일 수 있다. 일 실시예에서, 센서 웨이퍼는 프로세싱 툴에서 프로세싱되는 웨이퍼들과 실질적으로 동일한 폼 팩터를 가질 수 있다. 그러므로, 센서 웨이퍼는 웨이퍼 핸들링 로봇을 이용하여 지지 표면(예컨대, 정전 척) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세스 키트는 프로세스 키트 지지 표면 상에 놓일 수 있다. 프로세스 키트 지지 표면은 Z-방향으로 프로세스 키트를 변위시키기 위한 복수의 리프트 핀들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스(680)는, 센서 웨이퍼의 에지 센서를 이용하여 센서 웨이퍼와 프로세스 키트 사이의 제1 갭 거리를 획득하는 것을 포함하는 동작(682)으로 계속될 수 있다. 일 실시예에서, 에지 센서는 자기-참조 용량성 센서일 수 있다. 일 실시예에서, 프로세스 키트의 상단 표면은 센서 웨이퍼의 상단 표면 아래에 있을 수 있다. 그러므로, 제1 갭 거리는, 프로세스 키트의 내부 에지를 감지하는 대신 프로세스 키트의 상단 표면을 따라 제1 지점을 감지함으로써 만들어질 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스(680)는, z-방향으로 일정 거리만큼 프로세스 키트를 변위시키는 것을 포함하는 동작(683)으로 계속될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세스 키트는 프로세스 키트 지지 표면에서 리프트 핀들을 이용하여 Z-방향으로 변위될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스(680)는, 에지 센서를 이용하여 센서 웨이퍼와 프로세스 키트 사이의 부가적인 갭 거리를 획득하는 것을 포함하는 동작(684)으로 계속될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스(680)는 마지막 2개의 측정된 갭 거리들을 비교하는 것을 포함하는 동작(685)으로 계속될 수 있다. 마지막 2개의 측정된 갭 거리들이 상이한 일 실시예에서, 프로세스(680)는 동작들(683 내지 685)을 반복할 수 있다. 예컨대, 프로세스(680)는, Z-방향으로 프로세스 키트를 변위시키는 동작, 부가적인 갭 거리를 획득하는 동작, 및 마지막 2개의 측정된 갭 거리들을 비교하는 동작(예컨대, 제2 갭 거리와 제3 갭 거리를 비교하는 동작, 제3 갭 거리와 제4 갭 거리를 비교하는 동작 등)을 반복할 수 있다. 마지막 2개의 측정된 갭 거리들이 동일한 일 실시예에서, 프로세스 키트의 상단 표면이 이제 센서 웨이퍼의 상단 표면과 실질적으로 동일 평면 상에 있으므로, 프로세스(680)가 종료될 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른, 프로세스 키트의 침식량을 결정하기 위한 프로세스(780)의 프로세스 흐름도가 도시된다.
일 실시예에서, 프로세스(780)는, 지지 표면 상에 센서 웨이퍼를 배치하는 것 및 프로세스 키트의 상단 표면을 센서 웨이퍼의 상단 표면과 정렬시키기 위해 센서 웨이퍼의 에지 센서를 사용하는 것을 포함하는 동작(781)으로 시작한다. 프로세스 키트의 상단 표면을 센서 웨이퍼의 상단 표면과 정렬시키기 위한 프로세스는 도 6에 관해 위에서 설명된 프로세스(680)와 실질적으로 유사할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스(780)는 지지 표면으로부터 센서 웨이퍼를 제거하는 것을 포함하는 동작(782)으로 계속될 수 있다. 일 실시예에서, 센서 웨이퍼는 웨이퍼 핸들링 로봇 등을 이용하여 제거될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스(780)는, 지지 표면 상의 복수의 웨이퍼들을 프로세싱하는 것을 포함하는 동작(783)으로 계속될 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 웨이퍼들을 프로세싱하는 것은 임의의 반도체 제조 프로세스를 포함할 수 있다. 예컨대, 프로세스는 에칭 프로세스를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세싱은 프로세스 키트의 침식을 초래할 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 웨이퍼들은 수십 개의 웨이퍼들, 수백 개의 웨이퍼들, 또는 수천 개의 웨이퍼들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스(780)는, 지지 표면 상에 센서 웨이퍼를 배치하는 것을 포함하는 동작(784)으로 계속될 수 있다. 일 실시예에서, 센서 웨이퍼는 동작(781)에서 사용된 것과 동일한 센서 웨이퍼일 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, 상이한 센서 웨이퍼가 또한 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다.
일 실시예에서, 프로세스(780)는, 센서 웨이퍼의 에지 센서를 이용하여 센서 웨이퍼와 프로세스 키트 사이의 제1 갭 거리를 획득하는 것을 포함하는 동작(785)으로 계속될 수 있다. 일 실시예에서, 침식은, 프로세스 키트의 상단 표면이 센서 웨이퍼의 상단 표면 아래에 있는 것을 초래할 수 있다. 따라서, 제1 갭 거리는 프로세스 키트의 내부 표면 대신 프로세스 키트의 상단 표면을 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스(780)는, z-방향으로 일정 거리만큼 프로세스 키트를 변위시키는 것을 포함하는 동작(786)으로 계속될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세스 키트는 프로세스 키트 지지 표면에서 리프트 핀들을 이용하여 변위될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스(780)는, 에지 센서를 이용하여 센서 웨이퍼와 프로세스 키트 사이의 부가적인 갭 거리를 획득하는 것을 포함하는 동작(787)으로 계속될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세스(780)는 마지막 2개의 측정된 갭 거리들을 비교하는 것을 포함하는 동작(788)으로 계속될 수 있다. 마지막 2개의 측정된 갭 거리들이 상이한 일 실시예에서, 프로세스(780)는 동작들(786 내지 688)을 반복할 수 있다. 예컨대, 프로세스(780)는, Z-방향으로 프로세스 키트를 변위시키는 동작, 부가적인 갭 거리를 획득하는 동작, 및 마지막 2개의 측정된 갭 거리들을 비교하는 동작(예컨대, 제2 갭 거리와 제3 갭 거리를 비교하는 동작, 제3 갭 거리와 제4 갭 거리를 비교하는 동작 등)을 반복할 수 있다.
마지막 2개의 측정된 갭 거리들이 동일한 일 실시예에서, 프로세스(780)는 침식률을 계산하는 것을 포함하는 동작(789)으로 계속될 수 있다. 일 실시예에서, 침식률은, Z-방향으로의 프로세스 키트의 총 변위를 결정하고 그리고 동작(783)에서 프로세싱된 복수의 웨이퍼들 내의 웨이퍼들의 수로 나눔으로써 계산될 수 있다. 그러므로, 침식률은 프로세싱된 웨이퍼들의 수 당 침식 거리로 표현될 수 있다. 부가적인 실시예에서, 침식률은, 프로세스 키트의 총 변위를 결정하고 그리고 복수의 웨이퍼들을 프로세싱하는 데 걸린 시간으로 나눔으로써 계산될 수 있다. 그러한 실시예에서, 침식률은 프로세싱 분 당 침식률로서 표현될 수 있다.
일 실시예에서, 침식률은 미래의 사용을 위해 데이터베이스에 저장될 수 있다. 예컨대, 침식률이 저장될 수 있고, 후속 프로세싱은 예상되는 침식을 고려하기 위해 프로세스 키트를 자동으로 변위시킬 수 있다. 그러므로, 센서 웨이퍼를 이용한 추가적인 측정들이 필요하지 않을 수 있으며, 프로세싱 툴 스루풋 용량이 증가될 수 있다.
이제 도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른, 프로세싱 툴의 예시적인 컴퓨터 시스템(860)의 블록 다이어그램이 예시된다. 일 실시예에서, 컴퓨터 시스템(860)은 프로세스들(680 및 780)과 같은 하나 이상의 프로세스들을 구현하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨터 시스템(860)은 프로세싱 툴에 커플링되고, 프로세싱 툴의 프로세싱을 제어한다. 컴퓨터 시스템(860)은 네트워크(861)(예컨대, LAN(Local Area Network), 인트라넷, 엑스트라넷, 또는 인터넷) 내의 다른 머신들에 연결(예컨대, 네트워킹)될 수 있다. 컴퓨터 시스템(860)은 클라이언트-서버 네트워크 환경에서 서버 또는 클라이언트 머신의 자격으로, 또는 피어-투-피어(또는 분산형) 네트워크 환경에서 피어 머신으로서 동작할 수 있다. 컴퓨터 시스템(860)은 PC(personal computer), 태블릿 PC, STB(set-top box), PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러 텔레폰, 웹 어플라이언스, 서버, 네트워크 라우터, 스위치 또는 브리지, 또는 자신이 행할 액션들을 특정하는 한 세트의 명령들을 (순차적으로 또는 다른 방식으로) 실행할 수 있는 임의의 머신일 수 있다. 추가로, 컴퓨터 시스템(860)에 대해 단일 머신만이 예시되어 있지만, 용어 "머신"은 또한, 본 명세서에 설명된 방법론들 중 임의의 하나 이상을 수행하기 위한 명령들의 세트(또는 다수의 세트들)를 개별적으로 또는 공동으로 실행하는 머신들(예컨대, 컴퓨터들)의 임의의 집합을 포함하는 것으로 간주되어야 한다.
컴퓨터 시스템(860)은, 실시예들에 따른 프로세스를 실행하기 위해 컴퓨터 시스템(860)(또는 다른 전자 디바이스들)을 프로그래밍하는 데 사용될 수 있는 명령들이 저장된 비-일시적인 머신-판독가능 매체를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품 또는 소프트웨어(822)를 포함할 수 있다. 머신-판독가능 매체는 머신(예컨대, 컴퓨터)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장 또는 송신하기 위한 임의의 메커니즘을 포함한다. 예컨대, 머신-판독가능(예컨대, 컴퓨터-판독가능) 매체는, 머신(예컨대, 컴퓨터) 판독가능 저장 매체(예컨대, "ROM(read only memory)", "RAM(random access memory)", 자기 디스크 저장 매체들, 광학 저장 매체들, 플래시 메모리 디바이스들 등), 머신(예컨대, 컴퓨터) 판독가능 송신 매체(전기적, 광학적, 음향적 또는 다른 형태의 전파 신호들(예컨대, 적외선 신호들, 디지털 신호들 등)) 등을 포함한다.
일 실시예에서, 컴퓨터 시스템(860)은, 시스템 프로세서(802), 메인 메모리(804)(예컨대, ROM(read-only memory), 플래시 메모리, DRAM(dynamic random access memory), 이를테면 SDRAM(synchronous DRAM) 또는 RDRAM(Rambus DRAM) 등), 정적 메모리(806)(예컨대, 플래시 메모리, SRAM(static random access memory) 등), 및 보조 메모리(818)(예컨대, 데이터 저장 디바이스)를 포함하며, 이들은 버스(830)를 통해 서로 통신한다.
시스템 프로세서(802)는 하나 이상의 범용 프로세싱 디바이스들, 이를테면 마이크로시스템 프로세서, 중앙 프로세싱 유닛 등을 표현한다. 더 구체적으로, 시스템 프로세서는, CISC(complex instruction set computing) 마이크로시스템 프로세서, RISC(reduced instruction set computing) 마이크로시스템 프로세서, VLIW(very long instruction word) 마이크로시스템 프로세서, 다른 명령 세트들을 구현하는 시스템 프로세서, 또는 명령 세트들의 조합을 구현하는 시스템 프로세서들일 수 있다. 시스템 프로세서(802)는 또한, 하나 이상의 특수-목적 프로세싱 디바이스들, 이를테면 ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), DSP(digital signal system processor), 네트워크 시스템 프로세서 등일 수 있다. 시스템 프로세서(802)는 본 명세서에 설명된 동작들을 수행하기 위한 프로세싱 로직(826)을 실행하도록 구성된다.
컴퓨터 시스템(860)은 다른 디바이스들 또는 머신들과 통신하기 위한 시스템 네트워크 인터페이스 디바이스(808)를 더 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템(860)은 또한, 비디오 디스플레이 유닛(810)(예컨대, LCD(liquid crystal display), LED(light emitting diode display), 또는 CRT(cathode ray tube)), 영숫자 입력 디바이스(812)(예컨대, 키보드), 커서 제어 디바이스(814)(예컨대, 마우스), 및 신호 생성 디바이스(816)(예컨대, 스피커)를 포함할 수 있다.
보조 메모리(818)는, 본 명세서에 설명된 방법론들 또는 기능들 중 임의의 하나 이상을 구현하는 명령들의 하나 이상의 세트들(예컨대, 소프트웨어(822))이 저장되어 있는 머신-액세스가능 저장 매체(831)(또는 더 구체적으로는 컴퓨터-판독가능 저장 매체)를 포함할 수 있다. 소프트웨어(822)는 또한, 컴퓨터 시스템(860)에 의한 그 소프트웨어의 실행 동안에 시스템 프로세서(802) 내에 그리고/또는 메인 메모리(804) 내에 완전히 또는 적어도 부분적으로 상주할 수 있으며, 메인 메모리(804) 및 시스템 프로세서(802)는 머신-판독가능 저장 매체를 또한 구성한다. 소프트웨어(822)는 추가로, 시스템 네트워크 인터페이스 디바이스(808)를 통해 네트워크(861)에 걸쳐 송신 또는 수신될 수 있다.
머신-액세스가능 저장 매체(831)가 단일 매체인 것으로 예시적인 실시예에서 도시되지만, 용어 "머신-판독가능 저장 매체"는, 명령들의 하나 이상의 세트들을 저장하는 단일 매체 또는 다수의 매체들(예컨대, 중앙집중식 또는 분산형 데이터베이스, 및/또는 연관된 캐시들 및 서버들)을 포함하는 것으로 간주되어야 한다. 용어 "머신-판독가능 저장 매체"는 또한, 머신에 의한 실행을 위한 명령들의 세트를 저장 또는 인코딩할 수 있고 머신으로 하여금 방법론들 중 임의의 하나 이상을 수행하게 하는 임의의 매체를 포함하는 것으로 간주되어야 한다. 따라서, 용어 "머신-판독가능 저장 매체"는 솔리드-스테이트 메모리들, 및 광학 및 자기 매체들을 포함(그러나 이에 제한되지 않음)하는 것으로 간주되어야 한다.
전술한 설명에서, 특정 예시적인 실시예들이 설명되었다. 그 실시예들에 대한 다양한 수정들이 다음의 청구항들의 범위를 벗어나지 않으면서 행해질 수 있다는 것은 자명할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적인 의미보다는 예시적인 의미로 간주될 것이다.

Claims (15)

  1. 프로세싱 챔버를 교정하는 방법으로서,
    상기 프로세싱 챔버의 지지 표면 상에 센서 웨이퍼를 배치하는 단계 － Z-방향으로 변위가능한 프로세스 키트가 상기 지지 표면 주위에 포지셔닝됨 －;
    상기 센서 웨이퍼의 에지 표면 상의 센서를 이용하여 상기 센서 웨이퍼와 상기 프로세스 키트 사이의 제1 갭 거리를 측정하는 단계;
    상기 Z-방향으로 상기 프로세스 키트를 변위시키는 단계; 및
    상기 센서 웨이퍼와 상기 프로세스 키트 사이의 부가적인 갭 거리를 측정하는 단계를 포함하는, 프로세싱 챔버를 교정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 갭 거리와 상기 부가적인 갭 거리를 비교하는 단계를 더 포함하는, 프로세싱 챔버를 교정하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 갭 거리가 상기 부가적인 갭 거리와 동일할 때, 상기 지지 표면으로부터 상기 센서 웨이퍼를 제거하는 단계를 더 포함하는, 프로세싱 챔버를 교정하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    갭 거리의 연속적인 측정들이 서로 동일할 때까지, 상기 Z-방향으로 상기 프로세스 키트를 변위시키고 부가적인 갭 거리를 측정하는 동작들을 반복하는 단계를 더 포함하는, 프로세싱 챔버를 교정하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 용량성 센서인, 프로세싱 챔버를 교정하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 용량성 센서는 자기-참조(self-referencing) 용량성 센서인, 프로세싱 챔버를 교정하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 용량성 센서는 제1 패드 및 제2 패드를 포함하며,
    상기 제1 패드에 공급되는 전류는 상기 제2 패드에 공급되는 전류의 출력 위상으로부터 180도인 출력 위상을 갖는, 프로세싱 챔버를 교정하는 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 용량성 센서는 상기 센서 웨이퍼의 상단 표면 위로 연장되는, 프로세싱 챔버를 교정하는 방법.
  9. 프로세스 키트의 침식을 측정하기 위한 방법으로서,
    프로세싱 툴의 지지 표면 상에 센서 웨이퍼를 배치하는 단계;
    상기 센서 웨이퍼 상의 센서들을 사용하여, 상기 지지 표면을 둘러싸는 프로세스 키트의 상단 표면을 상기 센서 웨이퍼의 상단 표면에 정렬시키는 단계;
    상기 지지 표면으로부터 상기 센서 웨이퍼를 제거하는 단계;
    상기 프로세싱 툴에서 하나 이상의 디바이스 기판들을 프로세싱하는 단계;
    상기 지지 표면 상에 센서 웨이퍼를 배치하는 단계;
    상기 센서 웨이퍼의 에지 표면 상의 센서를 이용하여 상기 센서 웨이퍼와 상기 프로세스 키트 사이의 갭 거리를 측정하는 단계;
    Z-방향으로 상기 프로세스 키트를 변위시키는 단계;
    상기 센서 웨이퍼와 상기 프로세스 키트 사이의 갭 거리를 다시 측정하는 단계; 및
    연속적인 갭 거리 측정들이 서로 동일할 때까지, 상기 프로세스 키트를 변위시키고 상기 갭 거리를 측정하는 동작들을 반복하는 단계를 포함하는, 프로세스 키트의 침식을 측정하기 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세스 키트의 상기 Z-방향으로의 총 변위를 계산하는 단계를 더 포함하는, 프로세스 키트의 침식을 측정하기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로세스 키트의 상기 Z-방향으로의 총 변위 및 프로세싱된 디바이스 기판들의 수로부터 침식률을 계산하는 단계를 더 포함하는, 프로세스 키트의 침식을 측정하기 위한 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 침식률을 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하는, 프로세스 키트의 침식을 측정하기 위한 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 센서는 용량성 센서인, 프로세스 키트의 침식을 측정하기 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 용량성 센서는 자기-참조 용량성 센서인, 프로세스 키트의 침식을 측정하기 위한 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 용량성 센서는 제1 패드 및 제2 패드를 포함하며,
    상기 제1 패드에 공급되는 전류는 상기 제2 패드에 공급되는 전류의 출력 위상으로부터 180도인 출력 위상을 갖는, 프로세스 키트의 침식을 측정하기 위한 방법.
KR1020217002761A 2018-09-04 2019-08-23 이동 프로세스 키트에 대한 침식을 측정하고 포지션을 교정하기 위한 방법 및 장치 KR102501157B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020237005131A KR102651492B1 (ko) 2018-09-04 2019-08-23 이동 프로세스 키트에 대한 침식을 측정하고 포지션을 교정하기 위한 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862726892P 2018-09-04 2018-09-04
US62/726,892 2018-09-04
US16/545,827 US11521872B2 (en) 2018-09-04 2019-08-20 Method and apparatus for measuring erosion and calibrating position for a moving process kit
US16/545,827 2019-08-20
PCT/US2019/047983 WO2020051001A1 (en) 2018-09-04 2019-08-23 Method and apparatus for measuring erosion and calibrating position for a moving process kit

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237005131A Division KR102651492B1 (ko) 2018-09-04 2019-08-23 이동 프로세스 키트에 대한 침식을 측정하고 포지션을 교정하기 위한 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210016061A true KR20210016061A (ko) 2021-02-10
KR102501157B1 KR102501157B1 (ko) 2023-02-16

Family

ID=69640048

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237005131A KR102651492B1 (ko) 2018-09-04 2019-08-23 이동 프로세스 키트에 대한 침식을 측정하고 포지션을 교정하기 위한 방법 및 장치
KR1020217002761A KR102501157B1 (ko) 2018-09-04 2019-08-23 이동 프로세스 키트에 대한 침식을 측정하고 포지션을 교정하기 위한 방법 및 장치

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237005131A KR102651492B1 (ko) 2018-09-04 2019-08-23 이동 프로세스 키트에 대한 침식을 측정하고 포지션을 교정하기 위한 방법 및 장치

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11521872B2 (ko)
JP (2) JP7089632B2 (ko)
KR (2) KR102651492B1 (ko)
CN (1) CN112514042A (ko)
TW (2) TWI738047B (ko)
WO (1) WO2020051001A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10847393B2 (en) * 2018-09-04 2020-11-24 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for measuring process kit centering
CN114318279B (zh) * 2021-11-17 2023-09-08 北京北方华创微电子装备有限公司 一种用于反应腔室的电机控制装置及半导体设备
KR20230102776A (ko) 2021-12-30 2023-07-07 세메스 주식회사 테스트 기판을 포함하는 기판 처리 장치 및 거리측정센서를 이용한 오토 티칭 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090022153A (ko) * 2007-08-29 2009-03-04 한국전자통신연구원 고해상도의 정전용량-시간 변환 회로
KR20160088820A (ko) * 2015-01-16 2016-07-26 램 리써치 코포레이션 반도체 웨이퍼 프로세싱 동안 에지 프로세스 제어를 위한 이동식 에지 커플링 링
KR20160146574A (ko) * 2015-06-11 2016-12-21 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 정전 용량 측정용의 센서 칩 및 센서 칩을 구비한 측정기
KR20170014384A (ko) * 2015-07-30 2017-02-08 삼성전자주식회사 건식 식각장치

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4956328U (ko) 1972-08-28 1974-05-18
JP3468056B2 (ja) 1997-09-23 2003-11-17 東京エレクトロン株式会社 基板検出装置
JP3388228B2 (ja) 2000-12-07 2003-03-17 株式会社半導体先端テクノロジーズ プラズマエッチング装置、及びプラズマエッチング方法
JP2004071755A (ja) * 2002-08-05 2004-03-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置
US7135852B2 (en) 2002-12-03 2006-11-14 Sensarray Corporation Integrated process condition sensing wafer and data analysis system
US7352440B2 (en) 2004-12-10 2008-04-01 Asml Netherlands B.V. Substrate placement in immersion lithography
US7893697B2 (en) 2006-02-21 2011-02-22 Cyberoptics Semiconductor, Inc. Capacitive distance sensing in semiconductor processing tools
CN101410690B (zh) 2006-02-21 2011-11-23 赛博光学半导体公司 半导体加工工具中的电容性距离感测
US8104342B2 (en) 2007-02-23 2012-01-31 Kla-Tencor Corporation Process condition measuring device
US7778793B2 (en) 2007-03-12 2010-08-17 Cyberoptics Semiconductor, Inc. Wireless sensor for semiconductor processing systems
US20080246493A1 (en) 2007-04-05 2008-10-09 Gardner Delrae H Semiconductor Processing System With Integrated Showerhead Distance Measuring Device
JP4956328B2 (ja) 2007-08-24 2012-06-20 東京エレクトロン株式会社 搬送アームの移動位置の調整方法及び位置検出用治具
US8224607B2 (en) * 2007-08-30 2012-07-17 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for robot calibrations with a calibrating device
US20110074341A1 (en) 2009-09-25 2011-03-31 Kla- Tencor Corporation Non-contact interface system
US8638109B2 (en) 2009-12-31 2014-01-28 Mapper Lithography Ip B.V. Capacitive sensing system with differential pairs
US8889021B2 (en) 2010-01-21 2014-11-18 Kla-Tencor Corporation Process condition sensing device and method for plasma chamber
HUE059711T2 (hu) 2010-05-08 2022-12-28 Univ California Készülék fekély korai érzékelésére szubepidermális nedvesség szkennelésével
US9245786B2 (en) 2011-06-02 2016-01-26 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for positioning a substrate using capacitive sensors
US9117866B2 (en) * 2012-07-31 2015-08-25 Asm Ip Holding B.V. Apparatus and method for calculating a wafer position in a processing chamber under process conditions
US9685362B2 (en) 2014-02-19 2017-06-20 International Business Machines Corporation Apparatus and method for centering substrates on a chuck
JP6383647B2 (ja) 2014-11-19 2018-08-29 東京エレクトロン株式会社 測定システムおよび測定方法
JP6537433B2 (ja) 2015-06-11 2019-07-03 東京エレクトロン株式会社 静電容量測定用のセンサチップ及び同センサチップを備えた測定器
US10014198B2 (en) * 2015-08-21 2018-07-03 Lam Research Corporation Wear detection of consumable part in semiconductor manufacturing equipment
US10067070B2 (en) 2015-11-06 2018-09-04 Applied Materials, Inc. Particle monitoring device
KR20180099776A (ko) * 2016-01-26 2018-09-05 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 웨이퍼 에지 링 리프팅 솔루션
US10312121B2 (en) * 2016-03-29 2019-06-04 Lam Research Corporation Systems and methods for aligning measurement device in substrate processing systems
JP6596375B2 (ja) * 2016-03-31 2019-10-23 株式会社荏原製作所 ティーチング装置およびティーチング方法
JP6712939B2 (ja) 2016-06-20 2020-06-24 東京エレクトロン株式会社 静電容量測定用の測定器、及び、測定器を用いて処理システムにおける搬送位置データを較正する方法
US20180061696A1 (en) * 2016-08-23 2018-03-01 Applied Materials, Inc. Edge ring or process kit for semiconductor process module
KR101841607B1 (ko) 2017-02-03 2018-03-26 (주)제이디 전원제어기능을 가지는 회로 임베디드 웨이퍼

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090022153A (ko) * 2007-08-29 2009-03-04 한국전자통신연구원 고해상도의 정전용량-시간 변환 회로
KR20160088820A (ko) * 2015-01-16 2016-07-26 램 리써치 코포레이션 반도체 웨이퍼 프로세싱 동안 에지 프로세스 제어를 위한 이동식 에지 커플링 링
KR20160146574A (ko) * 2015-06-11 2016-12-21 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 정전 용량 측정용의 센서 칩 및 센서 칩을 구비한 측정기
KR20170014384A (ko) * 2015-07-30 2017-02-08 삼성전자주식회사 건식 식각장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020051001A1 (en) 2020-03-12
US20230052210A1 (en) 2023-02-16
US11978647B2 (en) 2024-05-07
TWI776619B (zh) 2022-09-01
JP2021536121A (ja) 2021-12-23
US11521872B2 (en) 2022-12-06
TW202032684A (zh) 2020-09-01
TWI738047B (zh) 2021-09-01
KR102501157B1 (ko) 2023-02-16
JP7089632B2 (ja) 2022-06-22
TW202143375A (zh) 2021-11-16
KR20230026543A (ko) 2023-02-24
JP7340660B2 (ja) 2023-09-07
JP2022160389A (ja) 2022-10-19
US20200075367A1 (en) 2020-03-05
CN112514042A (zh) 2021-03-16
KR102651492B1 (ko) 2024-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11978647B2 (en) Method and apparatus for measuring erosion and calibrating position for a moving process kit
CN112470262B (zh) 用于测量工艺配件中心的方法和设备
US20200072594A1 (en) Long range capacitive gap measurement in a wafer form sensor system
US11908724B2 (en) Method and apparatus for measuring placement of a substrate on a heater pedestal
US11342210B2 (en) Method and apparatus for measuring wafer movement and placement using vibration data

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant