진동 둔감 광간섭계를 이용한 실리콘 웨이퍼 표면형상 측정

Abstract

오늘날 실리콘 웨이퍼의 패턴 제작은 주로 리소그래피 방법이 사용되므로 실리콘 웨이퍼의 평탄도가 중요하다. 결과적으로 공정정밀도는 웨이퍼의 평탄도에 의해 결정된다. 따라서 웨이퍼의 표면형상측정이 매우 중요해진다. 웨이퍼의 표면형상 측정에는 여러 방법에는 촉침 접촉식, 정전용량식, 광간섭계식 등 여러가지 방법이 있다. 그 방법들 중 광간섭계 방법이 가장 효율적이다. 이는 웨이퍼의 대형화 경향에 따라 짧은 측정시간이 점차적으로 중요해지기 때문이다. 광간섭계 방법은 전체 영역을 한번에 측정하므로 가장 빠른 방법이다. 문제는 광간섭계 방법이 주변환경, 특히 진동에 민간하다는 단점이 있다는 것이다. 본 논문에서는 공통경로 방식과 실시간 위상천이 방법을 사용하여 진동에 둔감한 특성을 가진 광섭계에 대해 다루고자 한다. 공통경로 장치를 위해서는 단일모드 광섬유를 이용한 점회절 간섭계를 사용하였고, 실시간 위상천이장치가 수행되기 위해서는 공간위상천이 장치를 사용하였다. 진동에 대한 상대 둔감성을 알아보기 위해 피조 간섭계를 사용하여 비교 실험을 수행하였다. 실험은 동일조건 동일 대상에 대해 수행되었고 반복측정 결과 P-V값과 RMS값의 표준편차 값이 점회절 간섭계 쪽의 결과에서 5-6배 더 작게 관찰되었다. 이는 점회절 간섭계쪽의 진동둔감성을 의미한다.