웨이퍼 표면 온도 실시간 감지, 무선 토탈 시스템 개발

Abstract

본 연구는 열화상 센서를 이용하여 취득한 적외선 온도 데이터 값으로, 반도체 공정 진행 간 챔버 내부 및 웨이퍼의 표면 온도를 실시간으로 측정하여 사용자가 원하는 공정 결과를 얻을 수 있도록 분석하며, 공정 진행 간 사전에 interlock을 조치하여, 공정 사고를 예방 할 수 있도록, 공정 관리시스템 개발을 목표로 한다. 반도체 공정 진행 결과는 챔버 내부 조건에 따라 많은 변수가 존재한다. 챔버 내부의 배기량, 사용 약액의 토출 양/토출 시간, 공정 진행 레시피 등이 있으며, 위와 같은 조건들로 인하여 공정 결과도 같이 바뀌게 되며 조건들 모두 동일할 경우에는 열화상 센서의 설치 위치, calibration 값 등 센서의 파라미터에 따라 실험과 해석을 바탕으로 연구를 진행하였다. 웨이퍼의 데이터를 측정하는 센서의 설치 거리(100mm ~200mm)에 따른 거리별 온도 변화량에 관여하는 설정 값에 대하여 각각 측정하여 저온부터 고온까지 균일하고 신뢰성 있는 온도를 측정할 수 있도록 데이터 및 이미지 자료를 구축하였으며, 이 연구를 위하여 제작한 공정 챔버를 이용하여 구축한 데이터 및 파라미터를 입력하여 실제로 공정 데이터를 실시간 확인하고, 발생할 수 있는 interlock을 설정하여, 사전에 발생할 수 있는 공정 사고를 예방하는 관리 시스템을 연구하였다.