KR100268778B1 - 반도체소자의 공정결함 검사방법 - Google Patents
반도체소자의 공정결함 검사방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 반도체소자의 공정결함 검사방법에 관한 것으로, 결함 검사층상에 유기물층을 형성한후, 공정결함 검사를 실시하였으므로, 금속층과 같이 명도가 너무 높고, 매우 크고 다양한 크기의 낟알을 가지며, 표면이 매우 거칠어 주변 패턴과의 명도 비교가 어려운 검사층의 경우에도 유기물층에 의해 전체적으로 명도를 낮추고, 결함 크기를 증가시켜 불필요한 결함 및 노이즈 신호를 제거하여, 공정결함 검사의 신뢰성이 증가되므로 공정수율 및 반도체소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
Description
제1도는 본 발명에 따른 공정결함 검사를 위한 유기질막 도포후의 반도체소자의 평면도.
제2도는 제1도에서의 선 II-II에 따른 단면도.
제3도는 공정결함 검사에 필요한 총결함수에 대한 결함 크기의 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 :반도체 웨이퍼 13 : 금속패턴
15 : 유기물층 17 : 돌기
본 발명은 반도체소자의 공정결함(process Defect)검사(Inspection)방법에 관한 것으로, 특히 반도체소자의 제조공정중에 실시되는 공정결함 검사시 유기물질을 검사층상에 스핀도포하여 검사층의 명도를 낮추어 검출이 불필요한 결함을 배재시키고, 검출되는 결함의 크기를 크게하여 검출이 용이하도록한 반도체소자의 공정 결함 검사방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 공정시 소자에 발생되는 결함(Defect)들은 소정의 결함 검출장치, 예를들어 모델명 KLA-2130에 의해서 검출되는데 공정 결함의 검출은 반도체소자의 신뢰성 및 수율(Yield)에 밀접한 관계가 있으므로, 반도체 제조 공정 사이 사이에 결합 검사(Defect Inspection)를 실시한다.
참고로, 상기 KLA-2130은 KLA 회사에서 제작된 결함 검출 장치(defect inspection device)로서, 렌즈가 구비되는 광학장치를 이용하여 광을 반도체 웨이퍼에 조사하고 반사되는 반사광을 신호감지부에서 검출한 다음, 검출된 신호를 이용하여 웨이퍼 상에 구현된 샘플패턴과 실제 형성된 패턴의 형태 차이를 구별하고 이를 전기적으로 신호로 바꾸어 해석하는 회로 시스템이다.
특히, 반도체 웨이퍼에 형성된 패턴은 주기적인 이미지가 연속적으로 나열되어 주기적인 패턴중 어느하나가 다르면 그 위치를 결함으로 처리한다.
도시되어 있지는 않으나, 광학 원리를 이용한 공정 결함 검사장치는 임의의 광원에서 나온 빛을 소정의 광학적 경로(optical path)를 거친 후 결함(Defect)검사를 위해 준비된 웨이퍼(Wafer)위로 조사한다. 조사된 빛은 웨이퍼 위에서 다시 반사되고, 반사광을 신호 감지부에서 감지한다.
또한 상기 신호 감지부에서 받은 웨이퍼의 패턴 이미지들은 반사도에 따라서, 각각의 명암도 혹은 색도(Color Index)로 나누어 색의 정보를 전기적으로 신호로 바꾼다. KLA-2130 모델에서는 0∼255까지의 신호로 나눈다. 이때, 반복되는 동일 패턴 끼리 상호 비교하여 명암도의 차이가 일정하게 지정한 값, 즉 문턱값(Threshold Value)을 벗어나면 그 지역에 결함이 있는 것으로 간주한다.
이와 같은 결함 검출 원리에 의해 웨이퍼의 패턴 상태가 균일한 색도 및 명도로서 양호한 경우에는 문턱값(threshold Value)을 낮게 설정해 주어 결함 검출 능력을 향상시킨다.
그러나, 특정한 공정 스텝(Step), 예를 들어 금속식각 후, 금속패턴의 결함 검출에 있어서는 웨이퍼 상의 금속 패턴들이 낟알(Grain)의 크기가 매우 크고 다양하며, 빛 반사도(Light Reflectance)가 매우 크므로 상호 비교되는 패턴 사이의 명암도 차가 균일하지 못하여 높은 문턱값을 지정해 주어야만 한다. 이와 같이 할 경우 문턱값 이하의 명암도 차이가 난 결함의 경우 검출할 수 없어 결함 검사 장치로 충분한 결함을 검출할 수 없으며, 검출된 결함들도 식별하기가 어렵다.
상기와 같은 종래 반도체소자의 공정결함 검사방법은 검사하고자하는 검사층이 평탄도가 좋고, 표면이 거칠지 않으면, 주변패턴과 결합패턴 간의 명도차가 증가되어 용이하게 결함을 검출하 수 있으나, 금속층과 같이 표면이 거칠고, 매우 크고 다양한 크기의 낟알을 갖고 있으며, 반사율에 따른 명도가 매우 높아 결함패턴에 의한 명도의 변화를 검출하기가 쉽지 않으며, 감도를 높이기 위하여 문턱값을 높이게 되면, 소자의 특성에 영향을 주지않는 검출이 불필요한 결함(Nuisance defect)이나, 노이즈성 신호까지 결함으로 검출되어 공정결함 검사 공정의 신뢰성이 떨어져, 공정 수율 및 반도체소자의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체소자의 공정결함 검사 공정시 검사층의 표면에 유기물층을 도포하여 명도를 떨어뜨리고, 결함 크기를 증가시켜 결함검사 신호의 문턱값을 낮추어 노이즈성 신호 및 검출이 불필요한 결함 신호를 제거하여 결함검사의 신뢰성을 향상시켜 공정수율 및 반도체소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체소자의 공정결함 검사방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자의 공정결함 검사방법은, 주변패턴과 명도 차이에 의해 패턴의 공정결함을 검사하는 반도체소자의 공정결함 검사방법에 있어서, 상기 결함을 검사하기 위한 검사층상에 조사되어 반사되는 반사광의 명도를 저하시키는 소정두께의 유기물층을 스핀도포 방법으로 형성하여 노이즈성 신호 및 검출불필요 결함신호를 제거하여 공정결함 검사의 신뢰성을 향상시키는 것을 특징으로한다.
이하, 본 발명에 따른 반도체소자의 공정결함 검사방법을 첨부도면에 참조하여 상세히 설명한다.
제1도 내지 제3도는 본 발명에 따른 반도체소자의 공정결함 검사방법을 설명하기 위한 도면으로서, 검사층이 Al : Si : Cu 등의 금속층인 경우의 예이며, 서로 연관시켜 설명한다.
제1도를 참조하면, 반도체 웨이퍼(11) 상에 금속패턴(13)을 금속증착 및 사진 식각 방법으로 형성한 후, 상기 금속패턴(13)의 공정결함을 검사하기 위하여 상기 금속패턴(13) 상에 스핀도포 방법으로 소정재질의 유기물층(16)을 형성한다. 이때 상기 금속패턴(13)의 상측으로 공정결함인 돌기(17)가 돌출되어 있다.
여기서, 상기 제2도는 상기 제1도의 II-II 절단면을 따라 형성된 단면도를 도시한다.
한편, 상기 유기물층(15)은 깨끗한 제거 및 명도를 감소시킬 수 있는 재질, 예를 들어 감광막이나, 반사방지막(anti reflection coating : 이하 ARC라 칭함)로 형성하되, 스핀도포시 회전수를 2000∼6000rom 사이에서 조절하여 두께를 결정한다. 이때 감광막이나 유기 ARC등은 점성도가 낮은 유기물질로서, 고속회전할 때, 결함의 위치에서 돌기(17)의 토폴로지에 의해 유기물질이 소용돌이 현상과 같은 효과를 보여 결함이 더욱 명확해진다. 상기 유기물층(15)의 두께는 검출하고자하는 공정결함의 한계치에 따라 결정되며, 유기물층(15)에 의해 금속패턴(13)의 명도가 감소되어 색도변화에 의한 결함등과 같은 검출 불필요한 결함을 배재하여 결함의 총수는 감소되고, 검출되는 결함의 크기는 증가된다. 따라서 주변패턴과의 비교시 명도변화의 측정이 용이해지므로 문턱값을 낮출 수 있으므로 검출 불필요 결함 및 칼라 결함등을 무시하고, 필요한 결함만을 검출할 수 있다.
상기 제3도는 결함크기에 따른 총결함수를 도시한 것으로서, 종래기술과 본 발명을 비교하여 도시한 그래프이다.
이상에서 설명한바와 같이, 본 발명에 따른 반도체소자의 공정결함 검사방법은 결함 검사층상에 유기물층을 형성한후, 공정결함 검사를 실시하였으므로, 금속층과 같이 명도가 너무 높고, 매우 크고 다양한 크기의 낟알을 가지며, 표면이 매우 거칠에 주변 패턴과의 명도 비교가 어려운 검사층의 경우에도 유기물층에 의해 전체적으로 명도를 낮추고, 결함 크기를 증가시켜 불필요한 결함 및 노이즈 신호를 제거하여, 공정결함 검사의 신뢰성이 증가되므로 공정수율 및 반도체소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 주변패턴의 명도 차이에 의해 패턴의 공정결함을 검사하는 반도체소자의 공정결함 검사방법에 있어서, 상기 결함을 검사하기 위한 검사층상에 조사되어 반사되는 반사광의 명도를 저하시키는 소정두께의 유기물층을 스핀도포 방법으로 형성하여 노이즈성 신호 및 검출불필요 결함신호를 제거하여 공정결함 검사의 신뢰성을 향상시키는 반도체소자의 공정결함 검사방법.
- 제1항에 있어서, 상기 유기물층이 감광막 또는 반사방지막인 것을 특징으로 하는 반도체소자의 공정결함 검사방법.
Priority Applications (1)
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| KR1019930029269A KR100268778B1 (ko) | 1993-12-23 | 1993-12-23 | 반도체소자의 공정결함 검사방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019930029269A KR100268778B1 (ko) | 1993-12-23 | 1993-12-23 | 반도체소자의 공정결함 검사방법 |
Publications (2)
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| KR950021310A KR950021310A (ko) | 1995-07-26 |
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