KR100297729B1 - 자기장을 이용한 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치 및 방법 - Google Patents

자기장을 이용한 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치는, 패턴들이 형성되어 있는 반도체 웨이퍼의 상기 패턴들의 불량 여부를 검출하기 위한 것으로서, 반도체 웨이퍼와 일정 간격으로 이격되도록 배치되어 그 반도체 웨이퍼가 위치한 공간내에 자기장을 형성시키는 자기장 발생부, 및 그 자기장에 의해 반도체 웨이퍼의 단면을 흐르는 에디 전류에 의한 손실열을 검출하여 반도체 웨이퍼의 패턴 형상을 화상으로 출력하는 열 검출부를 구비한다.

Description

자기장을 이용한 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치 및 방법{Apparatus and method for detecting pattern error of semiconductor device using magnetic field}
본 발명은 반도체 소자의 패턴 불량을 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 자기장을 이용하여 반도체 소자의 패턴 불량을 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하는 과정에는 여러 단계의 패터닝 공정이 포함된다. 이 패터닝 공정에 의해 형성되는 패턴들은 제조자가 의도한 바와 같이 형성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 여러가지 원인들에 의해 불량 패턴들도 발생될 수 있다. 따라서 패터닝 공정이 끝난 후에는 형성된 패턴들이 불량 패턴을 포함하고 있는지의 여부를 확인한 후에 후속 공정을 진행하는 것이 바람직하다. 만약 불량 패턴이 포함되었는데도 불구하고 이를 무시하고 후속 공정을 진행하는 경우에는 소자의 동작 이상을 야기시켜 소자 자체를 폐기 처분하여야 하는 경우가 발생할 수 있으므로 패턴 불량 검출은 매우 중요한 일이라고 할 수 있다.
종래에는 반도체 소자의 패턴 불량을 검출하기 위하여 빛을 그 소스(sourse)로서 사용하였다. 즉 소정의 광원을 사용한 광, 예컨대 레이저 또는 백색광을 그 불량 여부를 검출하고자 하는 패턴들을 포함하는 웨이퍼상에 조사시킨다. 이어서 검출기를 사용하여 조사된 레이저 또는 백색광의 웨이퍼로부터 반사되거나 입사되는 양을 검출하여 전기적인 신호로 변환시킨 후에 소정의 소프트웨어를 이용하여 화상 신호로 출력시킨다. 이 출력된 화상 신호를 웨이퍼의 인접 다이(die)와 비교함으로써 패턴 불량 여부를 검출하였다.
그런데 이와 같은 종래의 방법은 상기 검출기와 웨이퍼 사이의 간격이 멀고, 웨이퍼상의 패턴들이 미세 패턴들인 경우에는 그 정확성이 낮아지고, 소프트웨어적으로 화상 처리를 하여야 하므로 검출 시간이 늘어난다는 문제가 있다. 또한 검출 대상이 전도성 막질인 경우에는 막질 알갱이에 의한 빛의 난반사가 발생될 수 있고, 전도성 막질의 특성상 빛의 투과성이 떨어지므로 신뢰도에 있어서도 상당히 낮아진다는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광을 사용하지 않고 소프트웨어적인 데이터 처리를 배제시킴으로써 신속하고 정확하게 패턴의 불량 여부를 검출할 수 있으며, 그 대상이 전도성 막질인 경우에도 높은 신뢰도를 유지할 수 있는 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기와 같은 반도체 소자의 패턴 불량 검출 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 패턴 불량 검출 장치의 제1 실시예를 나타내 보인 도면이다.
도 2는 도 1의 패턴 불량 검출 장치의 동작을 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 종래의 패턴 불량 검출 장치와 본 발명에 따른 패턴 불량 검출 장치에 의해 표시되는 패턴 화상을 나타내 보인 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 패턴 불량 검출 장치의 제2 실시예를 나타내 보인 도면이다.
도 5는 도 4의 B 부분을 확대하여 나타내 보인 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 패턴 불량 검출 장치 3개가 하나의 그룹을 형성하여 동작하는 것을 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 도 6의 제1, 제2 및 제3 패턴 불량 검출 장치와 상기 패턴 불량 검출 장치들의 아래에 각각 대응되는 다이들내의 패턴들의 단면 형상을 예시적으로 나타내 보인 도면들이다.
도 8a, 도 8b 및 도 8c는 각각 도 7a, 도 7b 및 도 7c에 도시된 패턴들에 대하여 제1, 제2 및 제3 패턴 불량 검출 장치에 의해 출력되는 신호 파형들을 나타내 보인 파형도이다.
도 9는 도 4 및 도 5의 자기장 발생부의 코일에 공급하는 전류가 교류인 경우에서의 신호 처리부에서의 출력 파형을 예시적으로 나타내 보인 파형도이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치는, 패턴들이 형성되어 있는 반도체 웨이퍼의 상기 패턴들의 불량 여부를 검출하기 위한 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼와 일정 간격으로 이격되도록 배치되어 상기 반도체 웨이퍼가 위치한 공간내에 자기장을 형성시키는 자기장 발생부; 및 상기 자기장에 의해 상기 반도체 웨이퍼의 단면을 흐르는 에디 전류에 의한 손실열을 검출하여 상기 반도체 웨이퍼의 패턴 형상을 화상으로 출력하는 열 검출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 자기장 발생부는, 전류 공급을 위한 전원; 및 상기 반도체 웨이퍼의 상부에 배치되어 상기 전원으로부터 공급되는 전류에 의해 상기 반도체 웨이퍼의 상부 수직 방향으로 자기장을 형성시키는 코일을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 열 검출부는, 상기 반도체 웨이퍼 상부에서 상기 반도체 웨이퍼의 표면에 발생된 에디 전류 손실열을 검출하는 적외선 화상 카메라; 상기 적외선 화상 카메라로부터의 화상 데이터를 처리하는 제어기; 및 상기 제어기로부터의 제어 신호에 따라 상기 화상 데이터를 표시하는 디스플레이 장치를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치는, 패턴들이 형성되어 있는 반도체 웨이퍼의 상기 패턴들의 불량 여부를 검출하기 위한 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼의 표면상에서 수직 방향으로 일정 간격 이격된 상태에서 이동가능하고, 전원으로부터 공급되는 전류에 의해 상기 반도체 웨이퍼가 위치한 공간내에 자기장을 형성시키는 적어도 3개의 코일들을 포함하되, 상기 코일들은 상기 반도체 웨이퍼의 인접한 적어도 3개의 다이 표면상에서의 동일 위치상에 위치해 있는 자기장 발생부; 및 상기 자기장에 의해 상기 반도체 웨이퍼내의 패턴 단면에 발생되는 에디 전류로 인하여 상기 코일들 내에 유기되는 역기전력의 변화를 센싱하여 파형으로서 출력하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 신호 처리부로부터 출력되는 파형들을 비교 및 분석하여 상대적으로 다른 형태의 파형이 출력되는 패턴을 불량 패턴으로서 표시하는 파형 분석부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 소자의 패턴 불량 검출 방법은, 패턴들이 형성되어 있는 반도체 웨이퍼의 상기 패턴들의 불량 여부를 검출하기 위한 반도체 소자의 패턴 불량 검출 방법에 있어서, (가) 상기 반도체 웨이퍼상에 수직 방향으로 향하는 자기장을 형성하는 단계; (나) 상기 자기장에 의해 상기 반도체 웨이퍼의 표면상에 발생된 에디 전류 손실열을 촬상하여 화상 데이터로 출력하는 단계; 및 (다) 상기 화상 데이터를 사용자가 육안으로 확인할 수 있는 패턴 형상으로 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 소자의 패턴 불량 검출 방법은, 패턴들이 형성되어 있는 반도체 웨이퍼의 상기 패턴들의 불량 여부를 검출하기 위한 반도체 소자의 패턴 불량 검출 방법에 있어서, (가) 상기 반도체 웨이퍼상에서 일정 간격으로 이격되어 배치된 코일에 전류를 공급하여 상기 반도체 웨이퍼의 상호 인접하는 적어도 3개의 다이내에 형성된 패턴상에 수직 방향으로 향하는 자기장을 형성하는 단계; (나) 상기 자기장에 의해 상기 반도체 웨이퍼의 표면상에 발생된 에디 전류로 인하여 상기 코일에 유기되는 역기전력의 변화를 검출하는 단계; (다) 상기 검출된 역기전력의 변화를 파형으로 변환시켜 출력시키는 단계; (라) 상기 인접하는 적어도 3개의 다이내에 형성된 패턴에 대응하는 상기 출력된 파형들을 상호 비교하는 단계; 및 (마) 상기 비교 결과, 어느 하나의 파형이 다른 두 개의 파형과 다른 형태인 경우에는 상기 하나의 파형이 나타나도록 한 패턴을 불량 패턴으로 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치를 나타내 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치는 자기장 발생부(110) 및 열 검출부(120)를 구비한다.
상기 자기장 발생부(110)는 불량 여부를 검출하고자 하는 패턴이 형성되어 있는 반도체 웨이퍼(100)와 일정 간격으로 이격되도록 배치되어 반도체 웨이퍼(100)가 위치한 공간내에 자기장(화살표로 표시)을 형성시킨다. 상기 자기장 발생부(110)는 전원(110) 및 코일(112)을 포함하여 구성된다. 전원(110)은 상기 코일(112)로 전류를 흘려 보내기 위한 것이고, 코일(112)은 상기 전원(110)으로부터의 전류를 공급받아 반도체 웨이퍼(100)의 상부 수직 방향으로 자기장을 형성시킨다.
상기 열 검출부(120)는 상기 자기장 발생부(110)로부터 발생된 자기장에 의해 반도체 웨이퍼(100)의 단면을 흐르는 에디 전류에 의한 손실열을 검출하여 반도체 웨이퍼의 패턴 형상을 화상으로 출력시킨다. 상기 열 검출부(120)는 적회선 화상 카메라(121), 증폭기(122), 제어기(123) 및 디스플레이 장치(124)를 포함하여 구성된다. 적회선 화상 카메라(121)는 반도체 웨이퍼(100) 상부에서 반도체 웨이퍼(100)의 표면에 발생된 에디 전류 손실열을 검출한다. 증폭기(122)는 적외선 화상 카메라(121)로부터의 신호를 잡음 등에 영향을 받지 않도록 증폭시킨다. 제어기(123)는 증폭기(122)로부터 증폭된 신호를 디스플레이할 수 있는 화상 신호로 적절하게 처리한다. 그리고 디스플레이 장치(124)는 제어기(123)에 의해 처리된 데이터를 기초로 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 디스플레이한다.
이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
불량 여부를 검출하고자 하는 패턴이 형성된 반도체 웨이퍼(100)를 자기장 발생부(110)의 코일(112) 하부에 위치시킨다. 그리고 전원(110)으로부터의 교류 전류(I)를 코일(112)에 흐르도록 한다. 그러면 코일(112) 내부를 통해 반도체 웨이퍼(100) 상부 수직 방향으로 향하는 자기장(화살표로 표시)이 발생된다. 이 자기장은 반도체 웨이퍼(100)를 수직 방향으로 관통하면서 반도체 웨이퍼(100)의 표면에 에디 전류(eddy current)를 발생시킨다.
도 2를 참조하여 구체적으로 설명하면, 반도체 웨이퍼(100)에 대해 수직 방향으로 발생된 자기장(H)의 세기와 반도체 웨이퍼(100)의 막질 전도도 등에 따라서 에디 전류량(IE1, IE2)도 변화한다. 자기장(H)의 세기와 에디 전류량(IE, IE2)은 비례 관계에 있는데, 반도체 웨이퍼(100)의 두께가 깊어질수록 자기장(H)의 세기는 작아지므로 에디 전류량(IE)로 작아진다. 즉, 높이가 h1인 반도체 웨이퍼(100)의 표면에서의 에디 전류량(IE1)보다 높이가 h2인 반도체 웨이퍼(100)의 일 단면에서의 에디 전류량(IE2)은 더 작다. 따라서 높이가 서로 다른 두 위치에서의 에디 전류량(IE, IE2)이 서로 다르고, 이에 따라 두 위치에서의 에디 전류 손실에 의한 열도 서로 다르게 발생한다.
다시 도 1을 참조하면, 자기장 발생부(110)에 의해 발생된 자기장에 의해 반도체 웨이퍼(100)에 에디 전류 손실열이 발생하면, 열을 감지 수단으로서의 적외선 화상 카메라(121)는 반도체 웨이퍼(100)상의 에디 전류 손실열을 감지하여 화상 신호로서 출력한다. 이 화상 신호는 증폭기(122)에 의해 잡음 등으로부터의 영향을 최소화하기 위하여 증폭되어 제어기(123)로 입력된다. 증폭된 신호를 입력받은 제어기(123)는 디스플레이 장치(124)에 의해 디스플레이할 수 있도록 화상 신호를 적절하게 변형시킨 후에 디스플레이 장치(124)를 제어하여 패턴의 형상이 디스플레이되도록 한다.
도 3a는 일반적인 마이크로스코프로 반도체 웨이퍼상의 금속 패턴을 촬상한사진이고 도 3b는 본 발명에 따른 패턴 불량 검출 장치에 의해 표시된 금속 패턴 화상이다.
도 3a 및 도 3b를 비교하면, 일반작인 마이크로스코프로 반도체 웨이퍼상의 금속 패턴을 촬상한 화상에 비하여, 본 발명에 따른 패턴 불량 검출 장치에 의한 금속 패턴 화상에서는 사용자의 육안으로도 패턴 불량에 의한 브리지 지점(A)을 정확히 관찰할 수 있음을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치를 나타내 보인 도면이다. 그리고 도 5는 도 4의 자기장 발생부를 상세하게 나타내 보인 도면이다. 앞서 설명한 제1 실시예에 따른 패턴 불량 검출 장치는 자기장에 의해 발생된 에디 전류 손실열을 측정하여 패턴 불량 여부를 판단하는 것인데 비하여, 본 실시예에 패턴 불량 검출 장치는 에디 전류 손실열을 측정하지 않고 에디 전류에 의해 코일에 유기되는 역기전력에 대한 신호를 처리하여 패턴 불량 여부를 판단한다는 점에서 제1 실시예와 다르다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치는 자기장 발생부(420), 신호 처리부(430) 및 파형 분석부(440)를 포함하여 구성된다.
상기 자기장 발생부(420)는 코일(421)을 포함하여 이루어지는데, 상기 코일(421)은 반도체 웨이퍼(400)의 표면상에서 수직 방향으로 일정 간격 이격된 상태에서 이동 가능한 지지대(450)에 부착된다. 상기 코일(421)은 전원(410)으로부터 공급되는 전류(I1)에 의해 반도체 웨이퍼(400)가 위치한 공간내에 자기장(H)을형성시킨다.
상기 신호 처리부(430)는 자기장(H)에 의해 반도체 웨이퍼(400)내의 패턴 단면에 발생되는 에디 전류로 인하여 코일(421)에 유기되는 역기전력의 변화를 센싱하여 파형으로 출력한다.
상기 파형 분석부(440)는 신호 처리부(430)로부터 출력되는 파형들을 비교 및 분석하여 상대적으로 다른 형태의 파형이 출력되는 패턴을 불량 패턴으로서 표시한다. 즉 신호 처리부(430)로부터 출력된 파형은 파형 분석부(440)에서 인접 다이의 동일한 위치에 형성된 동일 패턴으로부터의 파형과 비교되어 패턴 불량 여부를 판단하는 자료로 사용된다.
상기와 같이 패턴 불량 여부를 판단하기 위해서는 적어도 3개의 패턴 불량 검출 장치가 하나의 그룹으로 동작하여야 한다. 이를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 따른 패턴 불량 검출 장치 3개가 하나의 그룹을 형성하여 동작하는 것을 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다. 설명의 간단을 위하여, 도면에서는 반도체 웨이퍼(400)의 일부분만 나타내었다.
도 6을 참조하면, 반도체 웨이퍼(400) 상부에서 제1 패턴 불량 검출 장치(510), 제2 패턴 불량 검출 장치(520) 및 제3 패턴 불량 검출 장치(530)가 반도체 웨이퍼(400)의 표면과 일정 간격 이격되어 배치된다. 상기 제1, 제2 및 제3 패턴 불량 검출 장치(510)(520)(530)는 동일한 프레임(600)에 부착되어 함께 이동한다. 즉 제1 패턴 불량 검출 장치(510)가 반도체 웨이퍼(400)의 제1 다이(401a)의 일정 패턴상에 위치해 있으면, 제2 패턴 불량 검출 장치(520)는 상기 제1 다이(401a)와 세로 방향으로 인접한 제2 다이(402a)의 동일 패턴상에 위치하며, 그리고 제3 패턴 불량 검출 장치(530)는 상기 제2 다이(402a)의 상기 제1 다이(401a)와 반대 방향으로의 세로 방향으로 인접한 제3 다이(403a)의 동일 패턴상에 위치한다. 이와 같은 배치하에서, 프레임(600)은 화살표로 표시된 방향과 같이 반도체 웨이퍼(400)상에서 이동한다. 그러면 각 패턴 불량 검출 장치들(510)(520)(530)은 세로 방향으로 인접된 세개의 다이들내의 동일 패턴상으로 이동한다.
각 패턴 불량 검출 장치들(510)(520)(530)은 각각에 대응하는 다이들내에 자기장을 형성시키고, 이 자기장에 의하여 각 다이들 표면에는 에디 전류가 흐른다. 이 에디 전류에 의하여 각 패턴 불량 검출 장치들(510)(520)(530)내의 코일내에는 자기장의 변화를 억제하는 방향으로 역기전력이 생성되는데, 이때 자기장의 변화는 패턴의 두께 또는 전도도에 따라 좌우되므로 코일에 생성되는 역기전력의 크기도 불량 패턴인 경우에는 다른 정상 패턴들과 다르게 된다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 제1, 제2 및 제3 패턴 불량 검출 장치(도 6의 510, 520, 530)와 상기 패턴 불량 검출 장치들의 아래에 대응되는 다이들내의 패턴들의 단면 형상을 예시적으로 나타내 보인 도면들이다. 그리고 도 8a, 도 8b 및 도 8c는 각각 도 7a, 도 7b 및 도 7c에 도시된 패턴들에 대하여 제1, 제2 및 제3 패턴 불량 검출 장치에 의해 출력되는 신호 파형들을 나타내 보인 파형도이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c에 도시된 패턴들(401a')(402a')(403a')은 반도체 웨이퍼상에서 세로 방향으로 인접하는 제1, 제2 및 제3 다이들(도 6의 401a, 402a,403a)내의 패턴들로서, 동일한 공정에 의해 동일한 형상을 갖는 패턴들이다. 이중에서 제2 다이(402a)내의 패턴(402a')에는 불량(d)이 포함되어 있다. 이 경우에 제1, 제2 및 제3 패턴 불량 검출 장치(510)(520)(530)는 도면에서 화살표로 표시된 방향으로 함께 이동하면서 패턴 불량 여부를 검출한다. 즉 각 패턴 불량 검출 장치내의 자기장 발생부(도 4 및 도 5의 420)에 의해 자기장을 발생시킨다. 이 자기장에 의해 각 패턴의 표면상에 발생되는 에디 전류는 자기장 발생부(420)의 코일(도 5의 421)에 역기전력을 발생시키는데, 이때 각 패턴의 전도도 또는 단차에 의해 역기전력의 변화량은 상이하다. 이 역기전력의 변화량은 신호 처리부(도 4의 430)에 의해 일정 형태의 파형 신호들(OS1, OS2, OS3)로 처리되고, 이 파형 신호들(OS1, OS2, OS3)은 파형 분석부(도 4의 440)에 각각 입력된다.
각각의 파형 신호들(OS1, OS2, OS3)은 상호 비교되는데, 이때 동일하지 않은 형태의 파형 신호가 발생된 패턴을 불량 패턴으로 표시한다. 즉 도 8a 및 도 8c에 나타낸 파형(OS1, OS3)은 동일한 파형이다. 그러나 도 8b에 나타내 파형(OS2)은 다른 두 개의 파형(OS1, OS3)과 비교하여 다르게 나타난다. 즉 C로 나타낸 피크치는 다른 두 개의 파형(OS1, OS3)에는 나타나지 않는 피크치로서, 이 피크치는 제2 다이(402a)내의 패턴(402a')에 포함된 불량에 의해 발생되는 것으로 판단될 수 있다. 따라서 파형 분석부(440)는 상기 패턴(402a')을 불량 패턴으로서 표시한다.
도 9는 자기장 발생부의 코일에 공급하는 전류가 교류인 경우에서의 신호 처리부에서의 출력 파형을 예시적으로 나타내 보인 파형도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 교류를 흘려 주는 경우에는 정량적으로 분석 가능한 파형을 출력시킨다는 것을 알 수 있다. 이 경우에는 인접 다이들내의 패턴들과 상호 비교하지 않고서도 불량 패턴의 유무를 알 수 있으며, 패턴 불량의 사이즈도 알 수 있다. 즉 D로 표시된 부분이 패턴 불량이며, 그 사이즈는 다른 정상 패턴의 약 1/3배인 것을 추측할 수 있다.
이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치 및 방법에 의하면 다음과 같은 이점들이 있다.
첫째로, 패턴 불량 검출 장치와 반도체 웨이퍼가 접촉되지 않은 상태에서 패턴 불량 여부를 검출할 수 있으므로 웨이퍼에 손상을 주지 않는다.
둘째로, 자기장을 이용하므로 전도성 막질인 경우에도 용이하게 패턴 불량 여부를 검출할 수 있다.
세째로, 서로 다른 다이에 형성된 동일 패턴에 대한 검출을 수행하여 상호 비교함으로써 패턴 불량 여부를 판단하므로, 화상 처리가 불필요하여 패턴 불량 검출에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 패턴들이 형성되어 있는 반도체 웨이퍼의 상기 패턴들의 불량 여부를 검출하기 위한 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치에 있어서,
    상기 반도체 웨이퍼와 일정 간격으로 이격되도록 배치되어 상기 반도체 웨이퍼가 위치한 공간내에 자기장을 형성시키는 자기장 발생부; 및
    상기 자기장에 의해 상기 반도체 웨이퍼의 단면을 흐르는 에디 전류에 의한 손실열을 검출하여 상기 반도체 웨이퍼의 패턴 형상을 화상으로 출력하는 열 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자기장 발생부는,
    전류 공급을 위한 전원; 및
    상기 반도체 웨이퍼의 상부에 배치되어 상기 전원으로부터 공급되는 전류에 의해 상기 반도체 웨이퍼의 상부 수직 방향으로 자기장을 형성시키는 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 열 검출부는,
    상기 반도체 웨이퍼 상부에서 상기 반도체 웨이퍼의 표면에 발생된 에디 전류 손실열을 검출하는 적외선 화상 카메라;
    상기 적외선 화상 카메라로부터의 화상 데이터를 처리하는 제어기; 및
    상기 제어기로부터의 제어 신호에 따라 상기 화상 데이터를 표시하는 디스플레이 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치.
  4. 패턴들이 형성되어 있는 반도체 웨이퍼의 상기 패턴들의 불량 여부를 검출하기 위한 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치에 있어서,
    상기 반도체 웨이퍼의 표면상에서 수직 방향으로 일정 간격 이격된 상태에서 이동 가능하고, 전원으로부터 공급되는 전류에 의해 상기 반도체 웨이퍼가 위치한 공간내에 자기장을 형성시키는 적어도 3개의 코일들을 포함하되, 상기 코일들은 상기 반도체 웨이퍼의 인접한 적어도 3개의 다이 표면상에서의 동일 위치상에 위치해 있는 자기장 발생부; 및
    상기 자기장에 의해 상기 반도체 웨이퍼내의 패턴 단면에 발생되는 에디 전류로 인하여 상기 코일들 내에 유기되는 역기전력의 변화를 센싱하여 파형으로서 출력하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 신호 처리부로부터 출력되는 파형들을 비교 및 분석하여 상대적으로 다른 형태의 파형이 출력되는 패턴을 불량 패턴으로서 표시하는 파형 분석부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 패턴 불량 검출 장치.
  6. 패턴들이 형성되어 있는 반도체 웨이퍼의 상기 패턴들의 불량 여부를 검출하기 위한 반도체 소자의 패턴 불량 검출 방법에 있어서,
    (가) 상기 반도체 웨이퍼상에 수직 방향으로 향하는 자기장을 형성하는 단계;
    (나) 상기 자기장에 의해 상기 반도체 웨이퍼의 표면상에 발생된 에디 전류 손실열을 촬상하여 화상 데이터로 출력하는 단계; 및
    (다) 상기 화상 데이터를 사용자가 육안으로 확인할 수 있는 패턴 형상으로 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 패턴 불량 검출 방법.
  7. 패턴들이 형성되어 있는 반도체 웨이퍼의 상기 패턴들의 불량 여부를 검출하기 위한 반도체 소자의 패턴 불량 검출 방법에 있어서,
    (가) 상기 반도체 웨이퍼상에서 일정 간격으로 이격되어 배치된 코일에 전류를 공급하여 상기 반도체 웨이퍼의 상호 인접하는 적어도 3개의 다이내에 형성된 패턴상에 수직 방향으로 향하는 자기장을 형성하는 단계;
    (나) 상기 자기장에 의해 상기 반도체 웨이퍼의 표면상에 발생된 에디 전류로 인하여 상기 코일에 유기되는 역기전력의 변화를 검출하는 단계;
    (다) 상기 검출된 역기전력의 변화를 파형으로 변환시켜 출력시키는 단계;
    (라) 상기 인접하는 적어도 3개의 다이내에 형성된 패턴에 대응하는 상기 출력된 파형들을 상호 비교하는 단계; 및
    (마) 상기 비교 결과, 어느 하나의 파형이 다른 두 개의 파형과 다른 형태인 경우에는 상기 하나의 파형이 나타나도록 한 패턴을 불량 패턴으로 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 패턴 불량 검출 방법.
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