KR100543468B1 - 반도체 패턴의 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법 - Google Patents

반도체 패턴의 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100543468B1
KR100543468B1 KR1020030093399A KR20030093399A KR100543468B1 KR 100543468 B1 KR100543468 B1 KR 100543468B1 KR 1020030093399 A KR1020030093399 A KR 1020030093399A KR 20030093399 A KR20030093399 A KR 20030093399A KR 100543468 B1 KR100543468 B1 KR 100543468B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
point
coordinate value
wafer
viewing area
calculating
Prior art date
Application number
KR1020030093399A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050061198A (ko
Inventor
신경수
윤광준
최선용
전충삼
박동진
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020030093399A priority Critical patent/KR100543468B1/ko
Priority to US11/012,005 priority patent/US7274471B2/en
Publication of KR20050061198A publication Critical patent/KR20050061198A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100543468B1 publication Critical patent/KR100543468B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/70616Monitoring the printed patterns
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 패턴의 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법을 제공한다. 이 시스템은 현미경 및 제어장치를 포함한다. 제어장치는 제1/제2 지점을 포함하는 제1/제2 시역내 제1/제2 기준점의 제1/제2 기준 좌표값을 산출하고, 제1/제2 기준점에 대한 제1/제2 지점의 제1/제2 지점 좌표값을 산출하며, 제1/제2 기준 좌표값 및 제1/제2 지점 좌표값으로 부터 제1/제2 지점의 제1/제2 실좌표값을 산출하고, 제1 및 제2 실좌표값들로 부터 제1 및 제2 지점들간의 거리를 산출한다.

Description

반도체 패턴의 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR MEASURING DISTANCE OF SEMICONDUCTOR PATTERNS}
도 1은 종래의 웨이퍼의 두 지점들 간의 거리를 측정하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패턴의 거리를 측정하는 거리 측정 시스템를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 오퍼레이터 인터페이스(operator interface)를 나타내는 블럭도이다.
도 4는 도 2의 K 방향에서 본 평면도이다.
도 5 및 도 6은 각각 도 2의 제1 및 제2 디스플레이 장치들을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 4의 인더케이터(indicator)를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패턴의 거리 측정 방법을 설명하기 위하여 도 2의 K 방향에서 본 평면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패턴의 거리 측정 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
본 발명은 반도체 제품의 검사 시스템(inspection system) 및 검사 방법에 관한 것으로, 특히, 반도체 패턴의 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법에 관한 것이다.
통상, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라 함)는 반복적으로 배치된 복수개의 집적회로 소자들을 포함한다. 집적회로 소자들은 웨이퍼에 많은 반도체 공정들을 수행하여 제조된다. 웨이퍼에 소정의 반도체 공정을 수행한 후에는, 수행된 반도체 공정이 요구되는 조건에 충족된 정도를 판별하기 위한 여러 종류의 검사 단계를 수행할 수 있다. 수행된 반도체 공정의 종류등에 따라, 상기 검사는 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 물질막을 증착하는 공정을 수행한 후에는 물질막의 두께를 측정하는 단계를 수행할 수 있으며, 패턴을 형성하는 포토리소그라피 공정 또는 식각 공정을 수행한 후에는 형성된 패턴들의 폭, 길이 또는 간격등의 거리를 측정하는 단계를 수행할 수 있다.
현재, 반도체 소자의 고집적화가 심화됨에 따라, 미세한 패턴들의 거리(폭, 길이 또는 간격)에 대한 중요성이 부각되고 있다. 이에 따라, 수십 나노미터에서 수마이크로미터의 미세한 패턴들의 거리에 대한 측정 및 관리가 신중히 다루어지고 있다. 이에 반하여, 수 마이크로미터 내지 수백 마이크로미터의 거시적 패턴들(macro patterns)의 거리 측정에 대한 관리 및 측정은 소홀해질 수 있다.
통상적으로, 상기 거시적 패턴의 거리는 광학 현미경등의 장비에 의하여 측 정되고 있다. 종래 방법에 의한 상기 거시적 패턴의 거리 측정 방법을 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 웨이퍼의 두 지점들 간의 거리를 측정하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 광학 현미경은 소정의 시역(field of view)를 갖는다. 상기 시역의 영상은 상기 광학 현미경의 배율에 따라 변경된다. 예컨대, 저배율의 시역(5)에 나타난 상기 웨이퍼(1)의 면적은 고배율의 시역(h1 내지 h4)에 나타난 상기 웨이퍼(1)의 면적에 비하여 크다. 이에 반해, 상기 고배율 시역(h1 내지 h4)은 상기 저배율 시역(5)에 비하여 보다 정밀한 영상을 표시한다.
종래의 광학 현미경을 갖는 장비는 상기 시역 내에만 표시되는 룰러(4)를 갖는다. 상기 룰러(4)는 눈금이 표시되어 있다.
상기 종래의 광학 현미경을 갖는 장비를 사용하여 거시적 패턴의 거리를 측정하는 방법을 살펴보면, 먼저, 광학 현미경의 배율을 낮추어 측정하고자 하는 제1 및 제2 점들(2,3)을 모두 나타내는 저배율 시역(5)을 확보한다. 이어서, 작업자가 상기 저배율 시역(5) 내의 상기 룰러(4)를 상기 점들(2,3)에 맞추어 상기 룰러(4)의 눈금을 읽음으로써, 상기 점들(2,3)간의 거리를 측정한다.
상술한 종래 방법에 있어서, 상기 저배율 시역(5)의 낮은 정밀도로 인하여 상기 측정된 거시적 패턴의 실제 거리 오차가 심화될 수 있다. 상기 광학 현미경의 배율이 고배율에서 저배율로 낮아질수록 상기 롤러(4)의 단위 눈금이 정의하는 실제 거리는 증가된다. 이에 따라, 작업자의 육안에 의한 상기 룰러(4)의 눈금들과 상기 점들(2,3)을 맞추는 과정에서 미세한 오차가 발생할지라도, 상기 거시적 패턴의 거리는 큰 오차가 발생할 수 있다.
한편, 상술한 저배율 시역(5)에 의한 거리 측정 방법의 문제점을 해결하기 위해, 상기 광학 현미경의 고배율을 이용할 수 있다. 이 방법을 간략히 설명하면, 먼저, 상기 제1 및 제2 점들(2,3) 사이에 적어도 하나의 디딤 점들(stepping points)을 선택한다. 이때, 상기 디딤 점들의 선택은 작업자의 육안에 의존한다. 도 1에서는 제1, 제2 및 제3 디딤 점들(a1,a2,a3)을 도시하였다. 상기 광학 현미경의 배율을 증가시켜 상기 제1 점 및 제1 디딤 점(a1)을 동시에 나타내는 제1 고배율 시역(h1)을 확보한다. 작업자등에 의해 상기 제1 고배율 시역(h1)내 룰러(4)의 눈금들을 이용하여 상기 제1 점(2) 및 제1 디딤 점(a1)간의 제1 거리(L1)를 측정한다. 이어서, 상기 제1 고배율 시역(h1)을 상기 제1 및 제2 디딤 점들(a1,a2)을 동시에 노출시키는 제2 고배율 시역(h2)으로 수평 이동시킨다. 상기 제2 고배율 시역(h2) 내 룰러(4)를 이용하여 상기 제1 및 제2 디딤 점들(a1,a2)간의 제2 거리(L2)를 측정한다. 계속해서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제2 고배율 시역(h2)을 제3 및 제4 고배율 시역들(h3,h4)로 순차적으로 이동시킴과 동시에, 상기 제2 및 제3 디딤 점들(a2,a3)간의 제3 거리(L3)와, 상기 제3 디딤 점(a3) 및 제2 점(3)간의 제4 거리(L4)를 순차적으로 측정한다. 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 거리들(L1,L2,L3,L4)를 합산하여 상기 제1 및 제2 점들(2,3)간의 거리를 구한다.
상술한 고배율 시역(h1 내지 h2)을 이용한 거리 측정 방법은 저배율 시역(5)에 비하여 측정 오차를 감소시킬 수 있다. 하지만, 상술한 고배율 시역(h1 내지 h4)을 이용한 거리 측정 방법에 있어서도, 여러가지의 오차들이 발생할 수 있다. 즉, 상기 디딤 점들(a1,a2,a3)의 선택이 작업자의 육안에 의존됨으로, 시역의 이동에 따라 상기 디딤점들(a1,a2,a3)의 위치에 대한 오차가 발생할 수 있다. 또한, 상기 제1 점(2) 및 제2 점(3) 사이의 거리를 여러번 나누어 측정함으로써, 여러번의 측정 오차들이 발생할 수 있다. 즉, 상기 저배율 시역(5)을 이용한 방법에 비하여 적은 측정오차들이 여러번 발생할 수 있다. 결과적으로, 상기 고배율을 이용한 방법에서도 상기 거시적 패턴의 측정된 거리의 오차가 심화될 수 있다. 이에 더하여, 상기 고배율을 이용한 방법은 상기 디딤 점들(a1,a2,a3)을 선택하는 과정 및, 거리 측정의 회수의 증가등으로 인하여 복잡해질 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 측정 오차를 최소화할 수 있는 반도체 패턴의 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 간결한 거리 측정을 위한 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법을 제공하는데 있다.
상술한 기술적 과제 및 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 거리 측정 시스템들을 제공한다. 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼의 제1 및 제2 지점들(spots) 간의 거리를 측정하는 시스템은 웨이퍼의 소정영역을 나타내는 소정 시역의 영상을 촬상하는 현미경 및, 제어장치(control device)를 포함할 수 있다. 상기 제어장치는 상기 제1/제2 지점을 포함하는 제1/제2 시역(field of view)내 제1/제2 기준점(standard point)의 상기 웨이퍼의 원점(basis point of the wafer)에 대한 제1/제2 기준 좌표값(standard coordinates)을 산출하고, 상기 제1/제2 기준점에 대한 상기 제1/제2 지점의 제1/제2 지점 좌표값(spot coordinates)을 산출하며, 상기 제1/제2 기준 좌표값 및 제1/제2 지점 좌표값으로 부터 상기 제1/제2 지점의 제1/제2 실좌표값(real coordinates)을 산출하고, 상기 제1 및 제2 실좌표값들로 부터 상기 제1 및 제2 지점들 간의 거리를 산출한다.
구체적으로, 상기 제1/제2 기준점은 상기 제1/제2 시역의 중앙점일 수 있다. 상기 제1/제2 지점 좌표값은 상기 현미경에 의해 촬상된 제1/제2 시역내 영상의 화소들을 이용하여 산출되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼의 제1 및 제2 지점들 간의 거리를 측정하는 시스템은 웨이퍼의 소정영역을 나타내는 소정 시역의 영상을 촬상하는 현미경, 좌표측정부(coordinates control unit) 및 연산부(arithmetic unit)를 포함할 수 있다. 상기 좌표측정부는 상기 제1/제2 지점을 포함하는 제1/제2 시역내 제1/제2 기준점의 상기 웨이퍼의 원점에 대한 제1/제2 기준 좌표값을 산출하고, 상기 제1/제2 기준점에 대한 상기 제1/제2 지점의 제1/제2 지점 좌표값을 산출한다. 상기 연산부는 상기 제1/제2 기준점의 좌표값 및 제1/제2 지점 좌표값으로부터 상기 제1/제2 지점의 제1/제2 실좌표값을 산출하고, 상기 제1 및 제2 실좌표값들로 부터 상기 제1 및 제2 지점들간의 거리를 산출한다.
구체적으로, 상기 현미경은 웨이퍼가 로딩되는 스테이지(stage), 상기 시역내 영상을 획득하는 스캔부, 상기 스캔부에 의해 획득된 영상을 촬상하는 이미지 센서(image sensor) 및, 상기 스테이지 및 스캔부 중 적어도 하나에 연결되어 상기 웨이퍼에 대한 상기 시역의 위치를 파악하는 위치 감지 센서를 포함하는 광학 현미경인 것이 바람직하다. 이때, 상기 스테이지 및 스캔부 중 적어도 하나는 수평이동이 가능하다. 상기 좌표측정부는 상기 제1/제2 기준 좌표값을 산출하는 제1 좌표측정부(first coordinates control unit) 및, 상기 제1/제2 지점 좌표값을 산출하는 제2 좌표측정부(second coordinates control unit)을 포함할 수 있다. 상기 제2 좌표측정부는 상기 현미경에 의해 촬상된 상기 제1/제2 시역내 영상의 화소들을 이용하여 상기 제1/제2 지점 좌표값들을 산출하는 것이 바람직하다. 상기 거리 측정 시스템은 적어도 상기 제1/제2 실좌표값을 저장하는 저장장치를 더 포함할 수 있다. 상기 제1/제2 기준점은 상기 제1/제2 시역의 중앙점일 수 있다. 상기 제1 시역 및 상기 제2 시역이 동일하고, 상기 제1 기준점 및 제2 기준점이 서로 동일할 수 있다. 상기 거리 측정 시스템은 적어도 상기 시역의 영상을 나타내는 시 창(view-window)를 표시하는 디스플레이 장치를 더 포함할 수 있다. 상기 시 창은 상기 시역의 이동에 따라 연장될 수 있는 가변라인, 상기 가변라인의 양끝점들인 제1 및 제2 고정점들과, 상기 가변라인과 수직하게 상기 제1 및 제2 고정점들을 각각 지나는 제1 및 제2 바들을 포함하는 인더케이터(indicator)를 더 표시할 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 상기 웨이퍼의 전역을 소정 비율로 나타내는 지도(map)을 더 표시할 수 있다. 이와는 달리, 상기 거리 측정 시스템은 상기 지도(map)를 표시하는 제2 디스플레이 장치를 더 포함할 수 있다. 상기 지도는 상기 제1/제2 기준점에 대응하는 제1/제2 대응점을 갖는다. 상기 지도를 표시할 경우, 상기 좌표측정부는 상 기 지도의 원점(basis point of the map)에 대한 상기 제1/제2 대응점의 좌표값을 산출하고, 상기 제1/제2 대응점의 좌표값으로부터 상기 제1/제2 기준 좌표값을 산출할 수 있다.
상술한 기술적 과제 및 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 거리 측정 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 웨이퍼의 소정영역을 나타내는 소정 시역의 영상을 촬상하는 현미경 및, 적어도 상기 시역의 영상을 나타낸는 시창을 표시하는 디스플레이 장치를 포함하는 거리 측정 시스템을 사용하여 상기 웨이퍼의 제1 및 제2 지점들의 거리를 측정하는 방법을 제공한다. 이 방법은 상기 제1 지점을 포함하는 제1 시역내 제1 기준점의 상기 웨이퍼의 원점에 대한 제1 기준 좌표값을 산출하는 단계를 포함한다. 상기 제1 기준점에 대한 상기 제1 지점의 제1 지점 좌표값을 산출하고, 상기 제1 기준 좌표값 및 제1 지점 좌표값으로부터 상기 제1 지점의 제1 실좌표값을 산출한다. 상기 제2 지점을 갖는 제2 시역내 제2 기준점의 상기 웨이퍼 원점에 대한 제2 기준 좌표값을 산출하고, 상기 제2 기준점에 대한 상기 제2 지점의 제2 지점 좌표값을 산출한다. 상기 제2 기준 좌표값 및 제2 지점 좌표값으로부터 상기 제2 지점의 제2 실좌표값을 산출하고, 상기 제1 및 제2 실좌표값들로 부터 상기 제1 및 제2 지점들 간의 거리를 산출한다.
구체적으로, 상기 제1 및 제2 기준점들은 각각 상기 제1 및 제2 시역들의 중앙점들일 수 있다. 상기 제1 기준 좌표값 및 제1 지점 좌표값을 산출한 후에, 상기 제1 시역으로 부터 상기 제2 시역으로 이동하는 단계를 더 수행할 수 있다. 상기 제1 시역 및 제2 시역이 동일하고, 상기 제1 기준점 및 제2 기준점도 동일할 수 있 다. 상기 거리 측정 방법은 상기 제1 기준 좌표값 및 제1 지점 좌표값을 저장하는 단계, 상기 제1 실좌표값을 저장하는 단계, 상기 제2 기준 좌표값 및 제2 지점 좌표값을 저장하는 단계 및, 상기 제2 실좌표값을 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 거리 측정 방법은 상기 시 창내에 인더케이터를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 인더케이터는 상기 시역의 이동에 따라 연장가능한 가변 라인, 상기 가변라인의 양끝점들인 제1 및 제2 고정점들 및, 상기 가변라인에 수직하게 상기 제1 및 제2 고정점들을 각각 가로지르는 제1 및 제2 바들을 포함한다. 이 경우에, 상기 제1 지점 좌표값을 산출하기 전에, 상기 제1 고정점을 상기 제1 지점에 고정시키는 단계를 더 수행하고, 상기 제2 지점 좌표값을 산출하기 전에, 상기 제2 고정점을 상기 제2 지점에 고정시키는 단계를 더 수행할 수 있다. 상기 제1 및 제2 지점 좌표값들은 각각 상기 현미경에 의해 촬상된 상기 제1 및 제2 시역들내 영상의 화소들을 이용하여 산출되는 것이 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 상기 거리 측정 방법은 상기 제1 기준 좌표값을 산출하기 전에, 상기 웨이퍼의 전역을 소정 비율로 나타내는 지도를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 제1 기준 좌표값을 산출하는 단계는 상기 제1 기준점에 대응하는 상기 지도내 제1 대응점의 좌표값을 산출하는 단계 및, 상기 제1 대응점의 좌표값으로 부터 상기 제1 기준 좌표값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제2 기준 좌표값을 산출하는 단계는 상기 제2 기준점에 대응하는 상기 지도내 제2 대응점의 좌표값을 산출하는 단계 및, 상기 제2 대응점의 좌표값으로 부터 제2 기준 좌표값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 대응점의 좌표값들은 상기 지도의 원점에 대한 좌표값들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패턴의 거리를 측정하는 거리 측정 시스템를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 거리 측정 시스템은 현미경(100) 및 오퍼레이터 인터페이스(200)을 포함한다. 상기 현미경(100)은 소정의 시역(F, field of view)을 갖는다. 상기 시역(F)은 상기 현미경(100)이 보여줄수 있는 영역으로서, 상기 현미경(100)의 배율에 따라 변경된다. 상기 시역(F)의 영상은 상기 현미경(100)의 배율 및 위치에 따라 변경된다.
상기 현미경(100)은 웨이퍼(W)가 로딩되는 스테이지(110, stage), 상기 시역(F)의 영상을 획득하는 스캔부(120) 및, 상기 스캔부(120)에 획득된 영상을 촬상하는 이미지 센서(130)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 현미경(100)은 소정 파장의 빛을 이용하는 광학 현미경인 것이 바람직하다. 이와는 달리, 상기 현미경(100)은 다른 형태의 현미경일 수도 있다.
상기 스캔부(120) 및 상기 스테이지(110) 중 적어도 하나는 수평이동이 가능하다. 따라서, 상기 시역(F)은 이동되어 상기 웨이퍼(W)의 전역을 보여줄수 있다. 상기 스테이지(110)만이 수평운동을 할 수 있다.
상기 스캔부(120)는 접안렌즈부 및 배율 변경이 가능한 대물 렌즈부를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서(130)는 상기 스캔부(120)의 일측에 연결된다. 예컨대, 상기 이미지 센서(130)는 상기 접안렌즈부에 고정장착될 수 있다. 상기 스캔부(120)가 수평이동될 경우, 상기 이미지 센서(130)도 상기 스캔부(120)와 함께 이동될 수 있다.
상기 이미지 센서(130)는 상기 시역(F)의 영상을 복수개의 화소들로 캡쳐할 수 있다. 상기 이미지 센서(130)는 CCD 카메라(Charge Coupled Device camera)일 수 있다.
상기 이미지 센서(130)에 의해 캡쳐된 영상의 단위 화소 폭이 정의하는 실제 거리는 상기 현미경(100)의 배율에 따라 변경된다. 즉, 고배율일때 상기 단위 화소의 폭이 정의하는 실제 거리는 저배율일때 그것에 비하여 작다. 상기 실제 거리는 상기 웨이퍼(W)내의 실제 거리를 말한다. 예를 들면, 배율이 100배일때 상기 단위 화소 폭이 정의하는 실제 거리가 0.1㎛라 가정하면, 배율이 10배일때 상기 단위 화소 폭이 정의하는 실제 거리는 1.0㎛가 될 수 있다.
다시 말해서, 상기 시역(F)의 실제 면적은 상기 현미경(100)의 배율에 따라 변경된다. 고배율일때 상기 시역(F)의 실제 면적은 저배율일때 그것에 비하여 작다. 상기 실제 면적은 상기 웨이퍼(W)의 실제 면적을 말한다.
상기 현미경(100)은 위치 감지 센서(140)을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 위치 감지 센서(140)은 상기 스캔부(120) 또는 상기 스테이지(110)의 위치를 감지하는 센서이다. 상기 위치 감지 센서(140)는 상기 스캔부(120) 또는 상기 스테이지(110)의 위치를 감지하여 상기 웨이퍼(W)에 대한 상기 시역(F)의 위치를 감지한다. 도 2는 상기 스테이지(110)만이 수평이동되는 실시예에 관한 것으로, 상기 스테이지(110)에 상기 위치 감지 센서(140)가 연결된 상태를 도시하였다. 도시하지 않았지만, 상기 스캔부(120)도 수평이동이 가능할 경우, 상기 위치 감지 센서(140)는 상기 스캔부(120)에도 연결되어 상기 웨이퍼(W)에 대한 상기 시역(F)의 위치를 파악한다.
상기 오퍼레이터 인터페이스(200, operator interface)는 상기 현미경(100)을 관리한다. 상기 오퍼레이터 인터페이스(200)는 상기 현미경(100)과 네트워크(ex,RS-232C) 또는 버스(bus)에 의해 소정의 신호(명령신호 또는 데이타신호)를 상호교환할 수 있다.
도 3은 도 2의 오퍼레이터 인터페이스(operator interface)를 나타내는 블럭도이고, 도 4는 도 2의 K 방향에서 본 평면도이며, 도 5 및 도 6은 각각 도 2의 제1 및 제2 디스플레이 장치들을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 4의 인더케이터(indicator)를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 상기 오퍼레이터 인터페이스(200)는 제어장치(210, control device), 적어도 하나의 디스플레이 장치(220,230), 저장 장치(240, storage) 및 입력장치(250, input device)를 포함한다.
상기 저장 장치(240)는 소정의 데이타들 또는 소정의 프로그램이 저장된다. 예컨대, 상기 저장 장치(240)는 하드디스크 또는 EEPROM 소자일수 있다. 상기 입력장치(250)는 외부로 부터 상기 오퍼레이터 인터페이스(200)에 소정의 신호를 입력하는 수단으로서, 예컨대, 키보드 또는 마우스등을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 디스플레이 장치들(220,230) 중 어느 하나는 시 창(221, view-vindow)을 표시하고, 다른 하나는 지도 창(232)을 표시할 수 있다. 이와는 다르게, 상기 제2 디스플레이 장치(230)가 생략되어 상기 제1 디스플레이 장치(220)가 상기 시 창(221) 및 지도 창(232)을 모두 표시할 수도 있다. 도 5 및 도 6에는 각각 제1 디스플레이 장치(220)가 상기 시 창(221)을 표시하고, 상기 제2 디스플레이 장치(230)가 상기 지도 창(232)을 표시하는 경우를 도시하였다.
상기 시 창(221)은 상기 이미지 센서(130)로 부터 촬상된 시역(F)의 영상을 나타낸다. 상기 이미지 센서(130)로 부터 촬상된 영상 데이타는 상기 네트워크 또는 버스에 의해 상기 오퍼레이터 인터페이스(200)로 전송되고, 상기 제어장치(210)는 상기 영상데이타를 상기 시 창(221)에 표시한다. 상기 영상데이타는 상기 제어장치(210)내의 내부기억부(미도시함, inner memory unit) 또는 상기 저장장치(240)를 경유할 수 있다.
상기 시 창(221)에는 인더케이터(223, indicator)가 더 표시되는 것이 바람직하다. 상기 인더케이터(223)는 가변 라인(225, variable line), 제1 및 제2 고정점들(226,227) 및 제1 및 제2 바들(228,229)을 포함한다. 상기 가변 라인(225)는 상기 시 창(221)에 표시된 상기 시역(F)의 이동에 따라 연장가능하며, 상기 가변 라인(225)의 양 끝점들은 상기 제1 및 제2 고정점들(226,227)이다. 상기 제1 및 제2 바들(228,229)은 각각 상기 제1 및 제2 고정점들(226,227)을 지난다. 상기 제1 및 제2 바들(228,229)은 상기 가변 라인(225)에 수직한 것이 바람직하다. 상기 제1 및 또는 고정점들(226,227)은 상기 입력장치(250)로 부터 입력된 외부 명령 및 상기 저장 장치(240)에 저장된 프로그램등에 의하여 상기 시 창(221)에 표시된 시역(F)내 측정하고자 하는 지점(P, spot)에 고정될 수 있다. 상기 인더케이터(223)로 인하여 상기 웨이퍼(W)내 측정하고자 하는 패턴의 선택 및 판별이 매우 용이하다.
상기 지도 창(232)은 상기 웨이퍼(W)의 전역을 소정 비율로 나타내는 지도(233)를 표시한다. 상기 웨이퍼(W)가 상기 스테이지(110) 상에 로딩된 후에, 상기 제어부(210)는 상기 저장장치(240)에 저장되어 있는 상기 웨이퍼(W)에 대한 정보와, 상기 웨이퍼(W) 및 상기 스테이지(110)의 연관된 정보등으로 부터 상기 지도 창(232)을 표시한다. 상기 웨이퍼(W)에 대한 정보는 상기 웨이퍼(W)의 크기 및 상기 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 제품의 정보(ex, 반도체 제품의 크기, 종류등)등이 있다. 상기 웨이퍼(W) 및 상기 스테이지(110)의 연관된 정보는 상기 스테이지(110)에 대한 상기 웨이퍼(W)의 위치등이 있다.
상기 제어장치(210)는 좌표측정부(212, coordinates control unit) 및 연산부(218, arithmetic unit)를 포함한다.
상기 시역(F)내에는 기준점(S, standard point)이 있다. 상기 기준점(S)은 상기 웨이퍼(W)에 대한 상기 시역(F)의 위치를 파악하는 기준이 된다. 상기 기준점(S)은 상기 시역(F)의 중앙점인 것이 바람직하다. 물론, 경우에 따라, 상기 기준점(S)은 상기 시역(F)내 다른 포인트로 선정될 수도 있다.
상기 좌표측정부(212)는 상기 웨이퍼(W)의 원점(b1, basis point)에 대한 기준점(S)의 기준 좌표값(standard coordinates)을 산출하고, 상기 기준점(S)에 대한 상기 지점(P)의 지점 좌표값(spot coordinates)을 산출한다. 즉, 상기 기준 좌표값은 상기 웨이퍼의 원점(b1)을 좌표원점(origin)으로 하는 웨이퍼 좌표계의 절대좌표값에 해당하며, 상기 지점 좌표값은 상기 웨이퍼 좌표계내 상기 기준점(S)을 기준으로 하는 상대좌표값에 해당한다. 상기 웨이퍼의 원점(b1)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼(W)의 중앙점일 수 있다. 물론, 상기 웨이퍼의 원점(b1)은 상기 웨이퍼(W)내 다른 포인트로 선정될수도 있다.
상기 기준 좌표값은 상기 현미경(100)내 위치 감지 센서(140)로 부터 전송된 신호에 의하여 산출될 수 있다. 상기 지점 좌표값은 상기 시 창(221)에 표시된 영상내 화소들을 이용하여 산출하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 지점 좌표값은 상기 기준점(S)과 상기 지점(P) 사이의 화소의 갯수를 근거로하여 산출되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 지점 좌표값은 상기 현미경(100)의 배율이 증가될수록 보다 정밀하게 산출될 수 있다.
한편, 상기 좌표측정부(212)는 다른 형태로 상기 기준 좌표값을 산출할 수도 있다. 구체적으로, 상기 좌표측정부(212)는 상기 기준점(S)에 대응하는 상기 지도(233)의 대응점(Q, corresponding point)의 좌표값을 산출하고, 상기 대응점(Q)의 좌표값으로 부터 상기 기준 좌표값을 산출할 수 있다. 상기 대응점(Q) 의 좌표값은 상기 지도(233)의 원점(b2, basis point)을 좌표원점(origin)으로 하는 지도 좌표계의 좌표값이다. 다시 말해서, 상기 좌표측정부(212)는 상기 기준점(S)에 대응하는 상기 대응점(Q)의 좌표값을 산출하고, 상기 대응점(Q)의 좌표값에 상기 소정 비율등을 적용하여 상기 기준 좌표값을 산출할 수 있다.
상기 소정 비율은 상기 웨이퍼(W)와 상기 지도(233)간의 비율이다. 상기 지도(233)의 원점(b2)은 상기 지도(233)의 중앙점일 수 있다. 물론, 상기 지도의 원점(b2)은 상기 지도(233)의 다른 포인트로 선정될 수도 있다.
상기 좌표측정부(212)는 상기 기준 좌표값을 산출하는 제1 좌표측정부(214, first coordinates control unit) 및 상기 지점 좌표값을 산출하는 제2 좌표측정부(216, second coordinates control unit)을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우에, 상기 제1 좌표측정부(214)는 상기 현미경(100)에 의해 전송된 위치 신호등을 이용하여 상기 기준 좌표값을 직접 산출할 수 있다. 이와는 달리, 상기 제1 좌표측정부(214)는 상기 기준점(S)에 대응하는 상기 대응점(Q)의 좌표값을 산출하고, 상기 대응점(Q)의 좌표값으로 부터 상기 기준 좌표값을 산출할 수 있다. 상기 제2 좌표측정부(216)는 상기 시 창(221)에 표시된 영상의 화소들을 이용하여 상기 지점 좌표값을 산출하는 것이 바람직하다.
상기 제어부(210)는 상기 좌표측정부(212)에 의해 산출된 좌표값들(기준 좌표값, 지점 좌표값 또는 대응점의 좌표값)을 상기 내부 기억부(미도시함) 또는 상기 저장장치(240)에 저장할 수 있다.
상기 연산부(218)는 상기 기준 좌표값 및 상기 지점 좌표값으로부터 상기 지 점(P)의 실좌표값(real coordinates)을 산출한다. 상기 실좌표값은 상기 웨이퍼 좌표계에 대한 상기 지점(P)의 절대좌표값에 해당한다. 상기 실좌표값은 상기 저장장치(240)에 저장된다. 또한, 상기 연산부(218)는 두개의 상기 실좌표값들로 부터 상기 두개의 실좌표값들에 각각 해당하는 두개의 상기 지점들(P)간의 거리를 산출한다.
상기 저장장치(240)에는 상술한 상기 제어부(210)의 일련의 행위들을 제어하기 위한 프로그램이 저장되어 있다.
상술한 구조의 거리 측정 시스템을 사용하여 웨이퍼(W)의 거시적 패턴의 거리를 측정하는 방법을 설명한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패턴의 거리 측정 방법을 설명하기 위하여 도 2의 K 방향에서 본 평면도이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패턴의 거리 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 상기 순서도는 거리 측정 시스템이 처리하는 프로그램을 포함하며, 상기 프로그램은 저장장치에 저장된다.
도 2, 도 3, 도 5 내지 도 9를 참조하면, 먼저, 웨이퍼(W)를 스테이지(110) 상에 로딩한다. 도 8에 도시된 제1 지점(P1) 및 제2 지점(P2)은 측정하고자 하는 거리의 양 끝점들이다. 상기 제1 및 제2 지점들(P1,P2)간의 거리(d)는 거시적 패턴의 폭, 길이 또는 패턴들간의 간격등일 수 있다. 상기 웨이퍼(W)가 로딩되면, 제어부(210)는 저장장치(240)에 저장된 웨이퍼(W)에 대한 정보 및 웨이퍼(W)와 스테이지(110)의 연관된 정보를 이용하여 지도 창(232)에 지도(233)를 표시할 수 있다. 또한, 상기 제어부(210)는 현미경(100)에 촬상된 시역(F)의 영상을 시 창(221)에 표시한다.
상기 제어부(210)는 입력장치(250)로 입력된 신호에 의해 상기 현미경(100)의 시역(F)을 상기 제1 지점(P1)을 포함하는 제1 시역(F1)으로 이동시킨다(S302). 상기 제1 시역(F1)은 고배율인 것이 바람직하다. 상기 제1 시역(F1)의 배율은 상기 현미경(100)이 구현할 수 있는 배율들 중에 고배율들에 해당한다. 예를 들면, 상기 제1 시역(F1)은 100배 내지 200배의 배율일 수 있다. 물론, 상기 제1 시역(F1)은 100배 이하의 배율 또는 200배 이상의 배율일수도 있다. 상기 제1 시역(F1)으로 이동하는 동안 상기 현미경의 시역(F)은 상기 제1 시역(F1)에 비하여 저배율일 수 있다. 이에 따라, 상기 현미경의 시역(F)은 보다 신속하게 상기 제1 시역(F1)으로 이동할 수 있다. 이와는 달리, 상기 현미경의 시역(F)은 상기 제1 시역(F1)과 동일한 배율로 이동할 수 도 있다.
상기 제1 시역(F1)을 표시하는 시 창(221) 내에 인더케이터(223)를 생성하고, 상기 인더케이터(223)의 제1 고정점(226)을 상기 제1 지점(P1)에 고정시킨다(S304). 좌표측정부(212)는 상기 제1 시역(F1)내 제1 기준점(S1)의 제1 기준좌표값을 산출한다(S306). 상기 제1 기준좌표값은 상기 웨이퍼(W)의 원점(b1)을 좌표원점(origin)으로 하는 웨이퍼 좌표계에 대한 상기 제1 기준점(S1)의 절대좌표값이다. 상기 좌표측정부(212)는 위치 감지 센서(140)등에 의하여 상기 제1 기준좌표값을 직접 산출할 수 있다. 이와는 다르게, 상기 좌표측정부(212)는 상기 제1 기준점(S1)에 대응하는 상기 지도(233)의 제1 대응점(Q1)의 좌표값을 산출한 후에, 상기 제1 대응점(Q1)의 좌표값에 소정 비율을 적용하는 등의 작업을 수행하여 상기 제1 기준 좌표값을 산출할 수도 있다. 상기 산출된 기준 좌표값은 저장장치(240)에 저장될 수 있다. 상기 기준 좌표값을 산출하는 단계(S306)는 상기 제1 고정점(226)을 상기 제1 지점(P1)에 고정하는 것(S304)을 신호로 하여 수행될 수 있다. 이와는 달리, 상기 기준 좌표값을 산출하는 단계(S306)는 상기 제1 시역(F1)으로 이동(S302) 직후에, 바로 수행될 수 있다. 즉, 상기 제1 기준 좌표값을 산출하는 단계(S306) 후에 상기 제1 고정점(226)을 고정하는 단계(S304)를 수행할 수 있다.
이어서, 상기 좌표측정부(212)는 상기 제1 지점(P1)의 제1 지점 좌표값을 산출한다(S308). 상기 제1 지점 좌표값은 상기 웨이퍼 좌표계 내에 상기 제1 기준점(S1)을 좌표원점으로 하는 상대좌표계의 좌표값이다. 상기 제1 지점 좌표값은 상기 시 창(221)내의 화소들을 이용하여 산출하는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 제1 기준점(S1)과 상기 제1 지점(P1) 사이의 화소들의 갯수 및 상기 화소의 폭(변과 평행한 폭 또는 대각선폭등)을 이용하여 상기 제1 지점 좌표값을 산출한다. 상기 시 창(221)에 표시된 제1 시역(F1)은 고배율로서, 상기 시 창(221)의 단위 화소가 정의하는 실제 거리는 매우 작다. 이에 따라, 측정오차를 감소시킬수 있다. 상기 제1 지점 좌표값은 상기 저장장치(240)에 저장될 수 있다. 상기 제1 지점 좌표값을 산출하는 단계(S308)는 상기 제1 고정점(226)을 고정하는 단계(S304)을 신호로 하여 수행된다.
연산부(218)가 상기 제1 기준 좌표값 및 제1 지점 좌표값으로 부터 상기 제1 지점(P1)의 제1 실좌표값을 산출(S310)한다. 상기 제1 실좌표값은 상기 웨이퍼 좌표계에 대한 절대좌표값이다. 즉, 상기 제1 실좌표값의 좌표원점(origin)은 상기 웨이퍼의 원점(b1)이다. 상기 제1 실좌표값을 저장(S312)한다. 상기 제1 실좌표값은 상기 저장장치(240)에 저장되는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 제1 시역(F1)내 상기 제2 지점(P2)의 존재유무를 판별하는 단계(S314)를 수행한다. 상기 판별 단계(S314)는 작업자에 의해 수행될 수 있다.
상기 제2 지점(P2)이 상기 제1 시역(F1) 내에 존재하지 않을 경우, 작업자등은 상기 입력장치(250)에 의해 소정의 명령을 입력하고, 상기 제어부(210)는 전송된 신호에 따라 상기 현미경의 시역(F)을 상기 제2 지점(P2)을 포함하는 제2 시역(F2)으로 이동시킨다(S316). 상기 제2 시역(F2)도 고배율인 것이 바람직하다. 상기 제1 및 제2 시역들(F1,F2)은 동일한 배율인 것이 바람직하다. 상기 현미경(200)의 시역(F)이 상기 제2 시역(F2)으로 이동하는 동안, 상기 인더케이터(223)의 가변라인(225)이 연장된다. 이에 따라, 상기 제2 시역(F2)을 표시하는 시 창(221)은 상기 인더케이터(223)의 일부분(즉, 상기 가변라인(225)의 일부분, 상기 제2 고정점(227) 및 제2 바(229))을 표시한다. 상기 이동 단계(S316)에서도, 상기 현미경의 시역(F)은 저배율로 이동할 수 있다.
상기 인더케이터(223)의 제2 고정점(227)을 상기 제2 지점(P2)에 고정시킨다(S318). 상기 좌표측정부(212)는 상기 제2 시역(F2)내 제2 기준점(S2)의 제2 기준 좌표값을 산출한다(S320). 상기 제2 기준 좌표값은 상기 웨이퍼 좌표계에 대한 상기 제2 기준점(S2)의 절대좌표값이다. 상술한 제1 기준 좌표값을 산출하는 방법과 마찬가지로, 상기 좌표측정부(212)는 위치 감지 센서(140)등에 의해 상기 제2 기준 좌표값을 직접 산출하거나, 상기 제2 기준점(S2)에 대응하는 상기 지도(233)의 제2 대응점(Q2)의 좌표값을 산출한 후에 상기 제2 대응점(Q2)의 좌표값으로 부터 상기 제2 기준 좌표값을 산출할 수 있다. 상기 제2 고정점(227)을 고정시키는 단계(S318)를 신호로하여 상기 제2 기준좌표값을 산출하는 단계(S320)를 수행할 수 있다. 이와는 달리, 상기 제2 기준 좌표값을 산출하는 단계(S320) 후에, 상기 제2 고정점(227)을 고정하는 단계(S318)를 수행할 수 있다.
상기 좌표측정부(212)는 상기 제2 기준점(S2)에 대한 상기 제2 지점(P2)의 제2 지점 좌표값을 산출한다(S322). 상기 제2 지점 좌표값은 상기 웨이퍼 좌표계내 상기 제2 기준점(S2)을 좌표원점으로 하는 상대좌표계의 좌표값이다. 상기 제2 지점 좌표값 역시, 상기 제1 지점 좌표값과 마찬가지로, 상기 상기 제2 시역(F2)의 영상을 표시하는 시 창(221) 내 화소들을 이용하여 산출하는 것이 바람직하다. 상기 제2 지점 좌표값은 상기 저장장치(240)에 저장될 수 있다. 상기 제2 고정점(227)을 고정하는 단계(S318)를 신호로 하여 상기 제2 지점 좌표값을 산출하는 단계(S322)를 수행할 수 있다.
상기 연산부(218)가 상기 제2 기준 좌표값 및 제2 지점 좌표값으로 부터 상기 제2 지점(P2)의 제2 실좌표값을 산출한다(S326). 상기 제2 실좌표값은 상기 웨이퍼 좌표계에 대한 절대좌표값이다. 상기 제2 실좌표값을 저장한다(S326). 상기 제2 실좌표값은 상기 연산장치(240)에 저장되는 것이 바람직하다.
상기 연산부(218)는 상기 저장된 제1 및 제2 실좌표값들로 부터 상기 제1 및 제2 지점들(P1,P2)간의 거리(d)를 산출한다(S328). 상기 제1 및 제2 실좌표값들은 상기 웨이퍼 좌표계에 대한 절대좌표값들임으로, 상기 제1 및 제2 실좌표값들의 차이로 부터 상기 거리(d)를 산출할 수 있다.
상기 판별 단계(S314)의 결과, 상기 제2 지점(P2)이 상기 제1 시역(F1) 내에 존재할 경우에는, 상기 제1 실좌표값을 저장(S312)한 직후에, 상기 인더케이터(223)의 제2 고정점(227)을 상기 제2 지점(P2)에 고정시키는 단계(S318) 내지 상기 거리(d)를 산출하는 단계(S328)를 수행할 수 있다. 이 경우에는, 상기 제1 및 제2 시역들(F1,F2)이 서로 동일하고, 상기 제1 및 제2 기준점들(S1,S2)이 동일함으로, 상기 제2 기준 좌표값을 산출하는 단계(S320)는 생략될 수도 있다. 이 경우에도, 상기 고배율의 제1 시역(F1) 내에서 상기 제1 및 제2 지점들(P1,P2)의 좌표값들을 이용하여 그들의 거리(d)를 산출함으로써, 종래의 룰러를 사용하는 방법에 비하여 보다 정밀하게 측정할 수 있다.
상술한 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법에 있어서, 상기 제1 및 제2 지점들(P1,P2)은 고배율로 확대된 상기 제1 및 제2 시역들(F1,F2) 내에서 선택됨으로써, 작업자의 선택에 의한 측정 오차를 최소화할 수 있다. 또한, 상기 고배율의 시역들(F1,F2)의 화소들을 이용하여 상기 지점 좌표값들을 측정함으로써, 상기 거리(d)를 보다 정밀하게 측정할 수 있다. 또한, 상기 제1/제2 기준좌표값을 이용함으로써, 상기 제1 시역(F1)과 상기 제2 시역(F2)이 서로 이격될지라도, 종래의 디딤 점들을 선택하는 것이 요구되지 않으며, 거리를 측정하는 횟수가 증가되지 않는다. 따라서, 종래의 디딤 점들에 의한 측정오차 및 다수의 측정횟수에 의한 측정 오차를 방지할 수 있다. 결과적으로, 상기 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법에 의하여, 웨이퍼(W)의 두 지점들 간의 거리를 보다 정밀하게 측정할 수 있으며, 측정오차를 최소화할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제어부가 고배율로 확대된 시역 내 기준점의 기준 좌표값을 산출하고, 상기 기준점에 대한 측정지점의 지점 좌표값을 산출하여 상기 측정지점의 실좌표값을 산출한다. 상기 제어부 및 방법에 의해 웨이퍼내 제1 및 제2 지점들의 제1 및 제2 실좌표값들을 산출하고, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 실좌표값들로 부터 상기 제1 및 제2 지점들 간의 거리를 산출한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 측정오차에 관여된 사항은 상기 제1 및 제2 지점들의 선택에 의한 것 이외에는 존재하지 않는다. 즉, 종래의 디딤 점들의 선택에 의한 측정오차를 방지할 수 있다. 이와 더불어, 상기 제1 및 제2 지점들의 선택에 의한 오차는 상기 고배율로 확대된 시역에 의하여 최소화할 수 있다. 결과적으로, 웨이퍼내 측정된 거리의 오차를 최소화할 수 있다.

Claims (22)

  1. 웨이퍼의 제1 및 제2 지점들 간의 거리를 측정하는 시스템에 있어서,
    웨이퍼의 소정영역을 나타내는 소정 시역의 영상을 촬상하는 현미경; 및
    상기 제1/제2 지점을 포함하는 제1/제2 시역내 제1/제2 기준점의 상기 웨이퍼의 원점에 대한 제1/제2 기준 좌표값을 산출하고,
    상기 제1/제2 기준점에 대한 상기 제1/제2 지점의 제1/제2 지점 좌표값을 산출하고,
    상기 제1/제2 기준 좌표값 및 제1/제2 지점 좌표값으로 부터 상기 제1/제2 지점의 제1/제2 실좌표값을 산출하고, 상기 제1 및 제2 실좌표값들로 부터 상기 제1 및 제2 지점들 간의 거리를 산출하는 제어장치를 포함하는 거리 측정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1/제2 기준점은 상기 제1/제2 시역의 중앙점인 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1/제2 지점 좌표값은 상기 현미경에 의해 촬상된 제1/제2 시역내 영상의 화소들을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  4. 웨이퍼의 제1 및 제2 지점들 간의 거리를 측정하는 시스템에 있어서,
    웨이퍼의 소정영역을 나타내는 소정 시역의 영상을 촬상하는 현미경;
    상기 제1/제2 지점을 포함하는 제1/제2 시역내 제1/제2 기준점의 상기 웨이퍼의 원점에 대한 제1/제2 기준 좌표값을 산출하고, 상기 제1/제2 기준점에 대한 상기 제1/제2 지점의 제1/제2 지점 좌표값을 산출하는 좌표측정부; 및
    상기 제1/제2 기준점의 좌표값 및 제1/제2 지점 좌표값으로부터 상기 제1/제2 지점의 제1/제2 실좌표값을 산출하고, 상기 제1 및 제2 실좌표값들로 부터 상기 제1 및 제2 지점들간의 거리를 산출하는 연산부를 포함하는 거리 측정 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 현미경은,
    웨이퍼가 로딩되는 스테이지;
    상기 시역내 영상을 획득하는 스캔부;
    상기 스캔부에 의해 획득된 영상을 촬상하는 이미지 센서; 및
    상기 스테이지 및 스캔부 중 적어도 하나에 연결되어 상기 웨이퍼에 대한 상기 시역의 위치를 감지하는 위치 감지 센서를 포함하는 광학 현미경이되, 상기 스테이지 및 스캔부 중 적어도 하나는 수평이동이 가능한 것을 측징으로 하는 거리 측정 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 좌표측정부는,
    상기 제1/제2 기준 좌표값을 산출하는 제1 좌표측정부; 및
    상기 현미경에 의해 촬상된 제1/제2 시역내 영상의 화소들을 이용하여 상기 제1/제2 지점 좌표값을 산출하는 제2 좌표측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    적어도 제1/제2 실좌표값을 저장하는 저장 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1/제2 기준점은 상기 제1/제2 시역의 중앙점인 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 시역 및 상기 제2 시역은 동일하고, 상기 제1 기준점 및 제2 기준점도 동일한 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  10. 제 4 항에 있어서,
    적어도 상기 시역의 영상을 나타내는 시 창(view-window)를 갖는 디스플레이 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 시 창은 상기 시역의 이동에 따라 연장될 수 있는 가변라인, 상기 가변라인의 양끝점들인 제1 및 제2 고정점들과, 상기 가변라인과 수직하게 상기 제1 및 제2 고정점들을 각각 지나는 제1 및 제2 바들을 포함하는 인더케이터(indicator)를 더 표시하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 상기 웨이퍼의 전역을 소정 비율로 나타내는 지도를 더 표시하되, 상기 지도는 상기 제1/제2 기준점에 대응하는 제1/제2 대응점을 갖는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 전역을 소정 비율로 나타내는 지도를 표시하는 제2 디스플레이 장치를 더 포함하되, 상기 지도는 상기 제1/제2 기준점에 대응하는 제1/제2 대응점을 갖는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 좌표측정부는 상기 지도의 원점에 대한 상기 제1/제2 대응점의 좌표값을 산출하고, 상기 제1/제2 대응점의 좌표값으로부터 상기 제1/제2 기준 좌표값을 산출하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  15. 웨이퍼의 소정영역을 나타내는 소정 시역의 영상을 촬상하는 현미경 및 적어도 상기 시역의 영상을 나타내는 시 창을 표시하는 디스플레이 장치를 갖는 거리 측정 시스템를 사용하여 상기 웨이퍼의 제1 및 제2 지점들 간의 거리를 측정하는 방법에 있어서,
    상기 제1 지점을 포함하는 제1 시역내 제1 기준점의 상기 웨이퍼의 원점에 대한 제1 기준 좌표값을 산출하는 단계;
    상기 제1 기준점에 대한 상기 제1 지점의 제1 지점 좌표값을 산출하는 단계;
    상기 제1 기준 좌표값 및 제1 지점 좌표값으로부터 상기 제1 지점의 제1 실좌표값을 산출하는 단계;
    상기 제2 지점을 갖는 제2 시역내 제2 기준점의 상기 웨이퍼의 원점에 대한 제2 기준 좌표값을 산출하는 단계;
    상기 제2 기준점에 대한 상기 제2 지점의 제2 지점 좌표값을 산출하는 단계;
    상기 제2 기준 좌표값 및 제2 지점 좌표값으로부터 상기 제2 지점의 제2 실좌표값을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 실좌표값들로 부터 상기 제1 및 제2 지점들 간의 거리를 산출하는 단계를 포함하는 거리 측정 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기준점들은 각각 상기 제1 및 제2 시역들의 중앙점들인 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 기준 좌표값 및 제1 지점 좌표값을 산출한 후에,
    상기 제1 시역으로 부터 상기 제2 시역으로 이동하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 시역 및 제2 시역이 동일하고, 상기 제1 기준점 및 제2 기준점도 동일한 것을 특징으로 거리 측정 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 기준 좌표값 및 제1 지점 좌표값을 저장하는 단계;
    상기 제1 실좌표값을 저장하는 단계;
    상기 제2 기준 좌표값 및 제2 지점 좌표값을 저장하는 단계; 및
    상기 제2 실좌표값을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 지점 좌표값을 산출하기 전에,
    상기 시 창내에 상기 시역의 이동에 따라 연장가능한 가변 라인, 상기 가변라인의 양끝점들인 제1 및 제2 고정점들 및, 상기 가변라인에 수직하게 상기 제1 및 제2 고정점들을 각각 가로지르는 제1 및 제2 바들을 포함하는 인더케이터를 표시하는 단계; 및
    상기 제1 고정점을 상기 제1지점에 고정시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 지점 좌표값을 산출하기 전에,
    상기 가변라인을 연장하여 상기 제2 고정점을 상기 제2 지점에 고정시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 기준 좌표값을 산출하기 전에,
    상기 웨이퍼의 전역을 소정 비율로 나타내는 지도를 표시하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제1 기준 좌표값을 산출하는 단계는,
    상기 제1 기준점에 대응하는 상기 지도내 제1 대응점의 좌표값을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 대응점의 좌표값으로부터 상기 제1 기준 좌표값을 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 기준 좌표값을 산출하는 단계는,
    상기 제2 기준점에 대응하는 상기 지도내 제2 대응점의 좌표값을 산출하는 단계; 및
    상기 제2 대응점의 좌표값으로부터 제2 기준 좌표값을 산출하는 단계를 포함하되, 상기 제1 및 제2 대응점의 좌표값들은 상기 지도의 원점에 대한 좌표값들인 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 지점 좌표값들은 각각 상기 현미경에 의해 촬상된 상기 제1 및 제2 시역들내 영상의 화소들을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
KR1020030093399A 2003-12-18 2003-12-18 반도체 패턴의 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법 KR100543468B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030093399A KR100543468B1 (ko) 2003-12-18 2003-12-18 반도체 패턴의 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법
US11/012,005 US7274471B2 (en) 2003-12-18 2004-12-13 Systems and methods for measuring distance of semiconductor patterns

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030093399A KR100543468B1 (ko) 2003-12-18 2003-12-18 반도체 패턴의 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050061198A KR20050061198A (ko) 2005-06-22
KR100543468B1 true KR100543468B1 (ko) 2006-01-20

Family

ID=34675832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030093399A KR100543468B1 (ko) 2003-12-18 2003-12-18 반도체 패턴의 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7274471B2 (ko)
KR (1) KR100543468B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5479950B2 (ja) * 2010-03-03 2014-04-23 オリンパス株式会社 顕微鏡装置及び観察位置再現方法
US10876833B2 (en) 2018-03-26 2020-12-29 International Business Machines Corporation Apparatus and method for measuring micrometer scale features of electronic component over millimeter scale distances to nanometer scale precision
US10839837B2 (en) 2018-05-22 2020-11-17 International Business Machines Corporation Determining span expansion or contraction between features and structures in thin films
US11243063B2 (en) * 2019-10-09 2022-02-08 International Business Machines Corporation Electrical measurable overlay structure

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000019497A1 (fr) * 1998-09-30 2000-04-06 Nikon Corporation Procede d'alignement et procede pour l'obtention d'un dispositif au moyen du procede d'alignement

Also Published As

Publication number Publication date
US20050134867A1 (en) 2005-06-23
US7274471B2 (en) 2007-09-25
KR20050061198A (ko) 2005-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6920249B2 (en) Method and measuring instrument for determining the position of an edge of a pattern element on a substrate
KR101849962B1 (ko) 오버레이 계측 방법, 장치, 및 표시 장치
KR20100053442A (ko) 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법
JP5074319B2 (ja) 画像計測装置及びコンピュータプログラム
JP2006276454A (ja) 画像補正方法、およびこれを用いたパターン欠陥検査方法
US20100060903A1 (en) Image Measuring Apparatus and Computer Program
JP5292846B2 (ja) 観察装置と、観察方法
JP2005195361A (ja) 走査電子顕微鏡を用いたライン・アンド・スペースパターンの測定方法
JPH1096613A (ja) 欠陥検出方法及びその装置
KR100543468B1 (ko) 반도체 패턴의 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법
TWI501049B (zh) 對於分區曝光之物體而測量其中一區之相對局部位置誤差之方法與裝置
KR20140113449A (ko) 묘화 데이터 생성 방법, 묘화 방법, 묘화 데이터 생성 장치, 및 묘화 장치
JP6510823B2 (ja) オーバーレイ計測装置およびオーバーレイ計測方法
US8102516B2 (en) Test method for compound-eye distance measuring apparatus, test apparatus, and chart used for the same
KR20100034039A (ko) 미소 치수 측정 방법 및 측정 장치
JP5563942B2 (ja) エッジ位置検出装置およびエッジ位置検出方法
JP2000251824A (ja) 電子ビーム装置及びそのステージ移動位置合せ方法
JPH10221025A (ja) ビデオ式非接触伸び計
KR100287319B1 (ko) 피측정 웨이퍼의 회전방향 검출방법과 측정위치 결정방법 및 그 장치
JPH10311705A (ja) 画像入力装置
JP4261535B2 (ja) マスク検査装置におけるアライメント方法および評価方法
CN114322839B (zh) 光斑轮廓的检测方法
JP2009204306A (ja) 複数のカメラを用いた撮像方法および計測装置
KR200404789Y1 (ko) 초대형 영상 장치의 화질 검사 장치
JPH0942946A (ja) 電子部品の測定装置、測定方法及びキャリブレーションマスク

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130102

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140103

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141231

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160104

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170102

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191226

Year of fee payment: 15