KR100591736B1

KR100591736B1 - 기판의 반복 결함 분류 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100591736B1
Application number: KR1020040054346A
Authority: KR
Inventors: 임영규; 이병암; 안병설; 조재선; 이창훈; 이정란; 이성만
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2006-06-22
Also published as: US7339663B2; US20060012782A1; KR20060005517A

Abstract

기판의 반복 결함 분류 방법에 따르면, 기판 상의 모든 다이를 기 설정된 기준 다이와 순차적으로 비교한다. 모든 다이들 상의 결함들 위치들과 일대일로 대응하는 좌표들을 기준 다이 상에 설정시킨다. 기준 다이 상의 어느 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 좌표들과 대응하는 결함들을 반복 결함으로 분류한다. 다이들을 서로 비교하지 않아도, 기준 다이 상에 반복적으로 나타나는 좌표들을 통해서 반복 결함을 분류할 수가 있게 된다.

Description

기판의 반복 결함 분류 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF CLASSIFYING A REPEAT DEFECT ON A SUBSTRATE}

도 1은 파티클들이 묻은 레티클을 나타낸 평면도이다.

도 2는 도 1의 레티클을 이용한 노광 공정을 통해서 형성한 포토레지스트 패턴을 나타낸 SEM 사진이다.

도 3은 종래의 방법에 의해 작성한 기판 맵을 나타낸 평면도이다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반복 결함 분류 장치를 나타낸 블럭도이다.

도 5는 도 4의 기판 맵 작성부가 작성한 기판 맵을 나타낸 평면도이다.

도 6은 기준 다이를 나타낸 평면도이다.

도 7 및 도 8은 기판 맵 상의 제 1 및 제 2 다이를 나타낸 평면도들이다.

도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반복 결함 분류 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반복 결함 분류 장치를 나타낸 블럭도이다.

도 11은 도 10의 기판 맵 작성부가 작성한 기판 맵을 나타낸 평면도이다.

도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반복 결함 분류 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.

도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반복 결함 분류 장치를 나타낸 블럭도이다.

도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반복 결함 분류 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 결함 검출부 120 : 기판 맵 작성부

130 : 다이 비교부 140 : 좌표 설정부

150 : 반복결함 분류부 160 : 반복결함 계산부

170 : 경보부

본 발명은 기판의 반복 결함 분류 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기판에 형성된 다이들에 나타나는 결함들 중에서 반복적으로 나타나는 결함을 분류하는 방법과, 이러한 방법을 수행하기에 적합한 반복 결함 분류 장치에 관한 것이다.

반도체 소자의 제조 환경은 공기 중의 파티클 뿐만 아니라 공정 장비로부터의 오염, 공정 진행 중의 반응물 또는 생성물에 의한 오염 등 다양한 오염원을 가지고 있다. 이로 인해, 수백 단계로 이루어진 반도체 소자의 제조 공정에서, 기판 상의 결함으로 작용하는 오염원을 밝혀내는 작업은 매우 힘든 일이다.

한편, 반도체 제조 공정 중 포토리소그래피 공정은 설계 레이아웃이 형성된 레티클의 기하학적 패턴을 노광 장비를 사용하여 반도체 기판 상의 포토레지스트 필름으로 전사시키는 일련의 공정을 말한다. 이러한 포토리소그래피 공정은 특정 파장의 빛만을 레티클을 통해서 포토레지스트 필름으로 조사하는 노광 단계와, 노광된 포토레지스트 필름으로 현상액을 제공하여 포토레지스트 필름을 선택적으로 제거함으로써 포토레지스트 패턴을 형성하는 현상 공정을 포함한다. 이러한 공정을 통해 수득한 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여, 반도체 기판 상의 막을 원하는 형상대로 패터닝하게 된다.

그런데, 하나의 레티클을 사용해서 상기된 노광 공정을 반복하여 수행하게 되면, 도 1에 도시된 바와 같이, 레티클에 포토레지스트 필름 등으로부터 발생된 파티클이 계속 축적된다. 파티클은 광의 진로를 방해하게 되므로, 파티클이 축적된 레티클을 사용해서 포토레지스트 필름을 노광하게 되면, 도 2에 도시된 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진에 나타난 바와 같이, 포토레지스트 패턴에 패턴 브릿지와 같은 결함이 발생되는 문제가 있다. 특히, 하나의 레티클을 사용해서 기판 상의 전체 다이들 중 하나의 샷(shot) 영역 내에 위치한 다이들마다 노광 공정을 반복적으로 실시하게 되므로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 결함은 다이들 상에 일정 위치마다 반복적으로 발생하게 된다. 예를 들어서, 레티클의 9번째 노광부에 파티클이 많이 묻어 있으면, 각 샷 영역 내의 다이들 중 9번째 노광부에 의해 노광 공정이 실시되는 다이들마다 결함이 반복적으로 발생하게 된 다.

기판 상의 모든 결함들 중에서 전술된 반복 결함만을 분류해야만, 현재 사용중인 레티클이 오염되었다는 것을 인지할 수 있다. 레티클의 오염이 확인되어야만, 레티클을 세정하거나 또는 새로운 레티클로 교체하는 작업을 실시할 수가 있게 된다. 그러므로, 노광 공정 후 각 다이의 포토레지스트 패턴에 나타난 반복 결함을 분류하는 작업은 기판 상에 원하는 패턴을 형성하기 위해서 매우 중요하다.

종래의 반복 결함 분류 방법에서는, 먼저 제 1 다이를 나머지 다이들과 순차적으로 비교한다. 이어서, 제 2 다이를 제 1 다이를 제외한 나머지 다이들과 순차적으로 비교한다. 그런 다음, 제 3 다이를 제 1 및 제 2 다이를 제외한 나머지 다이들과 순차적으로 비교한다. 이러한 비교 공정을 모든 다이들에 대해서 순차적으로 실시하여, 결함들 중에서 반복 결함을 분류한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 반복 결함 분류 방법은 하나의 다이를 이미 비교된 다이를 제외한 나머지 다이들 전체와 계속 비교하게 되므로, 검출 시간이 대략 3 내지 5분 정도로 너무 길다는 문제가 있다.

한편, 예를 들어서, 하나의 샷 영역에 속해 있는 제 1 내지 제 3 다이 상에 결함들이 동일 위치마다 반복적으로 나타나는 경우가 있다. 제 1 내지 제 3 다이는 서로 다른 노광부에 의해 노광되므로, 상기 결함은 반복 결함이 아니다.

그러나, 종래에는 샷 영역 별로 결함을 구분하지 않아서, 상기된 결함들도 모두 반복 결함으로 분류하였다. 이러한 오류의 분류 결과에 따라, 정상인 레티클에 대한 세정 작업이 실시되거나 또는 정상 레티클이 새로운 레티클로 교체되는 문 제가 발생되었다.

본 발명은 반복 결함을 분류하는데 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있는 기판의 반복 결함 분류 방법들을 제공한다.

또한, 본 발명은 모든 결함들 중에서 반복 결함만을 정확하게 분류할 수 있는 기판의 반복 결함 분류 방법을 제공한다.

아울러, 본 발명은 상기된 방법들을 수행하는데 적합한 기판의 반복 결함 분류 장치들을 제공한다.

본 발명의 일 견지에 따른 기판의 반복 결함 분류 방법에 따르면, 기판 상의 모든 다이를 기 설정된 기준 다이와 순차적으로 비교한다. 모든 다이들 상의 결함들 위치들과 일대일로 대응하는 좌표들을 기준 다이 상에 설정시킨다. 기준 다이 상의 어느 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 좌표들과 대응하는 결함들을 반복 결함으로 분류한다.

본 발명의 다른 견지에 따른 기판의 반복 결함 분류 방법에 따르면, 공정 영역별로 공정이 수행된 기판 상의 모든 다이를 기 설정된 기준 다이와 순차적으로 비교한다. 모든 다이 상의 결함들 위치들과 일대일로 대응하는 좌표들을 기준 다이 상에 설정시킨다. 기준 다이 상의 어느 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 좌표들과 대응하는 결함들을 반복 결함으로 예비 분류한다. 예비 분류된 반복 결함이 동일 공정 영역 내에 위치하는지 여부를 판별한다. 판별 결과에 따라, 예비 분류된 반복 결함을 최종 반복 결함으로 분류한다.

본 발명의 또 다른 견지에 따른 기판의 반복 결함 분류 방법에 따르면, 기판 상의 공정 영역 각각을 기 설정된 기준 공정 영역과 순차적으로 비교한다. 모든 공정 영역들 상의 결함들 위치들과 일대일로 대응하는 좌표들을 기준 공정 영역 상에 설정시킨다. 기준 공정 영역 상의 어느 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 좌표들과 대응하는 결함들을 반복 결함으로 분류한다.

본 발명의 일 견지에 따른 기판의 반복 결함 분류 장치는 기판 상의 모든 다이를 기 설정된 기준 다이와 순차적으로 비교하는 다이 비교부를 포함한다. 좌표 설정부가 모든 다이 상의 결함들 위치들과 일대일로 대응하는 좌표들을 기준 다이 상에 설정시킨다. 분류부가 기준 다이 상의 어느 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 좌표들과 대응하는 결함들을 반복 결함으로 분류한다.

본 발명의 다른 견지에 따른 기판의 반복 결함 분류 장치는 공정 영역별로 공정이 수행된 기판 상의 모든 다이를 기 설정된 기준 다이와 순차적으로 비교하는 비교부를 포함한다. 좌표 설정부가 모든 다이 상의 결함들 위치들과 일대일로 대응하는 좌표들을 기준 다이 상에 설정시킨다. 분류부가 기준 다이 상의 어느 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 좌표들과 대응하는 결함들을 반복 결함으로 예비 분류한다. 판별부가 예비 분류된 반복 결함이 동일 공정 영역 내에 위치하는지 여부를 판별한다. 판별 결과에 따라, 분류부가 예비 분류된 반복 결함을 최종 반복 결함으로 분류한다.

본 발명의 또 다른 견지에 따른 기판의 반복 결함 분류 장치는 기판 상의 공정 영역 각각을 기 설정된 기준 공정 영역과 순차적으로 비교하는 공정 영역 비교부를 포함한다. 좌표 설정부가 모든 공정 영역들 상의 결함들 위치들과 일대일로 대응하는 좌표들을 기준 공정 영역 상에 설정시킨다. 분류부가 기준 공정 영역 상의 어느 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 좌표들과 대응하는 결함들을 반복 결함으로 분류한다.

상기된 본 발명에 따르면, 모든 다이들이 오직 기준 다이와 비교되어, 결함들 위치 모두가 기준 다이에 설정된다. 따라서, 다이들을 서로 비교하지 않아도, 기준 다이 상에 반복적으로 나타나는 좌표들을 통해서 반복 결함을 분류할 수가 있게 된다. 또한, 하나의 샷 영역과 대응하는 노광 영역 각각이 기준 노광 영역과 비교되므로, 모든 결함들 중에서 반복 결함만이 정확하게 분류될 수가 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

실시예 1

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반복 결함 분류 장치를 나타낸 블럭도이고, 도 5는 도 4의 기판 맵 작성부가 작성한 기판 맵을 나타낸 평면도이며, 도 6은 기준 다이를 나타낸 평면도이고, 도 7 및 도 8은 기판 맵 상의 제 1 및 제 2 다이를 나타낸 평면도들이다.

도 4를 참조로, 본 실시예에 따른 반복 결함 분류 장치(100)는 결함 검출 장 치로부터 결함에 대한 정보를 입력받는다. 결함 검출 장치는 결함 검출부(110)와, 결함 검출부(110)에서 검출된 결함들의 위치가 표시된 기판 맵을 작성하는 기판 맵 작성부(120)를 포함한다.

도 5는 기판 맵 작성부(120)에서 작성된 기판 맵이다. 복수개의 다이(D)들로 구획된 기판(W) 상에 파티클과 같은 결함들의 위치가 표시된다. 기판 맵이 반복 결함 분류 장치(100)로 제공된다.

다시, 도 4를 참조로, 반복 결함 분류 장치(100)는 기판 맵 상의 다이들과 기준 다이를 비교하는 다이 비교부(130), 결함들의 위치를 기준 다이 상에 표시하는 좌표 설정부(140) 및 결함들 중에서 반복결함을 분류하는 반복결함 분류부(150)를 포함한다. 한편, 반복 결함 분류 장치(100)는 전체 반복 결함들의 수를 카운트하는 반복결함 계산부(160)와, 반복 결함 계산부(160)의 계산 결과에 따라 경보 메시지를 표시하는 경보부(170)를 더 포함할 수도 있다.

다이 비교부(130)는 기판 맵 작성부(120)로부터 기판 맵을 받는다. 한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 기준 다이(R)가 다이 비교부(130)에 미리 설정된다. 기준 다이(R)는 기판 맵의 각 다이와 동일한 크기를 갖는다. 또한, 기준 다이(R) 상에는 X-Y 좌표계가 설정된다. 따라서, 기준 다이(R) 상에는 X축 방향과 Y축 방향 각각을 따라 가상선들이 그려지게 되므로, 기준 다이(R)는 동일한 면적을 갖는 정사각형의 복수개의 분류 영역들로 구획된다. 본 실시예에서는, 분류 영역들의 가로 및 세로 길이는 대략 2.5㎛ 정도이다.

다이 비교부(130)는 도 6에 도시된 제 1 다이(D1)를 기준 다이(R)와 비교한 후, 도 7에 도시된 제 2 다이(D2)를 기준 다이(R)와 비교한다. 다이 비교부(130)는 후속 다이들(미도시)을 기준 다이(R)와 순차적으로 계속 비교한다.

좌표 설정부(140)는 모든 다이들 상의 결함들 위치를 기준 다이(R) 상에 설정시킨다. 따라서, 전체 다이들의 결함들 위치 전부가 기준 다이(R) 상에 전체적으로 표시된다. 그러므로, 기준 다이(R) 상의 어느 한 분류 영역에 결함들이 반복적으로 표시되면, 해당 결함들을 반복결함 분류부(150)가 반복 결함으로 최종 분류하게 된다.

여기서, 반복 결함이라 하더라도, 결함들이 각 다이 내에서 동일한 지점에 위치하지 않을 수 있다. 이러한 결함들도 반복 결함으로 분류하기 위해서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 5개의 분류 영역들로 이루어진 십자형의 공차 영역(T)을 각 다이에 설정한다. 도 7에 도시된 제 1 다이(D1)의 제 1 결함(P1)과 도 8에 도시된 제 2 다이(D2)의 제 2 결함(P2)은 비록 다른 분류 영역에 위치하지만, 제 1 및 제 2 결함(P1, P2)은 공차 영역(T) 내에 위치한다. 따라서, 좌표 설정부(140)는 제 1 및 제 2 결함(P1, P2)들을 기준 다이(R)의 한 지점(P)에 표시하게 되므로, 반복결함 분류부(150)는 제 1 및 제 2 결함(P1, P2)들을 반복 결함으로 최종 분류하게 된다.

반복결함 계산부(160)는 최종적으로 분류된 반복 결함들의 수를 카운트한다. 또한, 반복결함 계산부(160)는 반복 결함들의 수가 허용 개수 이상인지 여부도 판별한다.

경보부(160)는 반복 결함의 수가 허용 개수 이상인 것으로 확인되면 경보 메 시지를 표시하여, 작업자에게 레티클의 이상을 알리게 된다. 작업자는 경보 메시지에 따라 반복 결함에 대한 조치를 취할 수가 있게 된다.

우선, 반도체 제조 공정들 중 어느 한 공정이 기판 상에 구성된 복수개의 다이들에 대해서 개별적으로 실시된다. 상기 공정의 예로서 노광 공정을 들 수 있다. 노광 공정에서는 레티클을 통해서 광을 기판 상의 포토레지스트 필름으로 조사하여, 포토레지스트 패턴을 형성하게 된다. 특히, 레티클은 하나의 노광부만을 가져서, 상기 노광 공정은 하나의 다이에 대해서만 수행된다.

도 4 및 도 9를 참조로, 단계 ST11에서, 노광 공정이 완료된 후, 결함 검출부(110)가 기판 상에 존재하는 모든 결함들을 검출한다. 결함 검출 방법은 크게 이미지를 이용하는 방법과 광신호 프로파일을 이용하는 방법으로 구분될 수 있다. 이미지를 이용하는 방법에서는, 광을 기판 상으로 조사하고, 기판으로부터 반사된 광으로부터 이미지를 획득한다. 획득한 이미지를 기 설정된 기준 이미지와 비교하여, 결함을 검출한다. 한편, 광신호 프로파일을 이용하는 방법에서는, 광을 기판 상으로 조사하고, 기판으로부터 산란된 광의 신호 프로파일을 획득한다. 획득한 광신호 프로파일을 기 설정된 기준 광신호 프로파일과 비교하여, 결함을 검출한다. 상기된 2가지 방법 중의 하나를 사용하여, 기판 상에 존재하는 결함들을 검출할 수 있을 것이다.

단계 ST12에서, 기판 맵 작성부(120)가 모든 결함들의 위치가 표시된 기판 맵을 작성한다. 기판 맵 상에는 각 다이들이 구획된 상태로 표시되고, 또한 결함들의 위치들이 정확하게 표시된다.

단계 ST13에서, 결함을 갖지 않는 기준 다이를 다이 비교부(130)에 설정한다. 기준 다이는 기판 맵 상의 다이와 동일한 크기를 갖는다. 또한, 기준 다이 상에는 X-Y 좌표계가 설정된다.

단계 ST14에서, 다이 비교부(130)가 기판 맵 상의 각 다이를 오직 기준 다이와 순차적으로 비교한다. 구체적으로, 다이 비교부(130)는 제 1 다이를 기준 다이와 비교한 후, 제 2 다이를 기준 다이와 비교한다. 계속해서, 다이 비교부(130)는 후속 다이들을 기준 다이와 비교한다. 예를 들어서, 각 다이를 기준 다이 상에 중첩시키면, 해당 다이에 존재하는 결함이 기준 다이 상에 표시될 것이다. 따라서, 결함의 위치가 기준 다이의 X-Y 좌표계 상에 표시된다.

단계 ST15에서, 모든 다이들을 순차적으로 기준 다이 상에 비교하는 단계가 완료되면, 좌표 설정부(140)가 모든 결함들의 위치가 기준 다이의 X-Y 좌표계에 설정된다. 따라서, 기준 다이 상에는 모든 다이들이 갖는 전체 결함들의 위치가 전체적으로 표시된다.

단계 ST16에서, 전체 결함들 중에서 반복 결함은 기준 다이의 X-Y 좌표계의 한 지점에 반복적으로 표시된다. 여기서, 반복 결함이라 하더라도, 결함들이 한 지점에 정확하게 위치할 수는 없다. 그러므로, 반복 결함으로 분류되는 공차 영역을 미리 한 지점으로부터 설정한다. 예를 들어서, 한 지점으로부터 X축 및 Y축 방향 각각으로 일정 길이 내에 위치하는 영역을 공차 영역으로 미리 설정한다. 반복결함 분류부(150)가 공차 영역 내에 반복적으로 표시되는 결함들을 반복 결함으로 분류한다.

단계 ST17에서, 반복결함 계산부(160)가 분류된 반복 결함의 수를 카운트한다. 단계 ST18에서, 반복결함 계산부(160)는 반복 결함의 수가 기 설정된 허용 개수 이상인지 여부를 판별한다.

단계 ST19에서, 반복 결함의 수가 허용 개수 이하인 것으로 확인되면, 레티클을 정상으로 판정한다.

반면에, 단계 ST20에서, 반복 결함의 수가 허용 개수 이상인 것으로 확인되면, 경보부(170)가 레티클이 비정상이라는 것을 작업자가 인식할 수 있도록 경보 메시지를 표시하게 된다. 경보 메시지는 단순히 작업자에게 반복 결함의 존재를 알리는 기능을 가질 수도 있다. 또는, 경보 메시지가 표시되면, 작업자가 반복 결함에 대한 조치를 반드시 하도록, 후속 공정이 진행되지 못하도록 하는 기능이 부여될 수도 있을 것이다.

본 실시예에 따르면, 기판 맵 상의 모든 다이를 오직 기준 다이와 비교하게 되므로, 하나의 기판 상의 전체 결함들 중에서 반복 결함을 분류하는데 소요되는 시간이 대략 30초 내지 60초 정도로 대폭 단축된다.

실시예 2

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반복 결함 분류 장치를 나타낸 블럭도이고, 도 11은 도 10의 기판 맵 작성부가 작성한 기판 맵을 나타낸 평면도이다.

도 10을 참조로, 결함 검출 장치는 결함 검출부(210)와, 결함 검출부(210)에서 검출된 결함들의 위치가 표시된 기판 맵을 작성하는 기판 맵 작성부(220)를 포함한다.

도 11은 기판 맵 작성부(220)에서 작성된 기판 맵이다. 12개의 다이(D)들로 이루어진 총 48개의 공정 영역(E)들로 구획된 기판(W) 상에 파티클과 같은 결함들의 위치가 표시된다. 기판 맵이 반복 결함 분류 장치(200)로 제공된다.

다시, 도 10을 참조로, 반복 결함 분류 장치(200)는 기판 맵 상의 다이들과 기준 다이를 비교하는 다이 비교부(230), 결함들의 위치를 기준 다이 상에 표시하는 좌표 설정부(240), 결함들이 어느 공정 영역(E)에 위치하는지를 판별하는 공정 영역 판별부(280), 및 결함들 중에서 반복결함을 분류하는 반복결함 분류부(250)를 포함한다. 한편, 반복 결함 분류 장치(200)는 기판 상의 전체 반복 결함들의 수와 각 다이별 반복 결함들의 수를 각각 카운트하는 반복결함 계산부(260)와, 반복 결함 계산부(280)의 계산 결과에 따라 경보 메시지를 표시하는 경보부(270)를 더 포함할 수도 있다.

다이 비교부(230)와 좌표 설정부(240)는 제 1 실시예의 다이 비교부(130) 및 좌표 설정부(140)와 동일한 동작을 수행하므로, 다이 비교부(230)와 좌표 설정부(240)에 대해서는 반복하여 설명하지 않는다.

공정 영역 판별부(280)는 기준 다이와 비교되는 다이가 어느 공정 영역에 포함되는지를 판별한다. 구체적으로, 하나의 공정 영역은 총 12개의 다이를 포함한다. 다이 비교부(230)가 기준 다이와 기판 맵 상의 다이들을 순차적으로 비교하다 가 13번째 다이가 기준 다이와 비교 대상이 되면, 공정 영역 판별부(280)는 13번째 다이부터 다른 공정 영역에 포함되는 다이로 판별한다.

반복결함 분류부(250)는 기준 다이의 공차 영역 내에 반복적으로 표시되는 결함들을 예비적으로 반복 결함으로 분류한다. 반복결함 분류부(250)는 공정 영역 판별부(280)로부터 예비 반복 결함이 동일한 공정 영역 내에 위치하는지 여부에 관한 정보를 제공받는다. 예비 반복 결함이 동일한 공정 영역 내에 위치하면, 반복결함 분류부(250)는 예비 반복 결함을 반복 결함이 아닌 것으로 최종 분류한다. 반대로, 예비 반복 결함이 서로 다른 공정 영역 내에 각각 위치하면, 반복결함 분류부(250)는 예비 반복 결함을 반복 결함으로 최종 분류한다.

반복결함 계산부(260)는 최종 분류된 반복 결함들이 기판 상에 몇 개나 존재하는지를 카운트한다. 또한, 반복결함 계산부(260)는 각 다이별로 반복 결함들이 몇 개나 존재하는지도 카운트한다.

경보부(270)는 기판 상의 전체 반복 결함들의 개수가 기판별 허용 개수 이상이면 경보 메시지를 표시한다. 또한, 전체 반복 결함들의 개수가 기판별 허용 개수 이하이지만 다이별 반복 결함들의 개수가 다이별 허용 개수 이상일 경우에도, 경보부(270)는 경보 메시지를 표시한다.

우선, 반도체 제조 공정들 중 어느 한 공정이 기판 상에 구성된 복수개의 다이들을 포함하는 공정 영역별로 실시된다. 상기 공정의 예로서 노광 공정을 들 수 있다. 노광 공정에서는 레티클을 통해서 광을 기판 상의 포토레지스트 필름으로 조사하여, 포토레지스트 패턴을 형성하게 된다. 특히, 레티클은 복수개, 본 실시예에서는 12개의 노광부를 가져서, 상기 노광 공정은 12개의 다이를 포함하는 공정 영역별로 수행된다. 따라서, 전체 다이들은 48개의 공정 영역으로 구획되어 있으므로, 상기 노광 공정은 총 48회에 걸쳐서 실시된다.

도 10을 참조로, 단계 ST21에서, 결함 검출부(210)가 기판 상에 존재하는 모든 결함들을 검출한다. 단계 ST22에서, 기판 맵 작성부(220)가 모든 결함들의 위치가 표시된 기판 맵을 작성한다. 기판 맵 상에는 각 다이들이 구획된 상태로 표시되고, 또한 결함들의 위치들이 정확하게 표시된다. 특히, 기판 맵 상에는 12개의 다이들로 이루어진 총 48개의 공정 영역, 즉 노광 영역들이 설정된다. 단계 ST23에서, 기판 맵 상의 공정 영역과 대응하고 결함을 갖지 않는 기준 다이가 다이 비교부(230)에 설정된다.

단계 ST24에서, 다이 비교부(230)가 기판 맵 상의 각 다이를 오직 기준 다이와 순차적으로 비교한다. 단계 ST25에서, 좌표 설정부(240)가 모든 결함들의 위치를 기준 다이의 X-Y 좌표계에 설정한다. 단계 ST26에서, 반복결함 분류부(250)가 전체 결함들 중에서 기준 다이의 X-Y 좌표계의 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 결함들을 반복 결함으로 예비 분류한다.

단계 ST27에서, 공정영역 판별부(280)가 반복 결함으로 예비 분류된 결함들이 동일한 공정 영역 내에 위치하는지를 여부를 확인한다. 즉, 상기 결함들이 레티클을 통한 하나의 샷 영역에 포함되는지 여부를 확인한다.

만일, 상기 결함들이 동일한 공정 영역 내에 위치하는 것으로 확인되면, 단계 28에서, 반복결함 분류부(250)가 예비 분류된 반복 결함을 최종적으로 반복 결함이 아닌 것으로 분류한다. 그 이유는 다음과 같다. 예비적으로 반복 결함으로 분류된 상기 결함들은 기준 다이의 공차 영역 내에 반복적으로 나타나기는 한다. 그러나, 상기 결함들은 하나의 샷 영역 내에 포함되는 다이들 상에 위치한다. 하나의 샷 영역 내에 포함되는 다이들은 레티클의 서로 다른 노광부에 의해 노광된다. 따라서, 비록 상기 결함들은 기준 다이의 공차 영역 내에 반복적으로 표시되기는 하지만, 동일한 노광부로부터 기인하지는 않는다. 예를 들어서, 어느 한 결함은 레티클의 1번 노광부에 기인하지만, 다른 결함은 레티클의 2번 노광부에 기인할 수 있다. 이러한 2개의 결함들이 기준 다이의 공차 영역 내에 반복적으로 나타날 수 있다. 그러므로, 동일한 공정 영역 내에 위치하는 결함들은 반복 결함이 아닌 것으로 최종 분류한다.

반면에, 예비 분류된 반복 결함이 동일한 공정 영역 내에 위치하지 않는 것으로 확인되면, 단계 ST29에서, 반복결함 분류부(250)는 상기 결함들을 반복 결함으로 최종 분류한다. 반복 결함으로 최종 분류된 결함들은 레티클의 동일한 노광부로부터 기인한 것이다. 따라서, 예비 분류된 반복 결함이 서로 다른 공정 영역에 위치하는 것으로 확인되면, 이를 반복 결함으로 최종적으로 분류하는 것이다.

단계 ST30에서, 상기와 같은 분류 방법을 통해서, 반복결함 계산부(260)가 기판 상의 전체 반복 결함들의 수를 카운트한다. 아울러, 반복결함 계산부(260)는 각 다이별 반복 결함들의 수도 카운트한다. 예를 들어서, 레티클의 어느 한 노광부 에만 파티클이 집중적으로 많이 묻고 다른 노광부에는 파티클이 거의 묻지 않아서, 어느 한 다이에만 반복 결함들이 집중적으로 발생될 수 있다. 이러한 경우에, 기판 상의 전체 반복 결함들의 수는 기 설정된 허용 개수 이하인 것으로 판정되어, 레티클이 정상인 것으로 오인될 수 있다. 그러나, 레티클은 매우 많은 파티클이 묻은 노광부를 갖고 있으므로, 이러한 노광부를 이용해서 노광된 다이들에는 연속적으로 결함들이 매우 많이 발생될 것이다.

따라서, 단계 ST31에서, 반복결함 계산부(260)가 전체 반복 결함들의 개수가 기판별 허용 개수 이상인지 여부를 확인한다. 전체 반복 결함들의 개수가 기판별 허용 개수 이상이면, 단계 ST32에서, 경보부(270)가 경보 메시지를 표시하여, 레티클이 오염되었다는 것을 알린다.

반면에, 전체 결함들의 개수가 기판별 허용 개수 이하이면, 단계 ST33에서, 반복결함 계산부(260)가 각 다이별 반복 결함들의 개수가 다이별 허용 개수 이상인지 여부를 확인한다. 가장 많은 수의 반복 결함들이 발견된 어느 한 다이에 대해서만 확인하면 된다.

다이별 반복 결함들의 개수가 다이별 허용 개수 이상이면, 단계 ST32에서, 경보부(270)가 경보 메시지를 표시하게 된다. 경보 메시지는 단순히 작업자에게 반복 결함의 존재를 알려서, 레티클이 비정상 상태라는 것을 확인하게만 할 수도 있다. 또는, 경보 메시지가 표시되면, 작업자가 반복 결함에 대한 조치를 반드시 하도록, 후속 공정이 진행되지 못하도록 하는 기능이 부여될 수도 있을 것이다.

다이별 반복 결함들의 개수가 다이별 허용 개수 이하이면, 단계 ST34에서, 레티클을 정상으로 판정한다.

본 실시예에 따르면, 각 다이를 기준 다이와 비교함과 아울러 각 다이들이 동일 공정 영역 내에 위치하는지도 확인하게 되므로, 빠른 시간 내에 반복 결함만을 정확하게 분류할 수가 있게 된다.

실시예 3

도 13을 참조로, 결함 검출 장치는 결함 검출부(310)와, 결함 검출부(310)에서 검출된 결함들의 위치가 표시된 기판 맵을 작성하는 기판 맵 작성부(320)를 포함한다.

반복 결함 분류 장치(300)는 기판 맵 상의 공정 영역들과 기준 공정 영역을 비교하는 공정영역 비교부(330), 결함들의 위치를 기준 공정 영역 상에 표시하는 좌표 설정부(340), 및 결함들 중에서 반복결함을 분류하는 반복결함 분류부(350)를 포함한다. 한편, 반복 결함 분류 장치(300)는 전체 반복 결함들의 수를 카운트하는 반복결함 계산부(360)와, 반복 결함 계산부(360)의 계산 결과에 따라 경보 메시지를 표시하는 경보부(370)를 더 포함할 수도 있다.

공정영역 비교부(330)는 기판 맵 상의 공정 영역들을 기준 공정 영역과 순차적으로 비교한다. 좌표 설정부(340), 반복결함 분류부(350), 반복결함 계산부(360) 및 경보부(370)는 제 1 실시예의 좌표 설정부(140), 반복결함 분류부(150), 반복결함 계산부(160) 및 경보부(170)와 동일한 동작을 수행하므로, 좌표 설정부(340), 반복결함 분류부(350), 반복결함 계산부(360) 및 경보부(370)에 대해서는 반복하여 설명하지 않는다.

도 14를 참조로, 단계 ST41에서, 결함 검출부(310)가 기판 상에 존재하는 모든 결함들을 검출한다. 단계 ST42에서, 기판 맵 작성부(320)가 모든 결함들의 위치가 표시된 기판 맵을 작성한다. 기판 맵 상에는 공정 영역, 즉 노광 영역들이 설정된다. 단계 ST43에서, 기판 맵 상의 공정 영역과 대응하고 결함을 갖지 않는 기준 공정 영역이 다이 비교부(330)에 설정된다.

단계 ST44에서, 다이 비교부(330)가 기판 맵 상의 각 공정 영역들을 오직 기준 공정 영역과 순차적으로 비교한다. 단계 ST45에서, 좌표 설정계(340)가 모든 결함들의 위치를 기준 공정 영역의 X-Y 좌표계에 설정한다. 단계 ST46에서, 반복결함 분류부(350)가 전체 결함들 중에서 기준 공정 영역의 X-Y 좌표계의 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 결함들을 반복 결함으로 분류한다.

단계 ST47에서, 반복결함 계산부(360)가 예비 분류된 반복 결함의 수를 카운트한다. 단계 ST48에서, 반복결함 계산부(360)는 반복 결함의 수가 기 설정된 허용 개수 이상인지 여부를 판별한다.

단계 ST49에서, 반복 결함의 수가 허용 개수 이하인 것으로 확인되면, 레티클을 정상으로 판정한다. 반면에, 단계 ST50에서, 반복 결함의 수가 허용 개수 이상인 것으로 확인되면, 경보부(370)가 레티클이 비정상이라는 것을 작업자가 인식할 수 있도록 경보 메시지를 표시하게 된다. 경보 메시지는 단순히 작업자에게 반복 결함의 존재를 알리는 기능을 가질 수도 있다. 또는, 경보 메시지가 표시되면, 작업자가 반복 결함에 대한 조치를 반드시 하도록, 후속 공정이 진행되지 못하도록 하는 기능이 부여될 수도 있을 것이다.

본 실시예에 따르면, 기판 맵 상의 공정 영역들을 기준 공정 영역과 비교함으로써, 전체 결함들 중에서 반복 결함만을 정확하게 분류할 수가 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기판 상의 다이들을 기준 다이와 비교한 후, 결함들의 모든 위치들을 기준 다이 상에 설정시킨다. 기준 다이의 공차 영역 내에 반복적으로 표시되는 결함들이 반복 결함으로 분류된다. 따라서, 다이들을 서로 비교하지 않아도 되므로, 반복 결함을 분류하는데 소요되는 시간이 대폭 단축된다.

또한, 다이들의 위치를 공정 영역별로 확인하게 되므로, 전체 결함들 중에서 반복 결함만을 정확하게 분류할 수가 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

기판 상의 모든 다이들을 기 설정된 기준 다이와 순차적으로 비교하는 단계;

상기 모든 다이 상의 결함들 위치들과 일대일로 대응하는 좌표들을 상기 기준 다이 상에 설정하는 단계; 및

상기 기준 다이 상의 어느 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 좌표들과 대응하는 결함들을 반복 결함으로 분류하는 단계를 포함하는 기판의 반복 결함 분류 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 기준 다이를 동일한 정사각형 형상을 갖는 복수개의 분류 영역들로 구획하고,

상기 공차 영역은 5개의 분류 영역들로 이루어진 십자형인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 반복 결함들의 수를 카운트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 반복 결함들의 수가 허용 개수 이상이면, 경보 메시지를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
공정 영역별로 공정이 수행된 기판 상의 모든 다이를 기준 다이와 순차적으로 비교하는 단계;

상기 모든 다이 상의 결함들 위치들과 일대일로 대응하는 좌표들을 기준 다이 상에 설정하는 단계;

상기 기준 다이 상의 어느 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 좌표들과 대응하는 결함들을 반복 결함으로 예비 분류하는 단계;

상기 예비 분류된 반복 결함이 동일 공정 영역 내에 위치하는지 여부를 판별하는 단계; 및

상기 판별 결과에 따라, 상기 예비 분류된 반복 결함을 반복 결함으로 최종 분류하는 단계를 포함하는 기판의 반복 결함 분류 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 공정 영역은 복수개의 노광부를 갖는 하나의 레티클을 이용해서 각각 노광된 복수개의 다이들을 포함하는 노광 영역인 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 기판 상의 전체 반복 결함들의 개수와 상기 각 다이별 반복 결함들의 개수를 각각 카운트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 기판 상의 전체 반복 결함들의 개수가 기 설정된 기 판별 허용 개수 이상이면, 경보 메시지를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 기판 상의 전체 반복 결함들의 개수가 기 설정된 기판별 허용 개수 이하이면서 상기 다이별 반복 결함들의 개수가 기 설정된 다이별 허용 개수 이상이면, 경보 메시지를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 기준 다이를 동일한 정사각형 형상을 갖는 복수개의 분류 영역들로 구획하고,

상기 공차 영역은 5개의 분류 영역들로 이루어진 십자형인 것을 특징으로 하는 방법.
기판 상의 공정 영역 각각을 기준 공정 영역과 순차적으로 비교하는 단계;

상기 모든 공정 영역들 상의 결함들 위치들과 일대일로 대응하는 좌표들을 상기 기준 공정 영역 상에 설정하는 단계; 및

상기 기준 공정 영역 상의 어느 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 좌표들과 대응하는 결함들을 반복 결함으로 분류하는 단계를 포함하는 기판의 반복 결함 분류 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 공정 영역은 하나의 레티클을 이용해서 노광된 복수개의 다이들을 포함하는 노광 영역인 것을 특징으로 하는 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 기준 다이를 동일한 정사각형 형상을 갖는 복수개의 분류 영역들로 구획하고,

상기 공차 영역은 5개의 분류 영역들로 이루어진 십자형인 것을 특징으로 하는 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 반복 결함들의 수를 카운트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 반복 결함들의 수가 허용 개수 이상이면, 경보 메시지를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
기판 상의 모든 다이를 기준 다이와 순차적으로 비교하는 다이 비교부;

상기 모든 다이 상의 결함들 위치들과 일대일로 대응하는 좌표들을 상기 기준 다이 상에 설정하는 좌표 설정부; 및

상기 기준 다이 상의 어느 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 좌표들과 대응하는 결함들을 반복 결함으로 분류하는 반복결함 분류부를 포함하는 기판의 반복 결함 분류 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 반복 결함들의 수를 카운트하는 반복결함 계산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 반복결함 계산부에서 카운트된 반복 결함들의 수가 허용 개수 이상이면 경보 메시지를 표시하는 경보부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
공정 영역별로 공정이 수행된 기판 상의 모든 다이를 기준 다이와 순차적으로 비교하는 비교부;

상기 모든 다이 상의 결함들 위치들과 일대일로 대응하는 좌표들을 상기 기준 다이 상에 설정하는 좌표 설정부;

상기 결함들이 동일 공정 영역 내에 위치하는지 여부를 판별하는 공정영역 판별부; 및

상기 기준 다이 상의 어느 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 좌표들과 대응하는 결함들을 반복 결함으로 예비 분류하고, 상기 공정영역 판별부의 판별 결과에 따라 상기 예비 분류된 반복 결함을 반복 결함으로 최종 분류하는 반복결함 분류부를 포함하는 기판의 반복 결함 분류 장치.
제 19 항에 있어서, 상기 기판 상의 전체 반복 결함들의 개수와 상기 각 다 이별 반복 결함들의 개수를 각각 카운트하는 반복결함 계산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 전체 반복 결함들의 개수가 기 설정된 기판별 허용 개수 이상 또는 상기 전체 반복 결함들의 개수가 상기 기판별 허용 개수 이하이고 상기 다이별 반복 결함들의 개수가 기 설정된 다이별 허용 개수 이상이면, 경보 메시지를 표시하는 경보부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
기판 상의 공정 영역 각각을 기준 공정 영역과 순차적으로 비교하는 공정 영역 비교부;

상기 모든 공정 영역들 상의 결함들 위치들과 일대일로 대응하는 좌표들을 상기 기준 공정 영역 상에 설정하는 좌표 설정부; 및

상기 기준 공정 영역 상의 어느 한 지점으로부터 설정된 공차 영역 내에서 반복적으로 표시되는 좌표들과 대응하는 결함들을 반복 결함으로 분류하는 반복결함 분류부를 포함하는 기판의 반복 결함 분류 장치.
제 22 항에 있어서, 상기 반복 결함들의 수를 카운트하는 반복결함 계산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 23 항에 있어서, 상기 반복 결함들의 수가 허용 개수 이상이면, 경보 메 시지를 표시하는 경보부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.