KR100607410B1 - 기판 정렬 방법 및 장치, 이를 이용한 기판의 결함 검사방법 및 장치 - Google Patents

기판 정렬 방법 및 장치, 이를 이용한 기판의 결함 검사방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

기판 정렬 방법에 따르면, 패턴을 갖는 기판을 1차 정렬시킨다. 패턴의 형상과 대응하는 패턴 정보를 획득한다. 이어서, 패턴 정보를 기 설정된 기준 패턴 정보와 비교한 후, 비교 결과에 따라 기준 패턴 정보를 패턴 정보로 교체한다. 패턴의 위치가 패턴 정보와 일치되도록, 기판을 2차 정렬시킨다. 따라서, 2차 정렬 공정 중에, 정상 패턴을 갖는 기판을 오류로 판정하여, 기판에 대한 1차 및 2차 정렬 공정들을 처음부터 다시 수행할 필요가 없게 된다.

Description

기판 정렬 방법 및 장치, 이를 이용한 기판의 결함 검사 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF ALIGNING A SUBSTRATE, AND METHOD AND APPARATUS OF INSPECTING A DEFECT ON A SUBSTRATE USING THE METHOD}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판의 정렬 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2 및 도 3은 기판을 1차 정렬하는 것을 순차적으로 나타낸 기판의 평면도들이다.
도 4는 기판을 2차 정렬하는 것을 나타낸 기판의 평면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ 부위를 확대해서 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판의 정렬 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 기판 정렬 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 기판의 결함 검사 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 기판의 결함 검사 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 기판의 결함 검사 장치를 나타낸 블 럭도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
W : 기판 P : 패턴
B : 템플레이트 박스
110 : 1차 정렬부 120 : 패턴 정보 처리부
130 : 비교부 140 : 2차 정렬부
본 발명은 기판 정렬 방법 및 이를 이용한 기판의 결함 검사 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기판 상의 파티클과 같은 결함 검사를 위해서 기판을 정렬시키는 방법과, 이러한 방법을 이용해서 기판 상의 결함을 검사하는 방법에 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, 웨이퍼 표면을 깨끗하게 유지하는 것은 매우 힘든 일이다.
최근, 반도체 소자의 미세화 및 고집적화가 급속히 진행됨에 따라, 과거 저집적화 제품의 반도체 소자에서 중요하게 생각되지 않았던 미세한 파티클에 의한 오염이 제품의 성능과 수율에 큰 영향을 미치고 있다.
통계적으로, 파티클에 기인하여 발생하는 결함과 수율과의 관계는 다음 식으로 나타낼 수가 있다.
Y = Exp(-DA)
상기 식에서, Y는 수율을 나타내고, D는 파티클의 밀도, A는 회로 영역의 면적을 나타낸다. 상기 식에서와 같이, 반도체 칩 1개당 파티클의 수(DA)가 증가함에 따라, 수율은 지속적으로 감소하게 된다.
일반적으로, 4M DRAM의 경우에는, 0.3㎛ 이상의 파티클이 제거되도록 공정 환경을 관리하면 되지만, 반도체 소자의 집적도가 높아질수록 관리해야 할 파티클은 더욱 미세화되어, 256M DRAM의 경우에는 약 0.1㎛ 이상의 파티클까지 관리해야 될 것으로 전망된다. 따라서, 관리해야 할 파티클의 크기가 작아질수록 파티클에 의한 결함은 증가하기 때문에, 디자인 룰이 미세한 반도체 소자의 제조 공정에서는, 파티클로 인한 수율 감소가 더욱 커지게 된다. 그러므로, 64M DRAM 또는 256M DRAM급의 반도체 소자의 제조 공정에서는 높은 수율을 얻기 위하여 매우 엄격한 파티클의 관리가 요구된다.
기판 상의 파티클을 검사하는 방법은 크게 램프를 이용하는 방법과 레이저를 이용한 방법으로 구분될 수 있다. 관리되어야 할 파티클의 크기가 점차 줄어들고 있기 때문에, 정밀도가 낮은 램프를 이용하는 방법은 점차 사용되고 있지 않고, 현재에는 레이저를 이용한 방법이 주로 사용되고 있다.
레이저를 이용한 종래의 파티클 검사 방법에서는, 먼저 패턴들이 형성된 기판을 검사 장비의 스테이지 상에 안치시킨 후, 기판 전체에 대한 1차 정렬 공정을 실시한다. 기판으로 레이저를 조사하여, 기판으로부터 산란된 레이저로부터 허용 범위 이내의 파티클을 갖는 기준 이미지(reference image)를 수득한다. 이어서, 기준 이미지를 이용해서 기판의 패턴에 대한 2차 정렬 공정을 실시한다. 2차 정렬 공정에서는, 기준 이미지와 일치하도록 각 패턴 이미지들을 정렬시키게 되는데, 이를 통상적으로 레지스트레이션 정렬(registration alignment)이라 칭한다. 2차 정렬 공정을 통해서정상적으로 정렬된 기판 상에 검사 영역을 설정한다. 검사 영역을 레이저로 스캐닝하여, 검사 영역 이미지를 획득한다. 검사 영역 이미지와 기준 이미지를 비교하여, 기판 상의 파티클 여부를 판별한다.
한편, 종래의 파티클 검사 방법에서는, 최초 기판으로부터 획득한 기준 이미지를 후속 기판들에 대해서 계속 사용하게 된다. 따라서, 후속 기판들에 대한 파티클 검사 방법에서는, 상기된 공정들 중 기준 이미지를 획득하는 공정은 생략된다.
그런데, 복수개의 기판들에 대해서 동일한 공정 조건 하에서 소정의 패턴을 각 기판들 상에 형성시켰다 하더라도, 각 기판 상의 패턴들은 모두 동일한 형상을 가질 수는 없다. 따라서, 각 기판 상의 패턴들은 구조적으로 약간씩 차이가 나는 형상을 갖게 된다. 결국, 후속 기판의 패턴 이미지가 최초 기판으로부터 얻은 기준 이미지와 상당히 다를 소지가 매우 높다.
상기와 같은 경우가 발생되면, 2차 정렬 공정에서 검사 장비는 해당 기판에 대해서 오류로 판정하게 된다. 오류로 판정된 기판은 2차 정렬 공정을 통과하지 못하고 검사 장비로부터 반출되므로, 파티클 검사 공정은 실시할 수도 없게 된다. 2차 정렬 공정에서 오류로 판정된 기판은 불량 패턴을 갖는 것이 아니라 기준 이미 지와 약간 다른 형상의 패턴을 가질 뿐인데, 종래의 방법에 의해서는 해당 기판에 대한 파티클 검사 공정을 계속 실시할 수가 없었다.
그러므로, 종래에는 오류로 판정된 기판용으로 기준 이미지를 다시 설정한 후, 상기된 공정들을 다시 반복해야만 하는 번거로움이 있었다. 즉, 종래에는 기판을 1차 정렬시키는 공정과 2차 정렬시키는 공정을 처음부터 다시 수행해야만 하였다. 특히, 파티클 검사 공정은 수십개 이상으로 이루어진 반도체 제조 공정들 사이에 항상 실시되어야 하는데, 종래와 같이 1차 및 2차 정렬 공정을 처음부터 반복하는 것은 반도체 제조 공정의 시간상으로 큰 손실이 아닐 수 없다.
본 발명은 정상 패턴을 갖는 기판들이 오류로 판정되지 않고 2차 정렬되도록 할 수 있는 기판 정렬 방법을 제공한다.]
또한, 본 발명은 상기 기판 정렬 방법을 수행하기에 적합한 기판 정렬 장치를 제공한다.
본 발명은 상기된 기판 정렬 방법을 이용한 기판의 결함 검사 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 기판의 결함 검사 방법을 수행하기에 적합한 기판의 결함 검사 장치를 제공한다.
본 발명의 일 견지에 따른 기판 정렬 방법에 따르면, 패턴을 갖는 기판을 1차 정렬시킨다. 패턴의 형상과 대응하는 패턴 정보를 획득한다. 이어서, 패턴 정보 를 기 설정된 기준 패턴 정보와 비교한 후, 비교 결과에 따라 기준 패턴 정보를 패턴 정보로 교체한다. 패턴의 위치가 패턴 정보와 일치되도록, 기판을 2차 정렬시킨다.
본 발명의 다른 견지에 따른 기판 정렬 방법에 따르면, 제 1 패턴을 갖는 제 1 기판을 1차 정렬시킨다. 제 1 패턴의 형상과 대응하는 기준 패턴 정보를 획득한다. 제 1 패턴의 위치가 기준 패턴 정보와 일치되도록, 제 1 기판을 2차 정렬시킨다. 이어서, 제 2 패턴을 갖는 제 2 기판을 1차 정렬시킨다. 제 2 패턴의 형상과 대응하는 패턴 정보를 획득한다. 패턴 정보를 기준 패턴 정보와 비교한 후, 비교 결과에 따라 기준 패턴 정보를 패턴 정보로 교체한다. 그런 다음, 제 2 패턴의 위치가 패턴 정보와 일치되도록, 제 2 기판을 2차 정렬시킨다.
본 발명의 또 다른 견지에 따른 기판 정렬 장치는 패턴을 갖는 기판을 1차 정렬시키는 1차 정렬부를 포함한다. 패턴 정보 처리부가 패턴에 관한 패턴 정보를 처리한다. 패턴 정보 처리부에는 기준 패턴 정보가 설정된다. 비교부가 기준 패턴 정보와 패턴 정보를 비교하여, 기준 패턴 정보를 패턴 정보로 선택적으로 교체한다. 2차 정렬부가 패턴의 위치가 패턴 정보와 일치되도록, 기판을 2차 정렬시킨다.
본 발명의 일 견지에 따른 기판의 결함 검사 방법에 따르면, 패턴을 갖는 기판을 1차 정렬시킨다. 패턴의 형상과 대응하는 패턴 정보를 획득한다. 패턴 정보를 기 설정된 기준 패턴 정보와 비교한 후, 비교 결과에 따라 기준 패턴 정보를 패턴 정보로 교체한다. 이어서, 패턴의 위치가 패턴 정보와 일치되도록, 기판을 2차 정렬시킨다. 패턴 정보에 따라 기판 상의 결함 존재 여부를 판별한다.
본 발명의 다른 견지에 따른 기판의 결함 검사 방법에 따르면, 제 1 패턴을 갖는 제 1 기판을 1차 정렬시킨다. 제 1 패턴의 형상과 대응하는 기준 패턴 정보를 획득한다. 제 1 패턴의 위치가 기준 패턴 정보와 일치되도록, 제 1 기판을 2차 정렬시킨다. 기준 패턴 정보에 따라 제 1 기판 상의 결함 존재 여부를 판별한다. 이어서, 제 2 패턴을 갖는 제 2 기판을 1차 정렬시킨다. 제 2 패턴의 형상과 대응하는 패턴 정보를 획득한다. 패턴 정보를 기준 패턴 정보와 비교한 후, 비교 결과에 따라 기준 패턴 정보를 패턴 정보로 교체한다. 제 2 패턴의 위치가 패턴 정보와 일치되도록, 제 2 기판을 2차 정렬시킨다. 패턴 정보에 따라 제 2 기판 상의 결함 존재 여부를 판별한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따른 기판의 결함 검사 장치는 패턴을 갖는 기판을 1차 정렬시키는 1차 정렬부를 포함한다. 패턴 정보 처리부가 패턴에 관한 패턴 정보를 처리한다. 패턴 정보 처리부에는 기준 패턴 정보가 설정된다. 비교부가 기준 패턴 정보와 패턴 정보를 비교하여, 기준 패턴 정보를 패턴 정보로 선택적으로 교체한다. 2차 정렬부가 패턴의 위치가 패턴 정보와 일치되도록, 기판을 2차 정렬시킨다. 판별부가 패턴 정보에 따라 기판 상의 결함 존재 여부를 판별한다.
상기된 본 발명에 따르면, 제 2 기판의 제 2 패턴으로부터 획득한 패턴 정보가 기준 패턴 정보와 비교된 후, 허용 범위를 벗어나는 것으로 판별되면, 기준 패턴 정보가 패턴 정보로 교체된다. 패턴 정보에 따라 제 2 기판이 2차 정렬된다. 따라서, 2차 정렬 공정 중에, 정상 패턴을 갖는 제 2 기판을 오류로 판정하여, 제 2 기판에 대한 1차 및 2차 정렬 공정들을 처음부터 다시 수행할 필요가 없게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
기판 정렬 방법
실시예 1
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판의 정렬 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이고, 도 2 및 도 3은 기판을 1차 정렬하는 것을 순차적으로 나타낸 기판의 평면도들이며, 도 4는 기판을 2차 정렬하는 것을 나타낸 기판의 평면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ 부위를 확대해서 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조로, 단계 ST11에서, 제 1 패턴을 갖는 제 1 기판을 검사 장비의 스테이지 상에 안치시킨 후, 제 1 기판을 스테이지 상에서 1차 정렬시킨다. 1차 정렬 공정을 통해서, 파티클 검사 공정이 가능하도록 제 1 기판의 위치와 각도가 스테이지 상에서 정확하게 정렬된다.
1차 정렬 공정은 두 단계로 이루어질 수 있다. 도 2를 참조로, 먼저 제 1 기판(W) 상에 제 1 폭을 갖는 2개의 제 1 정렬점(F1, F2)들을 설정한다. 제 1 정렬점(F1, F2)들을 검사 장비에 설정된 좌표에 일치시킴으로써, 제 1 기판(W)의 위치와 각도를 조정한다. 이를 통상적으로 파인 정렬(fine alignment)라 칭한다.
도 3을 참조로, 제 1 기판(W) 상에 제 1 폭보다 좁은 폭의 제 2 폭을 갖는 2개의 제 2 정렬점(C1, C2)들을 설정한다. 제 2 정렬점(C1, C2)들을 검사 장비에 설정된 좌표에 일치시킴으로써, 제 1 기판(W)의 위치와 각도를 재차 조정한다. 이를 통상적으로 코스 정렬(coarse alignment)라 칭한다.
다시, 도 1을 참조로, 단계 ST12에서, 제 1 패턴 상으로 레이저를 조사하여, 제 1 패턴으로부터 반사된 레이저를 검사 장비가 수광한다. 수광된 레이저 신호를 이미지 신호로 변환시켜서, 제 1 패턴 이미지를 획득한다. 제 1 패턴 이미지를 검사 장비에 기준 이미지로 설정한다. 레이저로는 488nm의 파장을 갖는 아르곤 레이저를 사용할 수 있다.
단계 ST13에서, 제 1 패턴 이미지가 기준 이미지와 일치되도록 제 1 기판을 2차 정렬시킨다. 도 4 및 도 5를 참조로, 2차 정렬 공정에서는, 기준 이미지와 대응하는 제 1 패턴(P) 상에 검사 장비의 템플레이트 박스(template box)를 위치시킨다. 제 1 패턴 이미지는 제 1 기판(W)의 제 1 패턴으로부터 얻은 것이므로, 제 1 패턴 이미지의 형상은 기준 이미지와 실질적으로 동일할 것이다. 따라서, 제 1 기판(W)을 미세하게 이동시켜서, 제 1 패턴 이미지의 위치를 기준 이미지와 일치시킨다.
다시 도 1을 참조로, 단계 ST14에서, 제 2 패턴을 갖는 제 2 기판을 제 1 기판에 대해서 수행하였던 동일한 방법을 통해서 1차 정렬시킨다.
단계 ST15에서, 제 2 패턴 상으로 레이저를 조사한다. 제 2 패턴으로부터 반사된 레이저를 이미지 신호로 전환시켜서, 제 2 패턴 이미지를 획득한다.
단계 ST16에서, 제 2 패턴 이미지의 형상을 기준 이미지와 비교한다.
단계 ST17에서, 제 2 패턴 이미지가 기준 이미지에 대해서 허용 범위 이내의 형상을 갖는지 여부를 판별한다. 제 2 패턴의 형상과 제 1 패턴의 형상이 실질적으 로 동일하다면, 제 2 패턴 이미지는 기준 이미지와 실질적으로 동일한 형상을 가질 것이다.
그러면, 단계 ST18에서, 제 2 패턴 이미지의 위치가 기준 이미지와 일치하도록, 제 2 기판을 미세하게 이동시키는 2차 정렬 공정을 수행한다.
반면에, 제 2 패턴 이미지가 허용 범위를 벗어날 정도로 기준 이미지와 다른 것으로 판정되면, 단계 ST19에서, 제 2 기판을 스테이지 상에 그대로 안치시킨 상태에서, 기준 이미지를 제 2 패턴 이미지로 교체시킴으로써, 새로운 기준 이미지를 검사 장비에 설정시킨다.
단계 ST20에서, 제 2 패턴 이미지가 새로운 기준 이미지와 일치하도록, 제 2 기판을 미세하게 이동시키는 2차 정렬 공정을 수행한다.
한편, 제 2 기판에 대한 정렬 공정이 완료된 후에, 후속 기판들에 대해서도 상기된 단계들이 수행된다. 따라서, 어느 한 기판의 패턴이 기준 이미지와 상이한 것으로 판정되어도, 해당 기판으로부터 얻은 새로운 기준 이미지를 이용해서 2차 정렬 공정이 이루어지게 된다. 그러므로, 해당 기판을 검사 장비로부터 반출시켜서, 1차 및 2차 정렬 공정들을 다시 반복하여 실시하지 않아도 된다.
실시예 2
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판의 정렬 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조로, 단계 ST31에서, 제 1 패턴을 갖는 제 1 기판을 검사 장비의 스테이지 상에 안치시킨 후, 제 1 기판을 스테이지 상에서 1차 정렬시킨다.
단계 ST32에서, 제 1 패턴 상으로 레이저를 조사하여, 제 1 패턴으로부터 산란된 레이저로부터 제 1 광신호 프로파일을 획득한다. 제 1 광신호 프로파일을 기준 광신호 프로파일로서 검사 장비에 설정한다.
단계 ST33에서, 제 1 패턴의 위치가 기준 광신호 프로파일과 일치되도록 제 1 기판을 2차 정렬시킨다.
단계 ST34에서, 제 2 패턴을 갖는 제 2 기판을 제 1 기판에 대해서 수행하였던 동일한 방법을 통해서 1차 정렬시킨다.
단계 ST35에서, 제 2 패턴 상으로 레이저를 조사하여, 제 2 패턴으로부터 산란된 레이저로부터 제 2 광신호 프로파일을 획득한다.
단계 ST36에서, 제 2 광신호 프로파일을 기준 광신호 프로파일과 비교한다.
단계 ST37에서, 제 2 광신호 프로파일이 기준 광신호 프로파일에 대해서 허용 범위 이내인지 여부를 판별한다. 제 2 패턴의 형상과 제 1 패턴의 형상이 실질적으로 동일하다면, 제 2 광신호 프로파일은 기준 광신호 프로파일로부터 허용 범위 이내에 속할 것이다.
그러면, 단계 ST38에서, 제 2 광신호 프로파일이 기준 광신호 프로파일과 일치하도록, 제 2 기판을 미세하게 이동시키는 2차 정렬 공정을 수행한다.
반면에, 제 2 광신호 프로파일이 허용 범위를 벗어날 정도로 기준 광신호 프로파일과 다른 것으로 판정되면, 단계 ST39에서, 제 2 기판을 스테이지 상에 그대로 안치시킨 상태에서, 기준 광신호 프로파일을 제 2 광신호 프로파일로 교체시킴 으로써, 새로운 기준 광신호 프로파일을 검사 장비에 설정시킨다.
단계 ST40에서, 제 2 광신호 프로파일의 위치가 새로운 기준 광신호 프로파일과 일치하도록, 제 2 기판을 미세하게 이동시키는 2차 정렬 공정을 수행한다.
한편, 제 2 기판에 대한 정렬 공정이 완료된 후에, 후속 기판들에 대해서도 상기된 단계들이 수행된다. 따라서, 어느 한 기판의 광신호 프로파일이 기준 광신호 프로파일로부터 허용 범위를 벗어날 정도로 상이한 것으로 판정되어도, 해당 기판으로부터 얻은 새로운 기준 광신호 프로파일을 이용해서 2차 정렬 공정이 이루어지게 된다. 그러므로, 해당 기판을 검사 장비로부터 반출시켜서, 1차 및 2차 정렬 공정들을 다시 반복하여 실시하지 않아도 된다.
기판 정렬 장치
실시예 3
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 기판 정렬 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 7을 참조로, 본 실시예에 따른 기판 정렬 장치(100)는 패턴을 갖는 기판을 1차 정렬시키는 1차 정렬부(110)를 포함한다. 1차 정렬부(110)에 의해 기판의 위치와 각도가 정렬된다.
패턴 정보 처리부(120)가 패턴에 관한 패턴 정보를 처리한다. 패턴 정보 처리부(120)는 이미지 또는 광신호 프로파일인 패턴 정보를 패턴으로부터 획득한다. 또한, 패턴 정보 처리부(120)에는 기준 패턴 정보가 설정된다.
비교부(130)가 기준 패턴 정보와 패턴 정보를 비교한다. 패턴 정보가 기준 패턴 정보로부터 허용 범위를 벗어나면, 비교부(130)는 기준 패턴 정보를 패턴 정보로 교체한다.
2차 정렬부(140)가 패턴의 위치가 패턴 정보와 일치되도록, 기판을 2차 정렬시킨다. 여기서, 2차 정렬부(140)는 1차 정렬부(110)의 기능과 실질적으로 동일한 기능을 가지므로, 2차 정렬부(140)를 별도로 마련할 필요없이 1차 정렬부(110)로 2차 정렬부(140)의 기능인 패턴 위치가 패턴 정보와 일치하도록 기판을 2차 정렬시킬 수도 있다. 또는, 기판 정렬 장치(100)가 1차 정렬부(110)와는 별도로 2차 정렬부(140)를 더 포함할 수도 있다.
기판의 결함 검사 방법
실시예 4
도 8 및 도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 기판의 결함 검사 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 8 및 도 9를 참조로, 단계 ST51에서, 제 1 패턴을 갖는 제 1 기판을 검사 장비의 스테이지 상에 안치시킨 후, 제 1 기판을 스테이지 상에서 1차 정렬시킨다. 단계 ST52에서, 제 1 패턴과 대응하는 제 1 패턴 이미지를 획득하여, 이를 검사 장비에 기준 이미지로 설정한다. 단계 ST53에서, 제 1 패턴 이미지가 기준 이미지와 일치되도록 제 1 기판을 2차 정렬시킨다.
단계 ST54에서, 제 1 기판 상에 제 1 검사 영역을 설정한다. 이어서, 단계 ST55에서, 제 1 검사 영역으로 레이저를 조사하여, 제 1 검사 영역으로부터 반사된 레이저로부터 제 1 검사 영역 이미지를 획득한다.
단계 ST56에서, 제 1 검사 영역 이미지와 기준 이미지를 비교한다. 단계 ST57에서, 비교 결과에 따라, 제 1 검사 영역 상에 파티클의 수가 허용 범위 이내인지 여부를 판별한다.
단계 ST58에서, 제 2 패턴을 갖는 제 2 기판을 제 1 기판에 대해서 수행하였던 동일한 방법을 통해서 1차 정렬시킨다. 단계 ST59에서, 제 2 패턴과 대응하는 제 2 패턴 이미지를 획득한다.
단계 ST60에서, 제 2 패턴 이미지를 기준 이미지와 비교한 후, 단계 ST61에서, 제 2 패턴 이미지가 기준 이미지에 대해서 허용 범위 이내의 형상을 갖는지 여부를 판별한다.
제 2 패턴 이미지가 허용 범위 이내라면, 단계 ST62에서, 제 2 패턴 이미지의 위치가 기준 이미지와 일치하도록, 제 2 기판을 미세하게 이동시키는 2차 정렬 공정을 수행한다.
단계 ST63에서, 제 2 기판 상에 제 2 검사 영역을 설정한다. 단계 ST64에서, 제 2 검사 영역으로 레이저를 조사하여, 제 2 검사 영역으로부터 반사된 레이저로부터 제 2 검사 영역 이미지를 획득한다. 단계 ST65에서, 제 2 검사 영역 이미지와 기준 이미지를 비교한 후, 단계 ST66에서 비교 결과에 따라 제 2 검사 영역 상의 파티클 존재 여부를 판별한다.
반면에, 제 2 패턴 이미지가 허용 범위를 벗어날 정도로 기준 이미지와 다른 것으로 판정되면, 단계 ST67에서, 제 2 기판을 스테이지 상에 그대로 안치시킨 상태에서, 기준 이미지를 제 2 패턴 이미지로 대체시킴으로써, 새로운 기준 이미지를 검사 장비에 설정시킨다. 단계 ST68에서, 제 2 패턴 이미지가 새로운 기준 이미지와 일치하도록, 제 2 기판을 미세하게 이동시키는 2차 정렬 공정을 수행한다.
단계 ST69에서, 제 2 기판 상에 제 2 검사 영역을 설정한다. 그런 다음, 단 계 ST70에서, 제 2 검사 영역과 대응하는 제 2 검사 영역 이미지를 획득한다. 단계 ST71에서, 제 2 검사 영역 이미지와 새로운 기준 이미지를 비교한 후, 단계 ST66에서 비교 결과에 따라 제 2 검사 영역 상의 파티클 존재 여부를 판정한다.
실시예 5
도 10 및 도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 기판의 결함 검사 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 10 및 도 11을 참조로, 단계 ST81에서, 제 1 패턴을 갖는 제 1 기판을 검사 장비의 스테이지 상에 안치시킨 후, 제 1 기판을 스테이지 상에서 1차 정렬시킨다. 단계 ST82에서, 제 1 패턴과 대응하는 제 1 광신호 프로파일을 획득하여, 이를 검사 장비에 기준 광신호 프로파일로 설정한다. 단계 ST83에서, 제 1 광신호 프로파일이 기준 광신호 프로파일과 일치되도록 제 1 기판을 2차 정렬시킨다.
단계 ST84에서, 제 1 기판 상에 제 1 검사 영역을 설정한다. 이어서, 단계 ST85에서, 제 1 검사 영역과 대응하는 제 1 검사 영역 광신호 프로파일을 획득한다.
단계 ST86에서, 제 1 검사 영역 광신호 프로파일과 기준 광신호 프로파일을 비교한다. 단계 ST87에서, 비교 결과에 따라, 제 1 검사 영역 상에 파티클의 수가 허용 범위 이내인지 여부를 판별한다.
단계 ST88에서, 제 2 패턴을 갖는 제 2 기판을 제 1 기판에 대해서 수행하였던 동일한 방법을 통해서 1차 정렬시킨다. 단계 ST89에서, 제 2 패턴과 대응하는 제 2 광신호 프로파일을 획득한다.
단계 ST90에서, 제 2 광신호 프로파일을 기준 광신호 프로파일과 비교한 후, 단계 ST91에서, 제 2 광신호 프로파일이 기준 광신호 프로파일에 대해서 허용 범위 이내에 속하는지 여부를 판별한다.
제 2 광신호 프로파일이 허용 범위 이내라면, 단계 ST92에서, 제 2 광신호 프로파일이 기준 광신호 프로파일과 일치하도록, 제 2 기판을 미세하게 이동시키는 2차 정렬 공정을 수행한다.
단계 ST93에서, 제 2 기판 상에 제 2 검사 영역을 설정한다. 단계 ST94에서, 제 2 검사 영역과 대응하는 제 2 검사 영역 광신호 프로파일을 획득한다. 단계 ST95에서, 제 2 검사 영역 프로파일과 기준 광신호 프로파일을 비교한 후, 단계 ST96에서 비교 결과에 따라 제 2 검사 영역 상의 파티클 존재 여부를 판별한다.
반면에, 제 2 광신호 프로파일이 허용 범위를 벗어날 정도로 기준 광신호 프로파일과 다른 것으로 판정되면, 단계 ST97에서, 제 2 기판을 스테이지 상에 그대로 안치시킨 상태에서, 기준 광신호 프로파일을 제 2 광신호 프로파일로 교체시킴으로써, 새로운 기준 광신호 프로파일을 검사 장비에 설정시킨다. 단계 ST98에서, 제 2 광신호 프로파일이 새로운 기준 광신호 프로파일과 일치하도록, 제 2 기판을 미세하게 이동시키는 2차 정렬 공정을 수행한다.
단계 ST99에서, 제 2 기판 상에 제 2 검사 영역을 설정한다. 그런 다음, 단계 ST100에서, 제 2 검사 영역과 대응하는 제 2 검사 영역 광신호 프로파일을 획득한다. 단계 ST101에서, 제 2 검사 영역 광신호 프로파일과 새로운 기준 광신호 프 로파일을 비교한 후, 단계 ST96에서 비교 결과에 따라 제 2 검사 영역 상의 파티클 존재 여부를 판정한다.
기판의 결함 검사 장치
실시예 6
도 12는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 기판의 결함 검사 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 12를 참조로, 본 실시예에 따른 기판의 결함 검사 장치(200)는 패턴을 갖는 기판을 1차 정렬시키는 1차 정렬부(210)를 포함한다. 기준 패턴 정보가 설정된 패턴 정보 처리부(220)가 패턴에 관한 패턴 정보를 처리한다. 비교부(230)가 기준 패턴 정보와 패턴 정보를 비교한다. 패턴 정보가 기준 패턴 정보로부터 허용 범위를 벗어나면, 비교부(230)는 기준 패턴 정보를 패턴 정보로 교체한다. 2차 정렬부(240)가 패턴의 위치가 패턴 정보와 일치되도록, 기판을 2차 정렬시킨다. 판별부(250)는 패턴 정보에 따라 기판 상의 결함 존재 여부를 판별한다.
여기서, 2차 정렬부(240)는 1차 정렬부(210)의 기능과 실질적으로 동일한 기능을 가지므로, 2차 정렬부(240)를 별도로 마련할 필요없이 1차 정렬부(210)로 2차 정렬부(240)의 기능인 패턴 위치가 패턴 정보와 일치하도록 기판을 2차 정렬시킬 수도 있다. 또는, 기판의 결함 검사 장치(200)가 1차 정렬부(210)와는 별도로 2차 정렬부(240)를 더 포함할 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 후속 기판의 패턴이 기준 이미지와 다른 것으로 판정되면, 기준 이미지를 후속 기판의 패턴과 대응하는 다른 기준 이미지로 대체된다. 따라서, 후속 기판에 대한 1차 및 2차 공정을 재차 반복하지 않고 후속 기판이 2차 정렬 공정을 통과할 수가 있게 되어, 후속 기판에 대한 파티클 검 사 공정을 완료할 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 (16)

  1. 패턴을 갖는 기판 상에 제 1 폭으로 이격된 2개의 제 1 정렬점들을 설정하는 단계;
    상기 제 1 정렬점들이 기 설정된 제 1 좌표와 일치하도록, 상기 기판을 이동시키는 단계;
    상기 기판 상에 상기 제 1 폭보다 좁은 제 2 폭으로 이격된 2개의 제 2 정렬점들을 설정하는 단계;
    상기 제 2 정렬점들이 기 설정된 제 2 좌표와 일치하도록 상기 기판을 이동시켜서, 상기 기판을 1차 정렬시키는 단계;
    상기 패턴의 형상과 대응하는 패턴 정보를 획득하는 단계;
    상기 패턴 정보를 기 설정된 기준 패턴 정보와 비교하는 단계;
    상기 비교 결과에 따라, 상기 기준 패턴 정보를 상기 패턴 정보로 교체하는 단계; 및
    상기 패턴의 위치가 상기 패턴 정보와 일치되도록, 상기 기판을 2차 정렬시키는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기준 패턴 정보와 상기 패턴 정보는 이미지 또는 광 신호 프로파일인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 패턴을 갖는 제 1 기판 상에 제 1 폭으로 이격된 2개의 제 1 정렬점들을 설정하는 단계;
    상기 제 1 정렬점들이 기 설정된 제 1 좌표와 일치하도록, 상기 제 1 기판을 이동시키는 단계;
    상기 제 1 기판 상에 상기 제 1 폭보다 좁은 제 2 폭으로 이격된 2개의 제 2 정렬점들을 설정하는 단계;
    상기 제 2 정렬점들이 기 설정된 제 2 좌표와 일치하도록 상기 제 1 기판을 이동시켜서, 상기 제 1 기판을 1차 정렬시키는 단계;
    상기 제 1 패턴의 형상과 대응하는 기준 패턴 정보를 획득하는 단계;
    상기 제 1 패턴의 위치가 상기 기준 패턴 정보와 일치되도록, 상기 제 1 기판을 2차 정렬시키는 단계;
    제 2 패턴을 갖는 제 2 기판 상에 제 3 폭으로 이격된 2개의 제 3 정렬점들을 설정하는 단계;
    상기 제 3 정렬점들이 기 설정된 제 3 좌표와 일치하도록, 상기 제 2 기판을 이동시키는 단계;
    상기 제 2 기판 상에 상기 제 3 폭보다 좁은 제 4 폭으로 이격된 2개의 제 4 정렬점들을 설정하는 단계;
    상기 제 4 정렬점들이 기 설정된 제 4 좌표와 일치하도록 상기 제 2 기판을 이동시켜서, 상기 제 2 기판을 1차 정렬시키는 단계;
    상기 제 2 패턴의 형상과 대응하는 패턴 정보를 획득하는 단계;
    상기 패턴 정보를 상기 기준 패턴 정보와 비교하는 단계;
    상기 비교 결과에 따라, 상기 기준 패턴 정보를 상기 패턴 정보로 교체하는 단계; 및
    상기 제 2 패턴의 위치가 상기 패턴 정보와 일치되도록, 상기 제 2 기판을 2차 정렬시키는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 기준 패턴 정보와 상기 패턴 정보는 이미지 또는 광신호 프로파일인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 삭제
  8. 패턴을 갖는 기판 상에 제 1 폭으로 이격된 2개의 제 1 정렬점들을 설정하는 단계;
    상기 제 1 정렬점들이 기 설정된 제 1 좌표와 일치하도록, 상기 기판을 이동시키는 단계;
    상기 기판 상에 상기 제 1 폭보다 좁은 제 2 폭으로 이격된 2개의 제 2 정렬점들을 설정하는 단계;
    상기 제 2 정렬점들이 기 설정된 제 2 좌표와 일치하도록 상기 기판을 이동시켜서, 상기 기판을 1차 정렬시키는 단계;
    상기 패턴의 형상과 대응하는 패턴 정보를 획득하는 단계;
    상기 패턴 정보를 기 설정된 기준 패턴 정보와 비교하는 단계;
    상기 비교 결과에 따라, 상기 기준 패턴 정보를 상기 패턴 정보로 교체하는 단계;
    상기 패턴의 위치가 상기 패턴 정보와 일치되도록, 상기 기판을 2차 정렬시키는 단계; 및
    상기 패턴 정보에 따라 상기 기판 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계를 포함하는 기판의 결함 검사 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 기준 패턴 정보와 상기 패턴 정보는 이미지이고,
    상기 기판 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계는
    상기 기판 상에 검사 영역을 설정하는 단계;
    상기 검사 영역의 형상과 대응하는 검사 영역 이미지를 획득하는 단계; 및
    상기 검사 영역 이미지와 상기 패턴 정보를 비교하여, 상기 검사 영역 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 기준 패턴 정보와 상기 패턴 정보는 광신호 프로파일이고,
    상기 기판 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계는
    상기 기판 상에 검사 영역을 설정하는 단계;
    상기 검사 영역의 형상과 대응하는 검사 영역 광신호 프로파일을 획득하는 단계; 및
    상기 검사 영역 광신호 프로파일과 상기 패턴 정보를 비교하여, 상기 검사 영역 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 패턴을 갖는 제 1 기판을 1차 정렬시키는 단계;
    상기 제 1 패턴의 형상과 대응하는 기준 패턴 정보를 획득하는 단계;
    상기 제 1 패턴의 위치가 상기 기준 패턴 정보와 일치되도록, 상기 제 1 기판을 2차 정렬시키는 단계;
    상기 기준 패턴 정보에 따라 상기 제 1 기판 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계;
    제 2 패턴을 갖는 제 2 기판을 1차 정렬시키는 단계;
    상기 제 2 패턴의 형상과 대응하는 패턴 정보를 획득하는 단계;
    상기 패턴 정보를 상기 기준 패턴 정보와 비교하는 단계;
    상기 비교 결과에 따라, 상기 기준 패턴 정보를 상기 패턴 정보로 교체하는 단계;
    상기 제 2 패턴의 위치가 상기 패턴 정보와 일치되도록, 상기 제 2 기판을 2차 정렬시키는 단계; 및
    상기 패턴 정보에 따라 상기 제 2 기판 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계를 포함하는 기판의 결함 검사 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 기준 패턴 정보는 이미지이고,
    상기 제 1 기판 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계는
    상기 제 1 기판 상에 제 1 검사 영역을 설정하는 단계;
    상기 제 1 검사 영역의 형상과 대응하는 제 1 검사 영역 이미지를 획득하는 단계; 및
    상기 제 1 검사 영역 이미지와 상기 기준 패턴 정보를 비교하여, 상기 제 1 검사 영역 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 기준 패턴 정보는 광신호 프로파일이고,
    상기 제 1 기판 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계는
    상기 제 1 기판 상에 제 1 검사 영역을 설정하는 단계;
    상기 제 1 검사 영역의 형상과 대응하는 제 1 검사 영역 광신호 프로파일을 획득하는 단계; 및
    상기 제 1 검사 영역 광신호 프로파일과 상기 기준 패턴 정보를 비교하여, 상기 제 1 검사 영역 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 패턴 정보는 이미지이고,
    상기 제 2 기판 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계는
    상기 제 2 기판 상에 제 2 검사 영역을 설정하는 단계;
    상기 제 2 검사 영역의 형상과 대응하는 제 2 검사 영역 이미지를 획득하는 단계; 및
    상기 제 2 검사 영역 이미지와 상기 패턴 정보를 비교하여, 상기 제 2 검사 영역 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 패턴 정보는 광신호 프로파일이고,
    상기 제 2 기판 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계는
    상기 제 2 기판 상에 제 2 검사 영역을 설정하는 단계;
    상기 제 2 검사 영역의 형상과 대응하는 제 2 검사 영역 광신호 프로파일을 획득하는 단계; 및
    상기 제 2 검사 영역 광신호 프로파일과 상기 패턴 정보를 비교하여, 상기 제 2 검사 영역 상의 결함 존재 여부를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 삭제
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