KR100888444B1 - Auto count system for measuring direct surface oxide defect and method thereof - Google Patents

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문명철
이창섭
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주식회사 실트론
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Abstract

산화막결함 자동측정시스템 및 자동측정방법이 개시된다. 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템은 산화막이 형성된 검사 대상 웨이퍼를 지지하는 스테이지부, 검사 대상 웨이퍼의 표면을 촬영하여 표면 영상을 생성하는 영상 획득부 및 영상 획득부에서 생성된 표면 영상을 디지털 영상정보로 변환하는 A/D 변환부를 구비한다. 그리고 기준 웨이퍼의 산화막결함의 특성정보가 저장되어 있고, 검사 대상 웨이퍼의 디지털 영상정보에서 배경에 비하여 상대적으로 밝은 영역과 밝은 영역 내부에 상대적으로 어두운 영역으로 이루어진 특정 영역을 결함후보로 선정하고 이 중에서 산화막결함의 특성정보와 일치하는 특성정보를 지닌 결함후보를 검사 대상 웨이퍼의 산화막결함으로 판별하는 영상정보 처리부를 구비한다. 본 발명에 따르면, 미세한 산화막결함을 측정함에 있어 산화막결함이 아닌 것을 산화막결함으로 혹은 산화막결함인 것을 산화막결함이 아닌 것으로 오인할 가능성이 적게 되어 산화막결함을 정확하게 측정하게 됨으로써 측정신뢰도가 향상된다. 또한, 산화막결함 개수와 상관없이 정확하고 신뢰성 있는 결과의 제공이 가능하고, 산화막결함의 정확한 분포, 밀도 등을 알 수 있다.Disclosed are an oxide film automatic measuring system and an automatic measuring method. According to the present invention, an automatic measurement system for an oxide film defect includes a stage unit for supporting an inspection target wafer on which an oxide film is formed, an image acquisition unit for photographing a surface of the inspection target wafer to generate a surface image, and a surface image generated by the image acquisition unit. And an A / D conversion unit for converting the information into information. In addition, the characteristic information of the oxide defect of the reference wafer is stored, and in the digital image information of the inspection target wafer, a specific region consisting of a relatively bright region and a dark region within the bright region is selected as the defect candidate. And an image information processing unit for discriminating defect candidates having characteristic information corresponding to the characteristic information of the oxide film defects as the oxide film defects of the inspection target wafer. According to the present invention, the measurement reliability is improved by measuring oxide oxide defects by not measuring oxide defects or by identifying oxide defects as non-oxide defects in measuring fine oxide defects. In addition, it is possible to provide accurate and reliable results irrespective of the number of oxide defects, and to know the exact distribution, density, and the like of the oxide defects.

Description

산화막결함 자동측정시스템 및 자동측정방법{Auto count system for measuring direct surface oxide defect and method thereof}Automatic count system for measuring direct surface oxide defect and method

도 1은 구리전착 방법을 이용하여 웨이퍼 표면을 금속오염시키는 장치를 도시한 단면도, 1 is a cross-sectional view showing an apparatus for metal contamination of a wafer surface using a copper electrodeposition method;

도 2는 구리전착 방법의 원리를 도시한 모식도,Figure 2 is a schematic diagram showing the principle of the copper electrodeposition method,

도 3은 구리전착 후 산화막결함에 형성된 구리침전물을 확대하여 도시한 사진,3 is an enlarged photo showing a copper precipitate formed on the oxide film defect after copper electrodeposition;

도 4는 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템에 대한 바람직한 일 실시예를 나타내는 블록도, Figure 4 is a block diagram showing a preferred embodiment of the automatic oxide film defect measurement system according to the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템에서 검사 대상 웨이퍼의 표면 영상을 생성하는 시스템에 대한 바람직한 일 실시예를 나타내는 도면,5 is a view showing a preferred embodiment of the system for generating a surface image of the wafer to be inspected in the automatic oxide film defect measurement system according to the present invention,

도 6은 산화막결함과 기타결함의 형태상의 특성을 나타내는 도면,6 is a view showing the shape characteristics of oxide film defects and other defects,

도 7은 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정방법의 산화막결함의 특성정보에 대한 일 예를 나타내는 도면, 7 is a view showing an example of the characteristic information of the oxide film defect of the automatic oxide film defect measuring method according to the present invention,

도 8은 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템의 모니터링부에 출력되는 출력화면의 일 예를 나타내는 도면,8 is a view showing an example of an output screen output to the monitoring unit of the automatic determination of oxide defects according to the present invention;

도 9는 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정방법에 대한 바람직한 일 실시예 의 수행과정을 나타내는 흐름도, 그리고,9 is a flowchart illustrating a process of performing a preferred embodiment of the method for automatically measuring an oxide film defect according to the present invention;

도 10과 도 11은 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정방법에 있어서, 디지털 영상정보에서 결함후보가 되는, 배경에 비하여 상대적으로 밝은 영역과 밝은 영역 내부에 상대적으로 어두운 영역으로 이루어진, 특정 영역의 사진들이다.FIG. 10 and FIG. 11 are photographs of a specific region in the method for automatically measuring oxide defects according to the present invention, comprising a relatively bright region and a relatively dark region within a bright region, which are defect candidates in digital image information, compared to a background. admit.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

410: 스테이지부 420: 영상 획득부 425: A/D 변환부410: stage unit 420: image acquisition unit 425: A / D conversion unit

430: 영상정보 처리부 440: 광원부 450: 모니터링부430: Image information processing unit 440: Light source unit 450: Monitoring unit

510: LED 조명장치 520: 카메라 810: 산화막결함510: LED lighting device 520: camera 810: oxide defect

820: 기타결함 900, 900': 결함후보820: Other defect 900, 900 ': Candidate for defect

본 발명은 반도체소자의 웨이퍼 결함 측정시스템 및 측정방법에 관한 것으로, 특히 쵸크라스키(Czochralski) 방법(CZ법)에 의해 성장된 실리콘 단결정 잉곳(Ingot)을 얇게 잘라 만든 실리콘 웨이퍼의 산화막결함 측정시스템 및 측정방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer defect measurement system and a measurement method of a semiconductor device. In particular, an oxide film defect measurement system of a silicon wafer made by thinly cutting a silicon single crystal ingot grown by the Czochralski method (CZ method). And to a measuring method.

실리콘 웨이퍼를 제조하기 위하여 다결정 실리콘으로부터 단결정 실리콘을 제조하는 과정을 단결정 성장(crystal growth)이라 한다. 단결정 성장으로 성장된 단결정을 잘라낸 것이 실리콘 웨이퍼이며, 이때 적절한 도펀트(dopant)를 첨가하여 n형 및 p형 실리콘 웨이퍼를 제조하게 된다. 이러한 실리콘 웨이퍼의 제조공정을 살펴보면, 1400℃ 이상의 고온과 고진공 상태에서 CZ법을 통해 단결정 잉곳을 성장시킨 후 잉곳 절단(shaping)을 통해 웨이퍼를 형성한다.The process of producing single crystal silicon from polycrystalline silicon to manufacture a silicon wafer is called crystal growth. Silicon wafers are obtained by cutting single crystals grown by single crystal growth, and n-type and p-type silicon wafers are manufactured by adding an appropriate dopant. Looking at the manufacturing process of such a silicon wafer, a single crystal ingot is grown through a CZ method at a high temperature and high vacuum of 1400 ℃ or more and then a wafer is formed through ingot shaping.

이와 같이 CZ법을 통해 잉곳을 성장시킬 때 공정조건 등의 변수에 의해 잉곳 내부에 점결함이 발생되는 경우가 있다. 이를 절단하여 실리콘 웨이퍼를 형성하게 되면 표면결함으로 나타나게 된다. 이러한 표면결함을 가진 웨이퍼를 걸러내고 CZ법의 공정조건을 갖추기 위하여 웨이퍼 상태에서 산화막결함(direct surface oxide defect, DSOD)을 측정한다. 산화막결함을 측정하는 방법은 웨이퍼 상태에서는 결함이 눈에 보이지 않으므로 실리콘 웨이퍼 표면을 금속오염시켜 이를 측정하게 된다. 웨이퍼 표면에 금속을 오염시키는 방법으로는 주로 구리전착(decoration) 방법이 이용된다. As such, when the ingot is grown through the CZ method, point defects may occur inside the ingot due to variables such as process conditions. When this is cut to form a silicon wafer, it appears as a surface defect. In order to filter out wafers having such surface defects and to meet the CZ process conditions, direct surface oxide defects (DSOD) are measured in the wafer state. In the method of measuring oxide defects, defects are invisible in the wafer state, so that the silicon wafer surface is contaminated and measured. As a method of contaminating a metal on the wafer surface, a copper decoration method is mainly used.

도 1은 종래의 구리전착 방법을 이용하여 웨이퍼 표면을 금속오염시키는 장치를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 2는 구리전착 방법의 원리를 도시한 모식도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing an apparatus for metal contamination of a wafer surface using a conventional copper electrodeposition method, and FIG. 2 is a schematic diagram showing the principle of a copper electrodeposition method.

도 1을 참조하면, 구리전착을 위해서 우선 웨이퍼(100) 상에 산화막(110)을 형성한다. 그리고 산화막(110)이 형성된 웨이퍼(100)를 테프론(teflon) 재질의 수조(150)에 메탄올(CH3OH)(120)을 전해질로 하는 용액 속에 위치시킨다. 웨이퍼(100)의 전면과 후면은 구리 전극의 양극(140)과 음극(130)과 각각 연결되어 있다. 연결된 구리전극(130, 140)에 DC전압(160)을 인가하여 산화막(110)에 전계를 작용시킨다. Referring to FIG. 1, an oxide film 110 is first formed on a wafer 100 for copper electrodeposition. The wafer 100 on which the oxide film 110 is formed is placed in a solution made of methanol (CH 3 OH) 120 as an electrolyte in a Teflon bath 150. The front and rear surfaces of the wafer 100 are connected to the anode 140 and the cathode 130 of the copper electrode, respectively. The DC voltage 160 is applied to the connected copper electrodes 130 and 140 to apply an electric field to the oxide film 110.

도 2에 도시한 바와 같이 산화막(110) 중에서 웨이퍼(100)의 표면결함(210)이 있는 부분에 형성된 부위는 상대적으로 얇아서 낮은 전압에도 절연파괴현상이 일어나기 쉽다. 절연파괴현상이 발생하게 되면 전자의 확산이 이루어지고, 도 2에 도시된 바와 같이 양극(140)의 구리 이온(Cu2 +)이 확산하여 산화막(110) 상에 침전되어 구리침전물(220)을 형성한다. 이와 같이 형성된 구리침전물(220)을 산화막(110) 위에서 촬영한 사진이 도 3에 도시되어 있다.As shown in FIG. 2, the portion of the oxide film 110 formed on the surface defect 210 of the wafer 100 is relatively thin, so that dielectric breakdown may occur even at a low voltage. When a dielectric breakdown phenomenon occurs with the copper ion (Cu 2 +) of the electron diffusion is made, a positive electrode as shown in Figure 2, 140 is spread precipitated on the oxide film 110, the copper precipitate 220 Form. A photograph of the copper precipitate 220 formed as described above on the oxide film 110 is illustrated in FIG. 3.

종래에는 이러한 웨이퍼(100) 표면상에 형성된 구리침전물(220)을 작업자가 육안으로 확인하여 산화막결함을 평가하였다. 그러나 구리침전물(220)의 크기는 수백마이크로로 상당히 작은 크기이어서 육안 평가만으로는 한계가 존재한다. 이로 인해 구리침전물(220)과 유사하게 보이는 먼지, 물얼룩, 화학약품얼룩, 스크래치(scratch) 등을 구리침전물(220)과 혼동하거나 구리침전물(220)이지만 단순 얼룩 등으로 오인할 수 있게 된다. 또한 구리침전물(220)의 개수가 수백 개 이상일 경우 실제개수보다 적거나 혹은 많게 오인하는 경우가 발생하여 평가정확성에 문제가 되고 있다.In the related art, a copper deposit 220 formed on the surface of the wafer 100 was visually evaluated by an operator to evaluate an oxide film defect. However, the size of the copper precipitate 220 is a few hundred microns in size so that there is a limit only by visual evaluation. As a result, dust, water stains, chemical stains, and scratches, which are similar to the copper precipitates 220, may be confused with the copper precipitates 220 or may be mistaken for the copper precipitates 220 but simple stains. In addition, when the number of copper precipitates 220 is hundreds or more, there is a case in which the number of copper sediments 220 is mistaken less or more than the actual number, which is a problem in the evaluation accuracy.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 간편하고 정확하게 실리콘 웨이퍼의 산화막 결함을 측정할 수 있는 산화막결함 자동측정시스템 및 자동측정방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide an automatic oxide film defect measurement system and an automatic measurement method capable of measuring oxide defects on a silicon wafer simply and accurately.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 간편하고 정확하게 실리콘 웨 이퍼의 산화막 결함을 측정할 수 있는 산화막결함 자동측정방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing an automatic oxide defect measurement method for easily and accurately measuring oxide defects in a silicon wafer. .

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템은 산화막이 형성된 검사 대상 웨이퍼를 지지하는 스테이지부; 상기 검사 대상 웨이퍼의 표면을 촬영하여 표면 영상을 생성하는 영상 획득부; 상기 영상 획득부에서 생성된 표면 영상을 디지털 영상정보로 변환하는 A/D 변환부; 및 기준 웨이퍼의 산화막결함의 특성정보가 저장되어 있고, 상기 검사 대상 웨이퍼의 디지털 영상정보에서 배경에 비하여 상대적으로 밝은 영역과 상기 밝은 영역 내부에 상대적으로 어두운 영역으로 이루어진 특정 영역을 결함후보로 선정하고 이 중에서 상기 산화막결함의 특성정보와 일치하는 특성정보를 지닌 결함후보를 상기 검사 대상 웨이퍼의 산화막결함으로 판별하는 영상정보 처리부;를 구비한다.In order to achieve the above technical problem, the automatic oxide film defect measurement system according to the present invention comprises: a stage unit for supporting a wafer to be inspected on which an oxide film is formed; An image acquisition unit which photographs a surface of the inspection target wafer to generate a surface image; An A / D converter for converting the surface image generated by the image acquisition unit into digital image information; And the characteristic information of the oxide defect of the reference wafer is stored, and in the digital image information of the inspection target wafer, a specific region consisting of a relatively bright region relative to the background and a relatively dark region within the bright region is selected as the defect candidate. And an image information processing unit for determining defect candidates having characteristic information corresponding to the characteristic information of the oxide defects as the oxide defects of the inspection target wafer.

본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템에 있어서, 상기 특성정보는 표면 영상에 있어서의 형상 및 밝기에 대한 특성정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 특성정보는 결함의 일반적인 특성을 포함하는 표면 영상에 있어서의 특성정보인 일반 특성정보를 포함할 수 있다.In the automatic oxide film defect measurement system according to the present invention, the characteristic information may include characteristic information on the shape and brightness in the surface image. In addition, the characteristic information may include general characteristic information which is characteristic information in a surface image including general characteristics of a defect.

본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템에 있어서, 상기 일반 특성정보는 상기 특정 영역의 원형도(원형도란 어떤 영역의 원형정도로, 해당 영역의 넓이를 S, 원주 길이를 L이라 할 때 4πS/L2으로 나타냄.), 상기 어두운 영역의 면적에 대한 원주 길이의 비, 상기 특정 영역의 면적에 대한 상기 어두운 영역의 면적의 비, 상기 밝은 영역의 밝기, 상기 어두운 영역의 밝기, 상기 어두운 영역의 원형도와 상기 밝은 영역의 원형도의 합, 상기 밝은 영역의 밝기와 상기 어두운 영역의 밝기의 차 및 상기 어두운 영역의 밝기와 상기 배경의 밝기 차 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.In the automatic determination of oxide defects according to the present invention, the general characteristic information is a circularity of the specific area (circularity is a circular degree of a certain area, where the area of the area is S, the circumferential length is L 4πS / L 2 , Ratio of the circumference length to the area of the dark area, the ratio of the area of the dark area to the area of the specific area, the brightness of the light area, the brightness of the dark area, the circularity of the dark area. At least one of the sum of the circularity of the bright area, the difference between the brightness of the bright area and the brightness of the dark area, and the difference between the brightness of the dark area and the brightness of the background.

본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템에 있어서, 상기 특성정보는 상기 특정 영역의 최외곽을 사각형으로 연결하였을 때 접촉되어 있는 사각형의 개수인 커넥트니스(connectness)를 포함하는 스크래치 구별정보 및 상기 밝은 영역의 밝기에 대한 상기 밝은 영역 중에서도 상대적으로 어두운 영역의 밝기와 그에 대향되는 반대편 영역의 밝기의 평균의 비인 얼룩 필터링 변수를 포함하는 얼룩 구별정보 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. In the automatic measurement system for oxide film defects according to the present invention, the characteristic information includes scratch discrimination information including connectivity, which is the number of rectangles in contact when the outermost part of the specific area is connected with a rectangle, and the bright area. At least one of the distinguishing information including a spot filtering information, which is a ratio of the average of the brightness of the relatively dark region and the brightness of the opposite region opposite to the brightness of the bright region may further include.

본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템에 있어서, 상기 영상 획득부는, 상기 검사 대상 웨이퍼의 표면을 촬영하는 카메라를 구비하고, 상기 카메라는 라인센서 카메라 및 라인스캔 카메라 중 어느 하나일 수 있다.In the automatic oxide film defect measurement system according to the present invention, the image acquisition unit includes a camera for photographing the surface of the inspection target wafer, the camera may be any one of a line sensor camera and a line scan camera.

본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템에 있어서, 상기 검사 대상 웨이퍼의 표면에 촬영용 조명광을 조사하는 광원부를 더 포함할 수 있고, 상기 광원부는 LED(light emitting diode) 조명장치를 구비할 수 있다.In the automatic measurement of oxide film defects according to the present invention, the light source unit for irradiating the illumination light for imaging on the surface of the inspection target wafer may further include, the light source unit may be provided with a light emitting diode (LED) lighting device.

본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템에 있어서, 상기 산화막결함 판별 결과를 화면으로 출력하는 모니터링부를 더 포함할 수 있다.In the oxide film automatic measurement system according to the present invention, it may further include a monitoring unit for outputting the oxide film determination result on the screen.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정방법은 기준 웨이퍼의 산화막결함의 특성정보를 획득하는 단계; 산화막이 형성된 검사 대상 웨이퍼 표면을 촬영하여 표면 영상을 생성하는 단계; 상기 표면 영상을 디지털 영상정보로 변환하는 단계; 상기 검사 대상 웨이퍼의 디지털 영상정보에서 배경에 비하여 상대적으로 밝은 영역과 상기 밝은 영역 내부에 상대적으로 어두운 영역으로 이루어진 특정 영역을 결함후보로 선정하는 단계; 및 상기 결함후보 중에서 산화막결함 특성정보와 일치하는 특성정보를 가진 결함후보를 상기 검사 대상 웨이퍼의 산화막결함으로 판별하는 단계;를 갖는다.In order to achieve the above technical problem, the automatic oxide film defect measuring method according to the present invention comprises the steps of obtaining the characteristic information of the oxide film defect of the reference wafer; Photographing the surface of the inspection target wafer on which the oxide film is formed to generate a surface image; Converting the surface image into digital image information; Selecting a specific region including a relatively bright region and a dark region within the bright region from the digital image information of the inspection target wafer as a defect candidate; And determining a defect candidate having characteristic information corresponding to oxide defect characteristic information among the defect candidates as an oxide film defect of the inspection target wafer.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정방법에서 상기 산화막이 형성된 검사 대상 웨이퍼는 구리전착 방법을 통해 구리 오염시킨 것을 사용할 수 있다.In order to achieve the above technical problem, the inspection target wafer in which the oxide film is formed in the method for automatically measuring oxide defects according to the present invention may be used to contaminate copper through a copper electrodeposition method.

이에 의해, 산화막결함을 측정함에 있어 산화막결함이 아닌 것을 산화막결함으로 혹은 산화막결함인 것을 산화막결함이 아닌 것으로 오인할 가능성이 적게 되고 산화막결함 개수와 상관없이 정확하고 신뢰성 있는 결과의 제공이 가능하다.As a result, in measuring the oxide defects, it is less likely to mistake the non-oxidation defects for the oxide defects or the oxide defects for the non-oxide defects, and it is possible to provide accurate and reliable results regardless of the number of oxide defects.

이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템 및 자동측정방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the automatic oxide film defect measurement system and automatic measurement method according to the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you.

도 4는 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템에 대한 바람직한 일 실시예를 나타내는 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템에서 웨이퍼의 표면 영상을 생성하는 시스템에 대한 바람직한 일 실시예를 나타내는 도면이다.Figure 4 is a block diagram showing a preferred embodiment of the automatic oxide film defect measurement system according to the present invention, Figure 5 is a preferred embodiment of the system for generating a surface image of the wafer in the automatic oxide film defect measurement system according to the present invention It is a figure which shows an example.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템은 스테이지부(410), 영상 획득부(420), A/D 변환부(425), 영상정보 처리부(430), 광원부(440) 및 모니터링부(450)를 구비한다.Referring to FIG. 4, the automatic oxide film defect measurement system according to the present invention includes a stage unit 410, an image acquisition unit 420, an A / D conversion unit 425, an image information processing unit 430, a light source unit 440, and the like. The monitoring unit 450 is provided.

도 4 및 도 5에서 스테이지부(410)는 산화막결함 판별이 필요한 검사 대상 웨이퍼(w)가 위치한다. 스테이지부(410)에 위치하는 검사 대상 웨이퍼(w)는 산화막결함 검출을 위해 금속 오염시킨 것일 수 있다. 광원부(440)는 스테이지부(410)의 상부에 위치하며, 스테이지부(410)에 위치한 검사 대상 웨이퍼(w)의 표면에 촬영용 조명광을 조사한다. 광원부(440)는 LED(light emitting diode) 조명장치(510)를 구비할 수 있다. In FIG. 4 and FIG. 5, the stage 410 includes a test target wafer w that needs to determine an oxide film defect. The inspection target wafer w positioned in the stage unit 410 may be metal contaminated to detect an oxide film defect. The light source unit 440 is positioned above the stage unit 410, and irradiates the illumination light for photographing onto the surface of the inspection target wafer w positioned in the stage unit 410. The light source unit 440 may include a light emitting diode (LED) illuminator 510.

영상 획득부(420)는 스테이지부(410)에 위치한 검사 대상 웨이퍼(w)의 표면을 촬영하여 표면 영상을 생성한다. 영상 획득부(420)는 스테이지부(410)의 상부에 위치하여 스테이지부(410)에 위치한 검사 대상 웨이퍼(w)의 표면을 촬영하는 카메라(520)를 구비한다. The image acquisition unit 420 generates a surface image by photographing the surface of the inspection target wafer w located in the stage unit 410. The image acquisition unit 420 includes a camera 520 positioned on the stage unit 410 to photograph the surface of the inspection target wafer w positioned on the stage unit 410.

카메라(520)는 라인센서 카메라 또는 라인스캔 카메라일 수 있다. 라인센서 카메라 또는 라인스캔 카메라는 전하결합소자(charge coupled device, CCD)를 구비할 수 있다. 전하결합소자는 화소라 불리는 무수히 많이 정렬된 광전소자가 광신호 를 전기적 신호로 변환한다. 이를 이용하여 스테이지부(410)에 위치한 검사 대상 웨이퍼(w)의 표면을 스캔하여 촬영하여 검사 대상 웨이퍼(w) 표면 영상을 생성하게 된다. 이때 라인센서 카메라는 전하결합소자가 2차원 배열로 정렬되고 라인스캔 카메라는 전하결합소자가 1차원 배열로 정렬된다.The camera 520 may be a line sensor camera or a line scan camera. The line sensor camera or the line scan camera may include a charge coupled device (CCD). In charge-coupled devices, a myriad of highly aligned photoelectric devices called pixels convert optical signals into electrical signals. Using this, the surface of the inspection target wafer w positioned on the stage unit 410 is scanned and photographed to generate an inspection target wafer w surface image. At this time, the line sensor camera is arranged in a two-dimensional array of charge coupling elements, the line scan camera is arranged in a one-dimensional array of charge coupling elements.

A/D 변환부(425)는 영상 획득부(420)에서 생성된 표면 영상을 디지털 영상정보로 변환한다. A/D 변환부(425)는 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 A/D(analog to digital) 변환기를 구비하고, 표면 영상은 0 에서 255까지 그레이 스케일로 디지털 변환된다. 영상 획득부(420)에서 생성된 표면 영상이 그레이 스케일로 디지털 변환되는 것은 카메라(520)와 일체로 구비된 A/D 변환기에서 수행되거나 별도의 장치인 A/D 변환기 또는 컴퓨터 등에 내장된 A/D 변환기에서 수행될 수 있다.The A / D converter 425 converts the surface image generated by the image acquirer 420 into digital image information. The A / D converter 425 includes an analog to digital (A / D) converter for converting analog data into digital data, and the surface image is digitally converted from 0 to 255 in gray scale. Digital conversion of the surface image generated by the image capturing unit 420 to gray scale is performed by an A / D converter provided integrally with the camera 520 or by a separate device such as an A / D converter or a computer. It can be done in the D converter.

영상정보 처리부(430)에는 기준 웨이퍼의 산화막결함이 가지는 표면 영상으로부터 획득할 수 있는 산화막결함의 특성정보가 저장되어 있다. 영상정보 처리부(430)는 A/D 변환부(425)에서 변환된 검사 대상 웨이퍼(w)의 디지털 영상정보에서 배경에 비하여 상대적으로 밝은 영역과 밝은 영역 내부에 상대적으로 어두운 영역을 이루어진 특정영역을 결함후보로 선정하고 결함후보의 특성정보를 생성한다. 영상정보 처리부(430)는 산화막결함의 특성정보와 결함후보의 특성정보를 비교하여 상기 산화막결함의 특성정보에 일치하는 특성정보를 지닌 결함후보를 검사 대상 웨이퍼(w)의 산화막결함으로 판별한다.The image information processor 430 stores characteristic information of an oxide film defect that can be obtained from a surface image of the oxide film defect of the reference wafer. The image information processing unit 430 may include a specific area having a relatively bright area and a relatively dark area within the bright area in comparison with the background in the digital image information of the inspection target wafer w converted by the A / D converter 425. Select the defect candidate and generate the characteristic information of the defect candidate. The image information processing unit 430 compares the characteristic information of the oxide defect with the characteristic information of the defect candidate to determine a defect candidate having characteristic information corresponding to the characteristic information of the oxide defect as the oxide defect of the inspection target wafer w.

특성정보는 표면 영상에 있어서의 형상 및 밝기에 대한 특성정보를 포함할 수 있다. 그리고 특성정보는 결함의 일반적인 특성을 포함하는 표면 영상에 있어서의 특성정보인 일반 특성정보를 포함할 수 있다.The characteristic information may include characteristic information about the shape and the brightness in the surface image. The characteristic information may include general characteristic information which is characteristic information in a surface image including general characteristics of a defect.

일반 특성정보에는 특정 영역의 원형도(circleness)(원형도란 어떤 영역의 원형정도로, 해당 영역의 넓이를 S, 원주 길이를 L이라 할 때 4πS/L2으로 나타냄.), 어두운 영역의 면적에 대한 원주 길이의 비, 특정 영역의 면적에 대한 어두운 영역의 면적의 비, 밝은 영역의 밝기, 어두운 영역의 밝기, 어두운 영역의 원형도와 밝은 영역의 원형도의 합, 밝은 영역의 밝기와 어두운 영역의 밝기의 차 및 어두운 영역의 밝기와 배경의 밝기 차 중 적어도 어느 하나가 포함될 수 있다. General characteristic information includes the circularity (circleness) of a certain area (circularity is the degree of circularity of a certain area, where the area of the area is S and the circumference is L, 4πS / L 2 ). Ratio of the circumferential length, the ratio of the area of the dark area to the area of a specific area, the brightness of the bright area, the brightness of the dark area, the sum of the circularity of the dark area and the circularity of the bright area, the brightness of the bright area and the brightness of the dark area At least one of the difference between the brightness of the dark region and the brightness of the background may be included.

산화막결함과 기타결함의 형태상의 특성의 차이를 도 6에 나타내었다. 도 6을 참조하면, 산화막결함(810)은 웨이퍼(w)를 기준으로 보았을 때 아래로 함몰된 형태이고, 얼룩이나 먼지와 같은 기타결함(820)은 웨이퍼(w)를 기준으로 보았을 때 위로 돌출된 형태이다. 이에 따라 산화막결함(810)과 기타결함(820)의 형태 및 밝기의 차이가 존재하게 되어, 이를 바탕으로 산화막결함(810)과 기타결함(820)을 구분할 수 있다. 따라서 이러한 일반 특성정보만을 이용하여 산화막결함(810)의 특성정보와 결함후보의 특성정보를 비교하여 산화막결함(810)을 판별하더라도 종래의 육안으로 판별하는 것보다는 정확한 판별이 가능하다. The differences in the morphological characteristics of oxide defects and other defects are shown in FIG. 6. Referring to FIG. 6, the oxide defect 810 is recessed downward when viewed based on the wafer w, and other defects 820 such as stains or dusts protrude upward when viewed based on the wafer w. Form. Accordingly, there are differences in the shape and brightness of the oxide defects 810 and the other defects 820, so that the oxide defects 810 and the other defects 820 can be distinguished based on this. Therefore, even when the oxide film defect 810 is determined by comparing the characteristic information of the oxide defect 810 and the characteristic information of the defect candidate using only the general characteristic information, it is more accurate than the conventional naked eye.

산화막결함(810)에 해당하는 일반 특성정보의 일 예를 도 7에 나타내었다. 구체적으로 살펴보면 특정 영역의 원형도는 0.8 초과, 어두운 영역의 면적에 대한 원주 길이의 비는 0.99 미만, 특정 영역의 면적에 대한 어두운 영역의 면적의 비는 0.05 초과 0.38 미만, 밝은 영역의 밝기는 100 초과, 어두운 영역의 밝기는 85 초과 210 미만, 어두운 영역의 원형도와 밝은 영역의 원형도의 합은 1.4 미만, 밝은 영역의 밝기와 어두운 영역의 밝기의 차는 12 초과 16 미만 및 어두운 영역의 밝기와 배경의 밝기 차는 12 초과 20 미만일 경우이다. 결함후보의 일반 특성정보가 상술한 산화막결함(810)의 특성정보의 범위 내에 존재하는 경우에 결함후보를 산화막결함(810)으로 판별하게 된다. 상기 8가지의 조건 중 몇 가지만 조사할 수도 있으나 8가지 모두를 조사하는 것이 정확하다. An example of general characteristic information corresponding to the oxide film defect 810 is illustrated in FIG. 7. Specifically, the circularity of a specific area is more than 0.8, the ratio of the circumference length to the area of the dark area is less than 0.99, the ratio of the area of the dark area to the area of the specific area is more than 0.05 and less than 0.38, the brightness of the bright area is 100 More than 85, the brightness of the dark area is greater than 85 and less than 210, the sum of the circularity of the dark area and the circularity of the bright area is less than 1.4, and the difference between the brightness of the bright area and the brightness of the dark area is more than 12 less than 16 and the brightness and background of the dark area. The difference in brightness is greater than 12 and less than 20. When the general characteristic information of the defect candidate exists within the range of the characteristic information of the oxide defect 810 described above, the defect candidate is determined as the oxide defect 810. Only some of the eight conditions may be investigated, but all eight are accurate.

그러나 산화막결함(810)의 일반 특성정보와 스크래치나 얼룩 등의 기타결함(820)의 일반 특성정보는 유사성이 있으므로, 평가하는 특성정보에는 스크래치 구별정보 및 얼룩 구별정보 중 적어도 어느 하나가 더 포함될 수 있다. 스크래치 구별정보는 산화막결함(810)과 스크래치를 구별 가능하게 하는 표면 영상에 있어서의 특성정보이고, 얼룩 구별정보는 산화막결함(810)과 얼룩을 구별 가능하게 하는 표면 영상에 있어서의 특성정보이다. 이와 같이 스크래치 구별정보 및 얼룩 구별정보 중 적어도 어느 하나를 산화막결함(810)의 판별 기준으로 추가하게 되면 더욱 정확성이 높아진다.However, since the general characteristic information of the oxide defect 810 and the general characteristic information of the other defect 820 such as scratches or stains are similar, the characteristic information to be evaluated may further include at least one of scratch discrimination information and stain discrimination information. have. The scratch discrimination information is characteristic information in the surface image for distinguishing the scratches from the oxide defects 810 and the scratch discrimination information is characteristic information in the surface image for distinguishing the smudges from the oxide defects 810. As such, when at least one of the scratch discrimination information and the stain discrimination information is added as a criterion for determining the oxide defect 810, the accuracy is further increased.

스크래치 구별정보는 특정 영역의 최외곽을 사각형으로 연결하였을 때 접촉되어 있는 사각형의 개수인 커넥트니스(connectness)를 포함할 수 있다. 스크래치는 길이가 길고 모든 길이에서 균일한 것이 아니어서, 하나의 스크래치이라도 표면 영상은 하나의 결함후보로 나타나는 것이 아니라 근접해 있는 여러 개의 결함후보로 나타나게 된다. 이 여러 결함후보의 최외곽을 사각형으로 연결하게 되면 겹쳐있 는 사각형들이 여러 개 존재할 수 있으므로 커넥트니스 값이 2 이상이 되게 된다. 따라서, 도 7에 보는 바와 같이 커넥트니스 값이 0 초과 2 미만, 즉 1일 경우만 산화막결함(810)이라고 판별하게 된다.The scratch discrimination information may include connectivity, which is the number of rectangles in contact when the outermost part of a specific area is connected with a rectangle. The scratches are long and not uniform in all lengths, so that even a single scratch, the surface image does not appear as a single defect candidate, but as several adjacent defect candidates. If the outermost edges of these defect candidates are connected with rectangles, there may be several overlapping rectangles, resulting in a connection value of 2 or more. Therefore, as shown in FIG. 7, it is determined that the oxide film defect 810 is only when the connection value is greater than 0 and less than 2, that is, 1.

얼룩 구별정보는 밝은 영역의 밝기에 대한 밝은 영역 중에서도 상대적으로 어두운 영역의 밝기와 그에 대향되는 반대편 영역의 밝기의 평균의 비인 얼룩 필터링 변수를 포함한다. 얼룩의 경우에는 밝은 영역 중에서 특정 부분이 상대적으로 어두운 특성을 지닌다. 그리고 그 특정 부분에 대향하는 반대편도 상대적으로 어두운 특성을 지닌다. 이를 이용하여 도 7에 보는 바와 같이 밝은 영역의 밝기에 대한 특정 부분과 그 반대편의 밝기의 평균(도 7에서는 상하 또는 좌우로 표현됨.)이 0.5 미만인 경우에는 산화막결함(810)이 아닌 얼룩으로 판별하게 된다.The spot discrimination information includes a spot filtering parameter which is a ratio of the average of the brightness of a relatively dark area among the bright areas to the brightness of the bright area and the brightness of the opposite area opposite thereto. In the case of blotches, certain parts of the bright areas are relatively dark. And the opposite side of that particular part is relatively dark. As shown in FIG. 7, when the average of the brightness of the bright area and the brightness of the opposite side (expressed up, down, left and right in FIG. 7) is less than 0.5, it is determined as a stain, not an oxide film defect 810. Done.

영상정보 처리부(430)에는 상기와 같은 특성정보 및 수치가 프로그램화되어 있어 산화막결함(810)을 판별하게 된다. 각 영역의 밝기는 강도에 따라 0 부터 255까지 수치화되며, 면적과 길이는 픽셀수로 수치화된다. In the image information processing unit 430, the characteristic information and the numerical values as described above are programmed to determine the oxide film defect 810. The brightness of each area is digitized from 0 to 255 according to the intensity, and the area and length are digitized by the number of pixels.

모니터링부(450)는 영상정보 처리부(430)에 의해 판별된 산화막결함(810) 정보를 화면으로 출력한다. 도 8에는 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템의 모니터링부(450)에 출력되는 출력화면의 일 예를 나타내었다. 모니터링부(450)에 출력되는 출력화면에는 검사 대상 웨이퍼(w) 표면에 존재하는 산화막결함(810)의 개수, 위치, 크기, 밀도 등이 포함될 수 있다. 또한 모니터링부(450)는 사용자에게 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템을 제어할 수 있는 인터페이스(interface)를 제공할 수 있다. The monitoring unit 450 outputs the oxide film defect 810 information determined by the image information processing unit 430 to the screen. 8 shows an example of an output screen output to the monitoring unit 450 of the automatic oxide film defect measurement system according to the present invention. The output screen output to the monitoring unit 450 may include the number, location, size, density, etc. of the oxide film defects 810 present on the surface of the wafer to be inspected. In addition, the monitoring unit 450 may provide an interface to the user to control the automatic oxide film defect measurement system according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정방법에 대한 바람직한 일 실시예의 수행과정을 나타내는 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a process of performing a preferred embodiment of the method for automatically measuring oxide defects according to the present invention.

도 9에 나타낸 산화막결함 자동측정방법은 도 4의 시스템을 이용하여 수행하는 것이 바람직하다. 도 9를 참조하면, 우선 기준 웨이퍼의 산화막결함(810)의 특성정보를 생성한다(S710). 영상정보 처리부(430)는 산화막결함(810)의 특성정보를 사전에 분석하여 저장한다. 특성정보는 도 4에서 상술한 특성정보와 동일하다.The method for automatically measuring oxide defects shown in FIG. 9 is preferably performed using the system of FIG. Referring to FIG. 9, first, characteristic information of an oxide film defect 810 of a reference wafer is generated (S710). The image information processor 430 analyzes and stores the characteristic information of the oxide film defect 810 in advance. The characteristic information is the same as the characteristic information described above with reference to FIG. 4.

다음으로, 산화막결함(810) 검출을 위해 검사 대상 웨이퍼(w)에 산화막을 형성한 후, 표면을 금속 오염시킨다(S720). 웨이퍼(w)의 표면을 금속 오염시키는 방법으로는 상술한 구리전착 방법을 이용할 수 있다. 즉 상술한 구리전착 방법을 이용하여 웨이퍼(w)의 표면결함이 있는 부분에 구리침전물(도 2 및 도 3의 220)을 형성시켜 산화막결함(810)을 판별하기 용이하게 한다. Next, after the oxide film is formed on the inspection target wafer w to detect the oxide film defect 810, the surface is contaminated with metal (S720). The above-mentioned copper electrodeposition method can be used as a method for metal contamination of the surface of the wafer w. That is, by using the copper electrodeposition method described above, a copper precipitate (220 in FIGS. 2 and 3) is formed on the surface defected portion of the wafer w to easily determine the oxide film defect 810.

다음으로 웨이퍼(w)의 표면을 촬영하여 표면 영상을 생성한다(S730). 웨이퍼(w)의 표면을 촬영하기 위하여 라인센서 카메라 또는 라인스캔 카메라를 이용하여 웨이퍼(w)의 표면을 스캔한다. 웨이퍼(w)의 표면을 촬영할 때 웨이퍼(w) 표면에 LED 조명을 조사할 수 있다. 이때 LED 조명은 고휘도 LED 조명일 수 있고, 카메라는 집광렌즈를 사용할 수 있다. 특히 광의 밝기가 급변하는 지점인 미분 조명상태에서 웨이퍼(w)의 표면을 촬영하는 것이 바람직하다. Next, the surface of the wafer (w) is photographed to generate a surface image (S730). In order to photograph the surface of the wafer w, the surface of the wafer w is scanned using a line sensor camera or a line scan camera. When photographing the surface of the wafer w, the surface of the wafer w can be irradiated with LED illumination. In this case, the LED light may be a high-brightness LED light, and the camera may use a condenser lens. In particular, it is preferable to photograph the surface of the wafer w in a differential illumination state where the brightness of light suddenly changes.

그리고, 표면 영상을 디지털 영상정보로 변환한다(S740). In operation S740, the surface image is converted into digital image information.

다음으로 검사 대상 웨이퍼(w)의 디지털 영상정보에서 배경에 비하여 상대적으로 밝은 영역과 밝은 영역 내부에 상대적으로 어두운 영역으로 이루어진 특정 영 역을 결함후보 영역으로 선정한다(S750). 그리고 결함후보의 특성정보를 생성한다(S760). 다음으로 산화막결함(810)의 특성정보와 일치하는 특성정보를 가진 결함후보를 산화막결함(810)으로 판별한다(S770). 디지털 영상정보에서 결함후보가 되는 배경에 비하여 상대적으로 밝은 영역과 밝은 영역 내부에 상대적으로 어두운 영역으로 이루어진 특정 영역의 사진들을 도 10과 도 11에 나타내었다. 그리고 이를 바탕으로 하여 결함후보의 특성정보를 생성한다.Next, in the digital image information of the inspection target wafer w, a specific area including a relatively bright area and a dark area inside the bright area is selected as the defect candidate area in the S750. Then, the characteristic information of the defect candidate is generated (S760). Next, the defect candidate having the characteristic information that matches the characteristic information of the oxide defect 810 is determined as the oxide defect 810 (S770). 10 and 11 show photographs of a specific area including a relatively bright area and a relatively dark area inside the bright area as compared with the background of defect candidate in the digital image information. Based on this, the characteristic information of the defect candidate is generated.

우선, 도 10에서와 같이 디지털 영상정보에서 배경에 비하여 상대적으로 밝은 영역(920)과 밝은 영역(920) 내부에 상대적으로 어두운 영역(940)으로 이루어진 특정 영역을 결함후보(900)로 선정한다. 그리고 결함후보(900)에서 밝은 영역(920), 어두운 영역(940), 밝은 영역의 경계(910) 및 어두운 영역의 경계(930)를 분류한다. 그리고 각 영역(920, 940)과 배경의 밝기 및 면적을 수치화하고 각 영역의 경계(910, 930)로 영역의 원주 길이를 수치화한다. First, as shown in FIG. 10, a specific region including a relatively bright region 920 and a relatively dark region 940 inside the bright region 920 is selected as the defect candidate 900 in the digital image information. In the defect candidate 900, the bright area 920, the dark area 940, the bright area boundary 910, and the dark area boundary 930 are classified. Then, the brightness and the area of each area 920 and 940 and the background are digitized, and the circumferential length of the area is digitized by the boundary 910 and 930 of each area.

이를 바탕으로 산화막결함(810) 특성정보에 대응하는 원형도, 어두운 영역(940)의 면적에 대한 어두운 영역의 원주(930) 길이의 비, 전체 면적(어두운 영역(940)과 밝은 영역(920)의 합)에 대한 어두운 영역(940)의 비, 밝은 영역(920)의 밝기, 어두운 영역(940)의 밝기, 어두운 영역(940)의 원형도와 밝은 영역(920)의 원형도의 합, 밝은 영역(920)의 밝기와 어두운 영역(940)의 밝기의 차 및 어두운 영역(940)의 밝기와 배경의 밝기 차에 해당하는 일반 특성정보를 생성한다. 이와 같은 일반 특성정보가 상술한 산화막결함(810)의 일반 특성정보의 범위에 들게 되면 산화막결함(810)이라고 판별할 수 있다. Based on this, the circularity corresponding to the oxide film defect 810 characteristic information, the ratio of the length of the circumference 930 of the dark region to the area of the dark region 940, and the total area (dark region 940 and bright region 920) Sum of the circularity of the dark region 940, the brightness of the bright region 920, the brightness of the dark region 940, the circularity of the dark region 940 and the circularity of the bright region 920, the bright region General characteristic information corresponding to the difference between the brightness of 920 and the brightness of the dark area 940 and the brightness of the dark area 940 and the brightness of the background is generated. When the general characteristic information falls within the range of the general characteristic information of the oxide defect 810 described above, it can be determined that the oxide defect 810.

다만 일반 특성정보에서 산화막결함(810)이라고 판별되더라도 스크래치 구별정보와 얼룩 구별정보까지 분석하는 것이 더 효과적이다. 여기서 결함후보(900)는 하나만 독자적으로 존재하므로 커넥트니스 값이 1에 해당하므로 스크래치가 아니라고 판별하게 된다. 그리고 얼룩 구별정보를 분석하여 얼룩에 해당하지 않으면 최종적으로 산화막결함(810)이라고 판별하게 된다.However, even if it is determined that the oxide film defect (810) in the general characteristic information, it is more effective to analyze the scratch discrimination information and stain discrimination information. Here, since only one defect candidate 900 exists independently, it is determined that the defect value is not scratch because the connection value corresponds to 1. If the stain discrimination information is analyzed and it does not correspond to the stain, it is finally determined as an oxide film defect 810.

도 11은 얼룩에 해당하는 사진이다. 도 11에서 보는 바와 같이 우선 디지털 영상정보에서 배경에 비하여 상대적으로 밝은 영역(970)과 밝은 영역(970) 내부에 상대적으로 어두운 영역(980)으로 이루어진 특정 영역을 결함후보(900')로 선정한다. 그리고 밝은 영역(970) 중에서 상대적으로 어두운 부분(960)과 그 대향부분을 분류하여 그 평균 밝기를 수치화한다. 밝은 영역(970)의 밝기에 대한 어두운 부분(960)의 평균 밝기인 얼룩 필터링 변수를 생성한다. 도 11은 얼룩 필터링 변수가 0.5 미만에 해당하므로 일반 특성정보에서는 산화막결함이라고 판별되더라도 최종적으로는 얼룩이라고 판별하게 된다.11 is a photograph corresponding to a stain. As shown in FIG. 11, a specific region consisting of a relatively bright region 970 and a relatively dark region 980 inside the bright region 970 is selected as the defect candidate 900 ′ in the digital image information. . The relatively dark portion 960 and the opposite portion of the bright region 970 are classified to quantify the average brightness. Create a spot filtering variable that is the average brightness of the dark portion 960 relative to the brightness of the bright area 970. 11, since the spot filtering parameter is less than 0.5, even if it is determined that the oxide film is defective in the general characteristic information, it is finally determined as the spot.

디지털 영상정보에서 배경에 비하여 명암차가 존재하는 영역이 더 존재한다면 S750 단계 내지 S770 단계를 반복 수행하여 검사 대상 웨이퍼(w) 전 영역의 산화막결함(810)을 검출한다. 그리고 산화막결함(810)의 검출 결과를 모니터링부(450)의 출력화면을 통해 출력한다.If there are more areas where the contrast difference exists in the digital image information compared to the background, steps S750 to S770 are repeated to detect oxide film defects 810 of the entire area of the wafer to be inspected. The detection result of the oxide film defect 810 is output through the output screen of the monitoring unit 450.

표 1은 본 발명에 따른 산화막결함 측정수치와 종래 방법에 따른 산화막결함 측정수치의 비교예를 나타내는 표이다.Table 1 is a table showing a comparative example of the oxide film defect measurement values according to the present invention and the oxide film defect measurement values according to the conventional method.

샘플Sample 실제개수Actual number 측정개수 (종래기술:육안측정)Number of measurements (prior art: visual measurement) 정확도(%) (측정개수/실제개수)Accuracy (%) (number of measurements / actual number) 측정개수 (본 발명)Number of measurements (invention) 정확도(%) (측정개수/실제개수)Accuracy (%) (number of measurements / actual number) 1One 1One 1One 100100 1One 100100 22 2222 2222 100100 2222 100100 33 8787 8282 94.394.3 8787 100100 44 140140 148148 105.7105.7 140140 100100 55 362362 340340 93.993.9 362362 100100

표 1에서 보이는 바와 같이 종래기술인 육안측정으로 구리침전물(220)을 판별하여 산화막결함(810)을 측정하는 방법은 경우에 따라서 실제개수보다 많게 혹은 적게 측정하여 정확도에 큰 오차를 보이고 있다. 이에 반하여 본 발명에 따른 산화막결함 자동측정방법에 의하여 산화막결함(810)을 측정하는 경우에는 모두 정확한 측정이 가능함을 보이고 있다.As shown in Table 1, the method for measuring the oxide film defect 810 by determining the copper precipitate 220 by visual measurement of the prior art shows a large error in accuracy by measuring more or less than the actual number in some cases. On the contrary, when the oxide film defects 810 are measured by the automatic oxide film defect measuring method according to the present invention, all of them can be measured accurately.

본 발명의 산화막결함 자동측정방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 이러한 기록매체는 컴퓨터에 탑재되어 도 4의 시스템에 운용될 수 있다.The method for automatically measuring oxide defects of the present invention can also be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. Such a recording medium may be mounted on a computer and operated in the system of FIG.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예들에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the technology to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.

본 발명에 따른 산화막결함 자동측정시스템 및 자동측정방법에 의하면, 수백마이크로의 미세한 산화막결함을 측정함에 있어 산화막결함이 아닌 것을 산화막결함으로 혹은 산화막결함인 것을 산화막결함이 아닌 것으로 오인할 가능성이 적게 되어 산화막결함을 정확하게 측정하게 됨으로써 측정신뢰도가 향상된다. 또한, 산화막결함 개수와 상관없이 정확하고 신뢰성 있는 결과의 제공이 가능하고, 산화막결함의 정확한 분포, 밀도 등을 알 수 있다.According to the automatic measurement system of oxide defects and the automatic measurement method according to the present invention, in measuring fine oxide defects of several hundred microns, it is less likely to be mistaken for the oxide defect or that the oxide defect is not the oxide defect. Accurately measuring oxide defects improves measurement reliability. In addition, it is possible to provide accurate and reliable results irrespective of the number of oxide defects, and to know the exact distribution, density, and the like of the oxide defects.

Claims (16)

산화막이 형성된 검사 대상 웨이퍼를 지지하는 스테이지부;A stage unit for supporting a wafer to be inspected in which an oxide film is formed; 상기 검사 대상 웨이퍼의 표면을 촬영하여 표면 영상을 생성하는 영상 획득부; An image acquisition unit which photographs a surface of the inspection target wafer to generate a surface image; 상기 영상 획득부에서 생성된 표면 영상을 디지털 영상정보로 변환하는 A/D 변환부; 및An A / D converter for converting the surface image generated by the image acquisition unit into digital image information; And 기준 웨이퍼의 산화막결함의 특성정보가 저장되어 있고, 상기 검사 대상 웨이퍼의 디지털 영상정보에서 배경에 비하여 상대적으로 밝은 영역과 상기 밝은 영역 내부에 상대적으로 어두운 영역으로 이루어진 특정 영역을 결함후보로 선정하고 이 중에서 상기 산화막결함의 특성정보와 일치하는 특성정보를 지닌 결함후보를 상기 검사 대상 웨이퍼의 산화막결함으로 판별하는 영상정보 처리부;를 포함하며,Characteristic information of the oxide defect of the reference wafer is stored, and in the digital image information of the inspection target wafer, a specific region consisting of a relatively bright region relative to the background and a relatively dark region inside the bright region is selected as the defect candidate. And an image information processing unit for determining defect candidates having characteristic information corresponding to the characteristic information of the oxide film defects as the oxide film defects of the inspection target wafer. 상기 특성정보는 일반 특성정보, 스크래치 구별정보 및 얼룩 필터링 변수를 포함하며, The characteristic information includes general characteristic information, scratch discrimination information and spot filtering variable, 상기 일반 특성정보는 상기 특정 영역의 원형도(원형도란 어떤 영역의 원형정도로, 해당 영역의 넓이를 S, 원주 길이를 L이라 할 때 4πS/L2으로 나타냄.), 상기 어두운 영역의 면적에 대한 원주 길이의 비, 상기 특정 영역의 면적에 대한 상기 어두운 영역의 면적의 비, 상기 밝은 영역의 밝기, 상기 어두운 영역의 밝기, 상기 어두운 영역의 원형도와 상기 밝은 영역의 원형도의 합, 상기 밝은 영역의 밝기와 상기 어두운 영역의 밝기의 차 및 상기 어두운 영역의 밝기와 상기 배경의 밝기 차 중 적어도 어느 하나이고,The general characteristic information is the circularity of the specific area (circularity is the degree of circularity of a certain area, the area of the area is expressed as S, and the circumference length L is 4πS / L 2 ), for the area of the dark area The ratio of the circumferential length, the ratio of the area of the dark area to the area of the specific area, the brightness of the bright area, the brightness of the dark area, the sum of the circularity of the dark area and the circularity of the bright area, the bright area Is at least one of a difference between the brightness of the dark area and the brightness of the dark area and the brightness difference of the background, 상기 스크래치 구별정보는 상기 특정 영역의 최외곽을 사각형으로 연결하였을 때 접촉되어 있는 사각형의 개수인 커넥트니스(connectness)이며,The scratch discrimination information is a connectivity that is the number of squares contacted when the outermost part of the specific area is connected in a quadrangle. 상기 얼룩 필터링 변수는 상기 밝은 영역의 밝기에 대한 상기 밝은 영역 중에서 상대적으로 어두운 영역의 밝기와 그에 대향되는 반대편 영역의 밝기의 평균의 비인 것을 특징으로 하는 산화막결함 자동측정시스템.And wherein the spot filtering parameter is a ratio of the average of the brightness of the relatively dark area among the bright areas and the brightness of the opposite area opposite to the brightness of the bright area. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 영상 획득부는, 상기 검사 대상 웨이퍼의 표면을 촬영하는 카메라를 구비하고, 상기 카메라는 라인센서 카메라 및 라인스캔 카메라 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 산화막결함 자동측정시스템.The image acquisition unit includes a camera for photographing a surface of the inspection target wafer, wherein the camera is any one of a line sensor camera and a line scan camera. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 검사 대상 웨이퍼의 표면에 촬영용 조명광을 조사하는 광원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산화막결함 자동측정시스템.And a light source unit for irradiating illumination light for photographing onto the surface of the inspection target wafer. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 광원부는 LED(light emitting diode) 조명장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 산화막결함 자동측정시스템.And the light source unit includes a light emitting diode (LED) lighting device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 산화막결함 판별 결과를 화면으로 출력하는 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산화막결함 자동측정시스템.And a monitoring unit for outputting the oxide film defect determination result to a screen. 기준 웨이퍼의 산화막결함의 특성정보를 획득하는 단계;Obtaining characteristic information of an oxide film defect of a reference wafer; 산화막이 형성된 검사 대상 웨이퍼 표면을 촬영하여 표면 영상을 생성하는 단계;Photographing the surface of the inspection target wafer on which the oxide film is formed to generate a surface image; 상기 표면 영상을 디지털 영상정보로 변환하는 단계;Converting the surface image into digital image information; 상기 검사 대상 웨이퍼의 디지털 영상정보에서 배경에 비하여 상대적으로 밝은 영역과 상기 밝은 영역 내부에 상대적으로 어두운 영역으로 이루어진 특정 영역을 결함후보로 선정하는 단계; 및 Selecting a specific region including a relatively bright region and a dark region within the bright region from the digital image information of the inspection target wafer as a defect candidate; And 상기 결함후보 중에서 산화막결함의 특성정보와 일치하는 특성정보를 가진 결함후보를 상기 검사 대상 웨이퍼의 산화막결함으로 판별하는 단계;를 포함하며,Determining a defect candidate having characteristic information corresponding to the characteristic information of an oxide film defect among the defect candidates as an oxide film defect of the inspection target wafer; 상기 특성정보는 일반 특성정보, 스크래치 구별정보 및 얼룩 필터링 변수를 포함하며, The characteristic information includes general characteristic information, scratch discrimination information and spot filtering variable, 상기 일반 특성정보는 상기 특정 영역의 원형도(원형도란 어떤 영역의 원형정도로, 해당 영역의 넓이를 S, 원주 길이를 L이라 할 때 4πS/L2으로 나타냄.), 상기 어두운 영역의 면적에 대한 원주 길이의 비, 상기 특정 영역의 면적에 대한 상기 어두운 영역의 면적의 비, 상기 밝은 영역의 밝기, 상기 어두운 영역의 밝기, 상기 어두운 영역의 원형도와 상기 밝은 영역의 원형도의 합, 상기 밝은 영역의 밝기와 상기 어두운 영역의 밝기의 차 및 상기 어두운 영역의 밝기와 상기 배경의 밝기 차 중 적어도 어느 하나이고,The general characteristic information is the circularity of the specific area (circularity is the degree of circularity of a certain area, the area of the area is expressed as S, and the circumference length L is 4πS / L 2 ), for the area of the dark area The ratio of the circumferential length, the ratio of the area of the dark area to the area of the specific area, the brightness of the bright area, the brightness of the dark area, the sum of the circularity of the dark area and the circularity of the bright area, the bright area Is at least one of a difference between the brightness of the dark area and the brightness of the dark area and the brightness difference of the background, 상기 스크래치 구별정보는 상기 특정 영역의 최외곽을 사각형으로 연결하였을 때 접촉되어 있는 사각형의 개수인 커넥트니스(connectness)이며,The scratch discrimination information is a connectivity that is the number of squares contacted when the outermost part of the specific area is connected in a quadrangle. 상기 얼룩 필터링 변수는 상기 밝은 영역의 밝기에 대한 상기 밝은 영역 중에서 상대적으로 어두운 영역의 밝기와 그에 대향되는 반대편 영역의 밝기의 평균의 비인 것을 특징으로 하는 산화막결함 자동측정방법.Wherein the spot filtering parameter is a ratio of an average of brightness of a relatively dark area among the bright areas and brightness of an opposite area opposite to the brightness of the bright area. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 산화막이 형성된 검사 대상 웨이퍼는 구리전착 방법을 통해 구리 오염시키는 것을 특징으로 하는 산화막결함 자동측정방법.The wafer to be inspected in which the oxide film is formed is an oxide film automatic measurement method, characterized in that the copper contamination by a copper electrodeposition method. 제10항 또는 제15항 중 어느 한 항에 기재된 산화막결함 자동측정방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method for automatically measuring oxide defects according to any one of claims 10 and 15.
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KR20050024922A (en) * 2003-09-05 2005-03-11 김광렬 Apparatus for detecting a defect on edge area of a wafer and method therefor
KR20060079479A (en) * 2004-12-31 2006-07-06 동부일렉트로닉스 주식회사 Analysis system for automatic defect counter of si defect

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