KR101261047B1 - 표면 검사장치, 표면 검사방법 및 노광 시스템 - Google Patents

Abstract

표면 검사장치는, 기판상에 형성된 레지스트 층의 노광 프로세스를 포함하는 소정의 패턴 형성 프로세스를 통해 형성되어 주기성을 갖는 패턴을, 직선 편광으로 조명하는 조명 수단; 직선 편광의 진동면과 패턴의 반복 방향이 서로 비스듬해지도록 기판의 방향을 설정하는 설정 수단; 패턴으로부터의 정반사광 중에서, 직선 편광의 진동면에 수직인 진동면을 갖는 편광 성분을 추출하는 추출 수단; 및 추출된 광에 기초하여 기판 표면의 이미지를 형성하는 이미지 형성 수단을 구비한다. 패턴 형성 프로세스에서의 패턴 형성 조건은 이미지 형성 수단에 의해 형성된 기판 표면의 이미지의 광 강도에 기초하여 특정된다.

표면 검사장치, 노광 프로세스, 직선 편광, 진동면, 패턴 형성 조건

Description

표면 검사장치, 표면 검사방법 및 노광 시스템{SURFACE INSPECTION APPARATUS, SURFACE INSPECTION METHOD AND EXPOSURE SYSTEM}

도 1 은 실시형태 1 에 따른 표면 검사장치 (10) 의 전체 구조를 나타내는 도면.

도 2 는 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면의 외관을 나타내는 도면.

도 3 은 반복 패턴 (22) 의 불균일한 구조를 설명하는 사시도.

도 4 는 반복 패턴 (22) 의 반복 방향 (방향 X) 에 대한 직선 편광 (L1) 의 입사면 (3A) 의 경사 상태를 설명하는 도면.

도 5a 내지 도 5c 는 직선 편광 (L1) 의 진동 방향과 타원 편광 (L2) 의 진동방향을 설명하는 도면.

도 6 은 반복 패턴 (22) 의 반복 방향 (방향 X) 에 대한 직선 편광 (L1) 의 진동 방향 (방향 V) 의 경사 상태를 설명하는 도면.

도 7 은 반복 방향 (방향 X) 에 평행한 편광 성분 (VX) 와 방향 (X) 에 수직인 편광 성분 VY 로 편광이 분할되는 상태를 설명하는 도면.

도 8 은 편광 성분 L3 의 크기와 반복 패턴 (22) 의 라인부 (2A) 의 선폭 (DA) 사이의 관계를 설명하는 그래프.

도 9a 및 도 9b 는 라인부 (2A) 와 스페이스부 (2B) 사이의 상이한 피치 (P) 와 동일한 체적비를 갖는 반복 패턴 (22) 의 예를 나타내는 도면.

도 10 은 서로 상이한 반복 방향들을 갖는 반복 패턴 (25 및 26) 을 설명하는 도면.

도 11a 및 도 11b 는 비대칭 에지 형상을 갖는 반복 패턴 (22) 과 직선 편광 (L1) 의 경사 방향 사이의 관계를 나타내는 도면.

도 12a 및 도 12b 는 실시형태 2 에 따른 표면 검사장치 (40) 의 전체 구조를 나타내는 도면.

도 13a 및 도 13b 는 수직광 입사의 경우 구조성 복굴절 (form birefringence) 을 설명하는 중에, 직선 편광 (L5) 의 진동면과 층들의 반복 방향을 설명하기 위한 도면.

도 14 는 수직광 입사의 경우 구조성 복굴절을 설명하는 중에, 직선 편광 (L6) 의 진동면과 반복 방향을 설명하기 위한 도면,

도 15a 내지 도 15c 는 수직광 입사의 경우 구조성 복굴절을 설명하는 중에, 기판 (1) 의 두께 t1 과 굴절율, 진폭 반사율 및 진폭 반사율의 차이 사이의 관계를 각각 나타내는 그래프,

도 16 은 편광 성분 (L4) 의 광 강도 (IL4) (반사 이미지의 휘도값에 비례) 와, 직선 편광의 진동면의 입사 각도 φ (도 14) 사이의 관계를 나타내는 그래프.

도 17 은 본 발명의 표면 검사장치에 의해 획득된 테스트 웨이퍼의 이미지 도면.

도 18a 및 도 18b 는 각각, 포커스량과 휘도값 사이의 관계와, 도즈량과 휘 도값 사이의 관계를 나타내는 그래프.

도 19a 및 도 19b 는 각각, 쇼트와 패턴 영역 사이의 관계를 나타내는 도면.

도 20 은 본 발명의 표면 검사장치에 의해 획득된 테스트 웨이퍼의 이미지의 도면.

도 21 은 본 발명의 표면 검사장치에 의해 획득된 피검 웨이퍼 (subject wafer) 의 이미지의 도면.

도 22 는 본 발명의 노광 시스템의 개략도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 40 : 표면 검사장치 11 : 스테이지

12 : 얼라인먼트 시스템 13 : 조명 시스템

14 : 수광 시스템 15 : 이미징 처리 디바이스

20 : 반도체 웨이퍼 21 : 칩 영역

22, 25, 26 : 반복 패턴 31, 41 : 광원

32, 42 : 파장 선택 필터 33 : 광 가이드 파이버

34, 38 : 편광판 35, 36, : 오목 거울

37, 48 : 이미징 렌즈 39, 49 : 이미징 디바이스

43 : 릴레이 렌즈 45 : 빔 스플리터

본 출원은 본 명세서에서 참조로 포함되는 일본 특허 출원 제 2004-324687 호의 이익을 주장한다.

발명의 배경

본 발명은 반도체 웨이퍼, 액정 기판 등이 표면상에 형성된 패턴을 검사하기 위한 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼의 표면상에 형성된 패턴의 품질을 결정하기 위해, 주사 전자 현미경 (SEM) 에 의한 관측시, 패턴의 단면 형상을 측정하는 다양한 방법들이 제안되고 있다. SEM 에 의한 패턴의 단면 형상의 측정은, 피검 기판 (subject substrate) 상의 패턴에 인가되는 전자빔들을 패턴의 단면 방향으로 주사하고, 그 주사된 부분의 단면 형상을 획득하기 위해 패턴으로부터의 반사 전자 또는 2 차 전자를 검출 및 분석함으로써 수행된다. 이 동작은 패턴상의 수 개 지점상에서 수행되어, 전체 패턴의 형상의 보정을 결정한다. 또한, 패턴의 단면 형상으로부터, 패턴을 형성하기 위한 노광 프로세스 또는 에칭 프로세스에서 어떤 문제점이 있는지, 또는 적절한 조건들이 선택되었는지가 검사된다. 예를 들어, 노광 프로세스의 경우, 노광 조건과 패턴의 단면형상 사이의 상관 관계가 미리 획득되어, 검사된 패턴의 단면 형상으로부터 노광 장치의 노광 조건이 보정되어야만 하는지 여부를 결정하고, 만약 보정이 필요한 경우에는 전술한 상관 관계에 기초하여 적절한 노광 조건을 획득한다. 에칭 프로세스의 경우, 가스 유형, 가스 압력 및 가속 전압 등의 조건들과 패턴의 단면 형상 사이의 상관 관계가 미리 획득되고, 동일한 조건 검사가 수행된다. 이것은 일본 특허 출원 공개 공보 제 2003-302214 호에 개시되어 있다.

전술한 바와 같이, SEM 에 의한 측정에서는 패턴상에 전자빔으로 조사하여 주사하는 것이 수회 반복적으로 수행되므로, 패턴의 형상을 획득하는데 엄청난 시간이 요구된다. 또한, 관찰 배율이 높기 때문에, 웨이퍼상의 전체 패턴 형상을 획득하는 것은 어려워서, 전체 웨이퍼의 품질을 결정하기 위해서는 수개의 패턴들이 샘플링되어 검사된다. 그 결과, 샘플링된 패턴들 이외의 부분에서 결함이 간과될 수도 있다. 또한, 레지스트 패턴에서, 전자빔이 인가되는 경우, 가속전압으로 인해 레지스트에 전자빔이 흡수 및 차징되어, 패턴 개수는 감소된다. 어떤 경우에는, 전기 방전이 발생하고 패턴이 떨어져 나가 (fall down) 후속 프로세스들에서의 불편을 야기할 수도 있다. 그 결과, 가속 전압, 관찰 배율 등을 변경함으로써 광학 관찰 조건도 계산될 수 있다. 이 이유 때문에, 관찰을 위해서는 여전히 많은 시간이 요구된다.

종래 기술에 따르면, 이러한 간과에 의해 노광 장치 또는 에처 (etcher) 의 문제 (trouble) 가 완전히 검출되지 못하는 문제점이 발생된다. 또한, 측정을 위한 많은 시간이 요구되므로, 측정에서 검출된 노광 장치 또는 에처의 임의의 문제가 이들 장치들에 신속하게 피드백 될 수 없다.

이들 문제점들을 고려하여, 본 발명의 목적은 패턴이 레지스트 패턴 또는 에칭된 패턴이든, 검사되는 기판상의 패턴 형상의 품질을 단시간에 판정할 수 있는 표면 검사장치 및 표면 검사방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 패턴을 형성하기 위한 프로세스 조건을 특정할 수 있는 표면 검사장치 및 표면 검사방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 피검 기판상에 형성된 레지스트 층의 노광 프로세스를 포함하는 소정의 패턴 형성 프로세스를 통해 형성되어 주기성을 갖는 패턴을, 직선 편광 (linearly polarized light) 으로 조명하는 조명 수단; 상기 직선 편광의 진동면과 상기 패턴의 반복 방향이 서로 비스듬해지도록, 상기 피검 기판의 방향을 설정하는 설정 수단; 상기 패턴으로부터의 정반사광 (specularly reflected light)중에서, 직선 편광의 상기 진동면에 수직인 진동면을 갖는 편광 성분을 추출하는 추출 수단; 및 상기 추출된 광에 기초하여 상기 기판 표면의 이미지를 형성하는 이미지 형성 수단을 구비하고, 상기 패턴 형성 프로세스에서의 패턴 형성 조건은 상기 이미지 형성 수단에 의해 형성된 기판 표면의 이미지의 광 강도에 기초하여 특정되는, 표면 검사장치가 제공된다.

본 발명의 표면 검사장치에서, 상기 패턴의 형성 조건은, 기준 패턴의 이미지의 광 강도 (light intensity) 와 피검 기판상에 형성된 패턴의 상기 이미지의 광 강도 사이의 차이에 기초하여, 상기 피검 기판상에 형성된 패턴에 대한 패턴 형성 프로세스와 패턴 형성 조건을 구성하는 인자 중 어떤 인자가 상기 차이를 야기하는지를 특정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 표면 검사장치에서, 상기 패턴 형성 조건의 특정은, 기준 패턴의 이미지의 광 강도와 상기 피검 기판상에 형성된 패턴의 상기 이미지의 광 강도 사 이의 차이에 기초하여, 상기 피검 기판상에 형성된 패턴의 패턴 형성 조건을 구성하는 소정 인자의 정량적 측정을 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 패턴 형성 조건의 특정은, 상기 노광 프로세스에서 노광량과 포커스 중 적어도 하나를 특정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 표면 검사장치에서, 상기 패턴 형성 조건의 특정은, 상기 기판상에 패턴을 새롭게 형성하기 위한 조건을 특정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 표면 검사장치에서, 상기 패턴 형성 조건의 특정은, 이미 형성된 패턴의 형성 조건을 특정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 표면 검사장치에서, 상기 노광 프로세스에서는, 상기 기판과 노광 광학 시스템이 서로 상대적으로 주사되면서, 각각의 쇼트 (shot) 에 대해 변화되는 노광 조건하에서 복수의 패턴이 노광되는 기판의 표면 검사 데이터가 미리 준비되고, 상기 노광 프로세스의 노광 조건을 식별함으로써 패턴 형성 조건이 특정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 표면 검사장치에서, 상기 패턴은 서로 상이한 피치들과 형상들을 갖는 복수의 영역을 포함하고, 상기 패턴 형성 조건은 상기 영역들 각각에 대한 상기 이미지의 광 강도에 기초하여 특정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 서로 상이한 피치들과 형상들을 갖는 복수의 영역을 포함하고, 기판상에 형성된 레지스트 층상에 노광 프로세스를 포함하는 소정의 프로세스를 통해 형성되어 주기성을 갖는 패턴을, 직선 편광으로 조명하는 조명 수단; 상기 직선 편광의 진동면과 상기 패턴의 반복 방향이 서로 비스듬해지도 록 설정하는 설정 수단; 상기 패턴으로부터의 정반사광 중에서, 직선 편광의 진동면에 수직인 진동면을 갖는 편광 성분을 추출하는 추출 수단; 및 상기 추출된 광에 기초하여 상기 기판 표면의 이미지를 형성하는 이미지 형성 수단을 구비하고, 상기 이미지 형성 수단에 의해 형성된 상기 기판 표면의 이미지의 광 강도에 기초하여, 상기 노광 프로세스의 포커싱-오프셋 (focusing-offset) 과 상기 도즈-오프셋 (dose-offset) 중 적어도 하나가 측정되는, 표면 검사장치가 제공된다.

본 발명의 제 2 양태에 따른 표면 검사장치에서, 상기 노광 프로세스에서, 상기 기판과 노광 광학 시스템이 서로 상대적으로 주사되면서, 각각의 쇼트에 대해 변화되는 노광 조건하에서 복수의 패턴이 노광되는 기판의 표면 검사 데이터가 미리 준비되고, 상기 노광 프로세스의 노광 조건을 식별함으로써 패턴 형성 조건이 특정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 2 양태에 따른 표면 검사장치는, 상기 표면 검사 데이터에 기초하여, 상기 포커싱-오프셋과 상기 도즈-오프셋 중 적어도 하나에 이미지를 학습시키는 이미지 처리 디바이스를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 3 양태에 따르면, 상기 패턴을 노광하는 노광 장치, 전술한 제 2 양태에 따른 표면 검사 장치 및 상기 포커싱-오프셋과 상기 도즈-오프셋 중 적어도 하나에 기초하여 최적의 포커스량과 최적의 도즈량을 계산하는 처리 장치를 구비하고, 상기 처리 장치로부터의 신호에 응답하여 노광 조건이 제어되는, 노광 시스템이 제공된다.

본 발명의 제 4 양태에 따르면, 피검 기판상에 형성된 레지스트 층의 노광 프로세스를 포함하는 소정의 패턴 형성 프로세스를 통해 형성되어 주기성을 갖는 패턴을, 직선 편광으로 조명하는 조명 수단; 상기 직선 편광의 진동면과 상기 패턴의 반복 방향이 서로 비스듬해지도록, 상기 피검 기판의 방향을 설정하는 설정 수단; 상기 패턴으로부터의 정반사광 중에서, 직선 편광의 상기 진동면에 수직인 진동면을 갖는 편광 성분을 추출하는 추출 수단; 및 상기 추출된 광에 기초하여 상기 기판 표면의 이미지를 형성하는 이미지 형성 수단을 구비하고, 상기 이미지 형성 수단에 의해 형성된 상기 패턴의 이미지의 소정 위치에서의 광 강도에 기초하여 상기 패턴의 품질이 결정되는, 표면 검사장치가 제공된다.

본 발명의 제 5 양태에 따르면, 피검 기판상에 형성된 레지스트 층의 노광 프로세스를 포함하는 소정의 패턴 형성 프로세스를 통해 형성되어 주기성을 갖는 패턴을, 직선 편광으로 조명하는 단계; 상기 직선 편광의 진동면과 상기 패턴의 반복 방향이 서로 비스듬해지도록 상기 피검 기판의 방향을 설정하는 단계; 상기 패턴으로부터의 정반사광 중에서, 직선 편광의 상기 진동면에 수직인 진동면을 갖는 편광 성분을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 광에 기초하여 상기 기판 표면의 이미지를 형성하여, 상기 이미지 형성 수단에 의해 형성된 기판 표면의 이미지의 광 강도에 기초하여 상기 패턴 형성 프로세스에서의 패턴 형성 조건을 식별하는 단계를 포함하는 표면 검사방법이 제공된다.

본 발명의 제 5 양태에 따른 표면 검사방법에서, 상기 패턴의 형성 조건은, 기준 패턴의 이미지의 광 강도와 피검 기판상에 형성된 패턴의 상기 이미지의 광 강도 사이의 차이에 기초하여, 상기 피검 기판상에 형성된 패턴의 패턴 형성 프로 세스와 패턴 형성 조건을 구성하는 인자들 중 어떤 인자가 상기 차이를 야기하는지를 특정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 5 양태에 따른 표면 검사방법에서, 상기 패턴 형성 조건의 특정은, 기준 패턴의 이미지의 광 강도와 상기 피검 기판상에 형성된 패턴의 상기 이미지의 광 강도 사이의 차이에 기초하여, 상기 피검 기판상에 형성된 패턴의 패턴 형성 조건을 구성하는 소정 인자의 정량적 측정을 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 5 양태에 따른 표면 검사방법에서, 상기 패턴 형성 조건의 특정은, 상기 노광 프로세스에서 노광량과 포커스 중 적어도 하나를 특정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 5 양태에 따른 표면 검사방법에서, 상기 패턴 형성 조건의 특정은, 기판상에 패턴을 새롭게 형성하기 위한 조건을 특정하는 것이 바람직하다.

최종 설명한 본 발명의 제 5 양태에 따른 표면 검사방법에서, 상기 패턴 형성 조건의 특정은, 이미 형성된 패턴의 형성 조건을 특정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 5 양태에 따른 표면 검사방법에서, 상기 노광 프로세스에서, 상기 기판과 노광 광학 시스템이 서로 상대적으로 주사되면서, 각각의 쇼트에 대해변화되는 노광 조건하에서 복수의 패턴이 노광되는 기판의 표면 검사 데이터가 미리 준비되고, 상기 노광 프로세스의 노광 조건을 식별함으로써 패턴 형성 조건이 특정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 5 양태에 따른 표면 검사방법에서, 상기 패턴은 서로 상이한 피치들과 형상들을 갖는 복수의 영역을 포함하고, 상기 패턴 형성 조건은 상기 영 역들 각각에 대한 상기 이미지의 광 강도에 기초하여 특정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 6 양태에 따르면, 서로 상이한 피치들과 형상들을 갖는 복수의 영역을 포함하고, 기판상에 형성된 레지스트 층상에 노광 프로세스를 포함하는 소정의 프로세스를 통해 형성되어 주기성을 갖는 패턴을, 직선 편광으로 조명하는 조명 수단; 상기 직선 편광의 진동면과 상기 패턴의 반복 방향이 서로 비스듬해지도록 설정하는 설정 수단; 상기 패턴으로부터의 정반사광 중에서, 직선 편광의 진동면에 수직인 진동면을 갖는 편광 성분을 추출하는 추출 수단; 및 상기 추출된 광에 기초하여 상기 기판 표면의 이미지를 형성하는 이미지 형성 수단을 구비하고, 상기 이미지 형성 수단에 의해 형성된 상기 기판 표면의 이미지의 광 강도에 기초하여, 상기 노광 프로세스의 포커싱-오프셋과 상기 도즈-오프셋 중 적어도 하나가 측정되는, 표면 검사장치가 제공된다.

본 발명의 제 7 양태에 따르면, 피검 기판상에 형성된 레지스트 층의 노광 프로세스를 포함하는 소정의 패턴 형성 프로세스를 통해 형성되어 주기성을 갖는 패턴을, 직선 편광으로 조명하는 단계; 상기 직선 편광의 진동면과 상기 패턴의 반복 방향이 서로 비스듬해지도록, 상기 피검 기판의 방향을 설정하는 단계; 상기 패턴으로부터의 정반사광 중에서, 직선 편광의 상기 진동면에 수직인 진동면을 갖는 편광 성분을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 광에 기초하여 상기 기판 표면의 이미지를 형성하여, 상기 이미지 형성 수단에 의해 형성된 상기 패턴의 이미지의 소정 위치에서의 광 강도에 기초하여 상기 패턴의 품질을 결정하는, 표면 검사방법이 제공된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 몇 가지 양태에 따르면, 패턴이 레지스트 패턴인지 또는 에칭된 패턴인지에 대해, 검사되는 기판상의 패턴 형상의 품질을 단시간에 판정할 수 있는 장치를 제공하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 패턴을 형성하기 위한 프로세스 조건을 특정할 수 있는 표면 검사장치 및 표면 검사방법을 제공하는 것이 가능하다.

본 발명이 또 다른 양태에 따르면, 본 발명의 표면 검사장치를 채택하는 노광 시스템을 제공하는 것이 가능하다.

가장 바람직한 실시형태의 상세한 설명

본 발명의 실시형태들을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

(실시형태 1)

도 1 에 도시된 바와 같이, 실시형태 1 의 표면 검사장치 (10) 는 피검 기판으로서 기능하는 반도체 웨이퍼 (20) 를 지지하는 스테이지 (11), 얼라인먼트 시스템 (12), 조명 시스템 (13), 수광 시스템 (14), 및 이미지 처리 디바이스 (15) 로 구성된다. 또한, 표면 검사장치 (10) 는 선택된 이미지 또는 이미지 처리의 결과를 디스플레이하기 위한 모니터 (M) 을 구비한다. 표면 검사장치 (10) 는 반도체 회로 디바이스의 제조 과정에서 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면의 검사를 자동적으로 수행하기 위한 장치이다. 반도체 웨이퍼 (20) 는, 최상층의 레지스트막에 대한 노광 단계 및 현상 단계 이후, 미도시된 웨이퍼 카세트로부터 미도시된 이송 시스템 또는 현상 디바이스에 의해 운반되어 스테이지 (11) 에 의해 흡착된다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 복수의 칩 영역 (21) 은 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면상에 X 및 Y 방향으로 배열되고, 반복 패턴 (22) 은 칩 영역 (21) 의 각각에 형성된다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 반복 패턴 (22) 은, 복수의 라인부 (2A; line part) 가 그것의 횡방향 (X 방향) 을 따라 소정 피치 (P) 로 제공되는 (배선 패턴과 같은) 레지스트 패턴이다. 각각의 인접 라인부 (2A) 들간의 공간을 스페이스부 (2B; space part) 라 한다. 라인부 (2A) 배열 방향 (X 방향) 을 "반복 패턴 (22) 의 반복 방향" 으로 칭한다.

여기서, 반복 패턴 (22) 의 라인부 (2A) 의 선폭 (DA) 에 대한 설계값은 피치 (P) 의 절반인 것으로 가정한다. 설계된데로 반복 패턴 (22) 이 형성된 경우, 라인부 (2A) 의 선폭 (DA) 은 스페이스부 (2B) 의 선폭 (DB) 과 동일하여, 라인부 (2A) 대 스페이스부 (2B) 의 체적비는 대략 1:1 이다. 한편, 반복 패턴 (22) 를 형성하기 위한 노광 포커스가 적정값 범위에서 벗어난 경우, 피치 (P) 가 변하지 않더라도, 라인부 (2A) 의 선폭 (DA) 은 설계값과 상이하고 또한 스페이스부 (2B) 의 선폭 (DB) 과 상이하다. 그 결과, 라인부 (2A) 와 스페이스부 (2B) 사이의 체적비는 1:1 에서 벗어난다.

실시형태 1 의 표면 검사장치 (10) 는 전술한 반복 패턴 (22) 으로, 라인부 (2A) 와 스페이스부 (2B) 사이의 체적비에서의 변화를 이용함으로써, 반복 패턴 (22) 의 결함 검사를 수행하는 것이다.

설명을 간단하게 하면, 이상 체적비 (설계값) 는 1:1 인 것으로 가정한다. 적정값 범위로부터 노광 포커스가 벗어나는 것에 의해 체적에서의 변화가 야기되고, 그 변화는 반도체 웨이퍼 (20) 의 각각의 쇼트 영역에 대해 나타난다. 또 한, 체적비는 단면 형상들 사이의 면적비로 칭해질 수도 있다.

또한, 예 1 에서, 반복 패턴 (22) 의 피치 (P) 는 반복 패턴 (22) 에 대한 (후술할) 조명광의 파장과 비교하여 충분히 작다. 이러한 이유 때문에, 반복 패턴 (22) 으로부터 회절광이 발생되지 않게 되어, 회절광을 이용하여 반복 패턴 (22) 의 결함 검사를 수행할 수 없다. 실시형태 1 에서의 결함 검사 원리를 표면 검사장치 (10) (도 1) 의 구성과 함께 순서대로 후술한다.

표면 검사장치 (10) 의 스테이지 (11) 는 스테이지 (11) 의 상부면상에 반도체 웨이퍼가 탑재되는 방식으로, 예를 들어 진공 접촉에 의해 고정적으로 유지된다. 또한, 스테이지 (11) 는 상부면의 중심에서의 법선 (1A) 주위로 회전될 수도 있다. 이 회전 메카니즘을 이용하여, 반도체 웨이퍼 (20) 의 반복 패턴의 반복 방향 (도 2 및 도 3 에서 방향 X) 은 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면내에서 회전될 수 있다. 스테이지 (11) 의 상부면은 수평면이고, 틸트 메카니즘 (tilt mechanism) 을 갖지 않는다. 이 이유 때문에, 반도체 웨이퍼 (20) 는 항상 그것의 수평 자세로 유지되는 것이 가능하다.

얼라인먼트 시스템 (12) 은, 스테이지 (11) 가 회전할 때, 반도체 웨이퍼 (20) 의 외주부분을 조명하고, 그 외주 부분에 제공된 (노치와 같은) 외부 기준 (fiducial) 마크의 위치를 검출하여, 소정 위치에서 스테이지 (11) 을 정지시킨다. 그 결과, 반도체 웨이퍼 (20) 의 반복 패턴 (22) 의 반복 방향 (도 2 및 도 3 에서, 방향 X) 은 45도 만큼 (후술할) 조명광의 입사면 (3A) (도 4 참조) 과 경사지도록 설정될 수 있다.

조명 시스템 (13) 은 광원 (31), 파장 선택 필터 (32), 광 가이드 파이버 (33), 편광판 (34) 및 오목 거울 (35) 로 구성된 편심 광학 시스템이고, 스테이지 (11) 상의 반도체 웨이퍼 (20) 의 반복 패턴 (22) 을 직선 편광 (L1) 으로 조명한다. 이 직선 편광 (L1) 은 반복 패턴 (22) 을 위한 조명광이다. 직선 편광 (L1) 을 반도체 웨이퍼 (20) 의 전체 표면상에 조사된다.

직선 편광 (L1) 의 진행 방향 (반도체 웨이퍼 (20) 의 표면상의 임의의 지점에 도달하는 직선 편광 (L1) 의 주광선 (principal ray) 의 방향) 은 오목 거울 (35) 의 광축 O1 에 실질적으로 평행하다. 광축 01 은 스테이지 (11) 의 중심을 통과하고, 스테이지 (11) 의 법선 (1A) 에 대해 단지 소정 각도 θ 만큼 기울어져 있다. 그리고, 직선 편광 (L1) 의 진행 방향을 포함하고 스테이지 (11) 의 법선 (1A) 에 평행한 평면은 직선 편광 (L1) 의 입사면이다. 도 4 에서 도시된 입사면 (3A) 은 반도체 웨이퍼 (20) 의 중심에서의 입사면이다.

또한, 실시형태 1에서, 직선 편광 (L1) 은 P-편광이다. 즉, 도 5a 에 도시된 바와 같이, 직선 편광 (L1) 의 진행방향과 전기 백터의 진동방향을 포함하는 면 (직선 편광 (L1) 의 진동면) 은 직선 편광 (L1) 의 입사면 (3A) 에 포함된다. 직선 편광 (L1) 의 진동 방향은 오목 거울 (35) 의 전단 (front stage) 에 제공되는 편광판 (34) 의 투과축에 의해 규정된다.

조명 시스템 (13) 의 광원 (31) 은 메탈 할라이드 램프 또는 수은 램프와 같은 값싼 방전 광원이다. 파장 선택 필터 (32) 는 광원 (31) 으로부터의 광들 중에서, 소정 파장을 갖는 휘선 (bright-line) 스펙트럼을 선택적으로 투과시킨다. 광 가이드 파이버 (33) 는 파장 선택 필터 (32) 로부터 광을 투과시킨다. 편광판 (34) 은 광 가이드 파이버 (33) 의 사출단 (emission end) 근처에 배치되어, 그것의 투과축이 소정 방향으로 설정되며, 광 가이드 파이버 (33) 으로부터의 광은 투과축에 따라 직선 편광으로 변환된다. 오목 거울 (35) 은 구면의 내측이 반사면으로서 형성된 거울이고, 그것의 주초점 (primary focal point) 이 광 가이드 파이버 (33) 의 사출단과 실질적으로 일치하는 방식으로 배치되고, 반면에 그것의 2 차 초점은 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면과 일치하여 그 결과, 편광판 (34) 으로부터 광을 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면상으로 안내한다. 조명 시스템 (13) 은 반도체 웨이퍼 (20) 측에 대해 텔레센트릭 (telecentric) 광학 시스템이다.

전술한 조명 시스템 (13) 에서, 광원 (31) 로부터의 광은 파장 선택 필터 (32), 광 가이드 파이버 (33), 편광판 (34) 을 투과하여 직선 P-편광 (L1) (도 5a) 이 되도록 반사되어, 반도체 웨이퍼 (20) 의 전체면으로 입사한다. 반도체 웨이퍼 (20) 상의 각각의 지점들에서 직선 편광 (L1) 의 입사각들은 서로 동일하고, 그 입사각들 각각은 광축 01 과 법선 (1A) 사이에 형성되는 각도 θ 에 대응한다.

실시형태 1에서, 반도체 웨이퍼 (20) 에 입사하는 직선 편광 (L1) (도 5a) 은 도 4 에 도시되는 바와 같이, P-편광이므로, 반도체 웨이퍼 (20) 의 반복 패턴 (22) 의 반복 방향 (방향 X) 이 직선 편광 (L1) 의 입사면 (3A) 에 대해 45도의 각도를 갖도록 설정되는 경우, 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면상의 직선 편광 (L1) 의 진동면의 방향 (도 6 에서 방향 V) 과 반복 패턴 (22) 의 반복 방향 (방향 X) 사이에 형성되는 각도가 45 도로 설정된다.

즉, 직선 편광 (L1) 은, 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면상의 진동면의 방향 (도 6 에서 V 방향) 이 반복 패턴 (22) 의 반복 방향 (방향 X) 에 대해 45 도 만큼 경사진 상태로 비스듬하게 반복 패턴 (22) 을 가로질러 통과하는 것처럼 반복 패턴 (22) 에 입사한다.

이러한 직선 편광 (L1) 과 반복 패턴 (22) 사이의 각도 상태는 반도체 웨이퍼 (20) 의 전체면상에서 고르다. 만약 각도가, 45 도 대신에, 135 도, 225 도 및 315 도 중의 어느 하나로서 설정된다면, 직선 편광 (L1) 과 반복 패턴 (22) 사이의 각도 상태는 동일한 상태를 유지한다. 도 6 에서 진동면의 방향 (방향 V) 과 반복 방향 (방향 X) 사이에 형성된 각도를 45 도로서 설정하는 이유는, 반복 패턴 (22) 의 결함 검사에서의 감도 (sensitivity) 가 이 각도에서 가장 높기 때문이다.

그 후, 반복 패턴 (22) 이 직선 편광 (L1) 을 통해 조명되는 경우, 반복 패턴 (22) 으로부터 정반사 방향으로 타원 편광 (L2) (도 1 및 도 5b 참조) 이 생성된다. 이 경우, 타원 편광 (L2) 의 진행 방향은 정반사 방향과 일치한다. 정반사 방향은, 직선 편광 (L1) 의 입사면 (3A) 에 포함되고 스테이지 (11) 의 법선 (1A) 에 대해 단지 각도 θ (이 각도는 직선 편광 (L1) 의 입사각 θ 와 등가임) 만큼 경사져 있는 방향을 의미한다. 전술한 바와 같이, 반복 패턴 (22) 의 피치 (P) 가 조명 파장과 비교하여 충분히 작기 때문에, 어떠한 회절광도 그 반복 패턴 (22) 으로부터 발생되지 않는다.

여기서, 직선 편광 (L1) 이 반복 패턴에 의해 타원 편광으로 변환되고 그 타 원 편광 (L2) 이 그 반복 패턴 (22) 로부터 발생되는 이유에 대해 간략히 설명한다. 직선 편광 (L1) 이 반복 패턴 (22) 에 입사하는 경우, 진동면의 방향 (도 6 에서 방향 V) 은, 도 7 에 도시된 2 개의 편광 성분 VX 와 VY 로 분기된다. 편광 성분들 중의 하나인 VX 는 반복 방향 (방향 X) 에 평행한 성분이다. 편광 성분중 다른 하나인 VY 는 반복 방향 (방향 X) 에 수직한 성분이다. 그 후, 2 개의 편광 성분 VX 와 VY 의 각각은 독립적으로 상이한 진폭 변화와 위상 변화를 거친다. 진폭 변화와 위상 변화에서 차이가 발생하는 이유는, 반복 패턴 (22) 의 이방성 (anisotropy) 에 기인하여 복소 반사율 (즉, 복소수의 진폭 반사율) 이 다르기 때문이며, 이것을 구조성 복굴절이라 한다. 그 결과, 2 개의 편광 성분 VX 와 VY 의 반사광들은 진폭과 위상에서 서로 상이하고, 이들 성분들을 합성함으로써 획득된 반사광은 타원 편광 (L2) (도 5b) 이 된다.

반복 패턴 (22) 의 이방성에 기인한 타원 편광의 정도는 도 5b 에서의 타원 편광 (L2) 중, 도 5a 에서의 직선 편광 (L1) 의 진동면 (실시형태 1 에서의 입사면 (3A) 과 일치함) 에 수직인 편광 성분 (L3) (도 5c) 으로 나타내어질 수 있다. 그 후, 이 편광 성분 (L3) 의 크기는 재질, 반복 패턴 (22) 의 형상 및 도 6 에서의 진동면의 방향 (방향 V) 과 반복 방향 (방향 X) 사이에 형성된 각도에 의존한다. 이러한 이유 때문에, 방향 V 와 방향 X 사이의 각도가 고정값 (실시형태 1 에서 45 도) 으로 유지되는 경우, 반복 패턴 (22) 의 재질이 균일하더라도, 반복 패턴 (22) 의 형상이 변화하는 경우, 타원 형상의 정도 (편광 성분 (L3) 의 크기) 는 변한다.

이하, 반복 패턴 (22) 의 형상과 편광 성분 (L3) 의 크기 사이의 관계에 대한 설명한다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 반복 패턴 (22) 은, 라인부 (2A) 와 스페이스부 (2B) 가 방향 X 를 따라 교대로 배치되는 불균일한 형상을 갖는다. 반복 패턴 (22) 이 적당한 노광 포커스를 통해 설계된 대로 형성되는 경우, 라인부 (2A) 의 선폭 (DA) 과 스페이스부 (2B) 의 선폭 (DB) 이 서로 동일하고, 라인부 (2A) 와 스페이스부 (2B) 사이의 체적비는 대략 1:1 이다. 이러한 이상적인 형상의 경우, 편광 성분 (L3) 의 크기가 가장 크다. 한편, 노광 포커스가 적정값으로부터 벗어나는 경우, 라인부 (2A) 의 선폭 (DA) 과 스페이스부 (2B) 의 선폭 (DB) 은 서로 상이하고 라인부 (2A) 와 스페이스부 (2B) 사이의 체적비는 대략 1:1 에서 벗어난다. 이 경우, 편광 성분 (L3) 의 크기는 이상적인 경우와 비교하여 작아진다. 편광 성분 (L3) 의 크기의 변화는 도 8 에 도시된다. 도 8 에서의 가로축은 라인부 (2A) 의 선폭 (DA) 를 나타낸다.

전술한 바와 같이, 도 6 에서의 진동면의 방향 (방향 V) 이 반복 패턴 (22) 의 반복 방향 (방향 X) 에 대해 45 도 만큼 경사진 상태로 직선 편광 (L1) 을 통해 반복 패턴 (22) 이 조명되는 경우, 정반사 방향으로 발생하는 타원 편광 (L2) ( 도 1 및 도 5b) 은 반복 패턴 (22) 의 형상 (라인부 (2A) 와 스페이스부 (2B) 사이의 체적비) 에 대응하는 정도 (도 5c 에서의 편광 성분 L3 의 크기) 로 타원형이다. 타원 편광 (L2) 의 진행 방향은 직선 편광 (L1) 의 입사면 (3A) 에 포함되고 스테이지 (11) 의 법선 (1A) 에 대해 각도 θ (직선 편광 (L1) 의 입사각 θ 와 등가인 각도) 만큼 경사져 있다.

다음으로, 수광 시스템 (14) 을 설명한다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 수광 시스템 (14) 은, 오목 거울 (36), 이미징 렌즈 (37), 편광판 (38) 및 이미징 디바이스 (39) 로 구성된 편심 광학 시스템이다.

오목 거울 (36) 은 전술한 조명 시스템 (13) 의 오목 거울 (35) 과 동일한 반사 거울이고, 오목 거울의 광축 02 가 스테이지 (11) 의 중심을 통과하고 스테이지 (11) 의 법선 (1A) 에 대해 단지 각도 θ 만큼 경사진 방식으로 제공된다. 따라서, 반복 패턴 (22) 으로부터 타원 편광 (L2) 은 오목 거울 (36) 의 광축 02 를 따라 진행한다. 오목 거울 (36) 은 타원 편광 (L2) 를 반사하여 이미징 렌즈 (37) 쪽으로 안내하고, 이미징 렌즈 (37) 와 협조하여 이미징 디바이스 (39) 의 이미징 면상에 집광시킨다.

이러한 점에서, 편광판 (38) 은 이미징 렌즈 (37) 와 오목 거울 (36) 사이에 배치된다. 편광판 (38) 의 투과축의 방향은 전술한 조명 시스템 (13) 의 편광판 (34) 의 투과축에 수직하게 설정된다 (직교 니콜 (crossed Nicols)). 따라서, 도 5c 에서의 타원 편광 (L2) 의 편광 성분 L3 에 대응하는 편광 성분 (L4) (도 1) 만을 추출하여 그 편광 성분 (L4) 를 이미징 디바이스 (39) 로 안내하는 것이 가능하다. 그 결과, 이미징 디바이스 (39) 의 이미징 면상에는 편광 성분 (L4) 에 의해 반도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지가 형성된다.

이미징 디바이스 (39) 는, 예를 들어, 이미징 면상에 형성된 반도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지를 광전변환하여 이미지 신호를 이미지 처리 디바이스 (15) 에 출력하기 위한 CCD 이미징 디바이스다. 반도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지의 명암 (brightness) 은 편광 성분 (L4) 의 광 강도 (도 5c 에서의 편광 성분 (L4) 의 크기) 에 대략 비례하고, 반사 패턴 (22) 의 형상 (라인부 (2A) 와 스페이스부 (2B) 사이의 체적비) 에 따라 변한다. 반도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지는, 반사 패턴 (22) 이 이상적인 형상을 갖는 경우에 (체적비가 1:1 인 경우에) 가장 밝다. 반도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지의 명암은 각각의 쇼트에 대해 나타난다.

이미지 처리 디바이스 (15) 는 이미징 디바이스 (39) 로부터 출력되는 이미지 신호에 응답하여 반도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지를 취한다 (fetch). 이미지 처리 디바이스 (15) 는 비교를 위해 미리 양품 (良品) 웨이퍼의 반사 이미지를 기억한다. 양품 웨이퍼는 전체 표면상에 반복 패턴 (22) 의 이상적 형상 (1:1 의 체적비) 으로 형성된 웨이퍼이다. 양품 웨이퍼의 반사 이미지의 휘도 정보는 가장 높은 값을 나타내는 것으로 고려한다.

따라서, 피검 기판으로서 기능하는 반도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지를 취한후, 이미지 처리 디바이스 (15) 는 반도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지의 휘도 정보와 양품 웨이퍼의 반사 이미지의 휘도 정보를 비교한다. 그 후, 반도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지의 어두운 부분의 휘도값의 감소량 (도 8 에서 감소량 △ 에 비례함) 에 기초하여 반사 패턴 (22) 의 결함 (라인부 (2A) 와 스페이스부 (2B) 사이의 체적비에의 변화) 이 검사된다. 예를 들어, 휘도값의 감소량이 소정 임계값 (허용값) 보다 더 큰 경우, 반복 패턴은 "결함" 으로서 판정된다. 한편, 감소량이 임계값 보다 더 작은 경우, 반복 패턴은 "정상" 으로서 판정될 수도 있 다. 따라서, 이미지 처리 디바이스 (15) 에 의해 획득된 결과는 선택된 이미지와 함께 모니터 (M) 상에 디스플레이된다.

이미지 프로세싱 디바이스 (15) 는, 전술한 바와 같이 양품 웨이퍼의 반사 이미지가 미리 저장되는 대신, 웨이퍼의 쇼트 영역들의 배열 데이터와 휘도값의 임계값이 미리 저장되도록 구성될 수도 있다.

후자의 경우, 취해진 웨이퍼의 반사 이미지에서의 각각의 쇼트 영역위치가 쇼트 영역에 대한 배열 데이터에 기초하여 획득될 수 있으므로, 각 쇼트 영역의 휘도값이 획득될 수 있다. 그 후, 패턴에서의 결함을 검출하기 위해, 이 휘도값과 저장된 임계값이 서로 비교된다. 휘도값이 임계값보다 더 작은 쇼트 영역은 결함이 있는 것으로 판단될 수 있다.

전술한 바와 같이, 실시형태 1 의 표면 검사장치의 사용에 의해, 반복 패턴 (22) 의 피치 (P) 가 조명 파장 보다 충분히 더 작은 경우에, 도 6 에서의 진동면이 방향 (방향 V) 이 반복 패턴 (22) 의 반복 방향 (방향 X) 에 대해 경사져 있고 또한, 반복 패턴 (22) 의 결함이 정반사 방향으로 발생된 타원 편광 (L2) 중 편광 성분 (L4) 의 광 강도 (도 5c 에서의 편광 성분 (L3) 의 크기) 에 기초하여 검출되므로, 결함 검사를 안전하게 실행하는 것이 가능하다. 즉, 조명광으로서 기능하는 직선 편광 (L1) 을 단파장으로 변환하지 않고서도 반복의 더 작은 피치들에 확실하게 대처하는 것이 가능하다.

또한, 실시형태 1 의 표면 검사장치 (10) 를 사용하여, 도 6 에서의 진동면의 방향 (방향 V) 과 반복 방향 (방향 X) 사이에 형성된 각도를 설정함으로써, 반 도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지의 휘도값의 감소량 (도 8 에서의 감소량 △ 에 비례함) 을 명확하게 계산하는 것이 가능하다. 그 결과, 고감도로 반복 패턴 (22) 의 결함 검사를 수행하는 것이 가능하다.

또한, 실시형태 1 의 표면 검사장치 (10) 를 사용하여, 반복 패턴 (22) 의 피치 (P) 가 조명 파장과 비교하여 충분히 작은 경우 뿐만 아니라 반복 패턴 (22) 의 피치 (P) 가 조명 파장과 실질적으로 동일한 레벨인 경우, 또는 조명 파장보다 더 큰 경우에 조차도 동일한 방식으로 반복 패턴 (22) 이 결함 검사를 수행하는 것이 가능하다. 즉, 직선 편광 (L1) 이 반복 패턴 (22) 에 의해 타원 형상으로 전환되므로, 반복 패턴 (22) 의 피치 (P) 에 관계없이, 반복 패턴 (22) 의 라인부 (2A) 와 스페이스부 (2B) 사이의 체적비에는 의존하면서 반복 패턴 (22) 의 피치 (P) 에는 의존하지 않은 상태로 확실하게 결함 검사를 수행하는 것이 가능하다.

또한, 실시형태 1 의 표면 검사장치를 사용하여, 반복 패턴 (22) 의 라인부 (2A) 와 스페이스부 (2B) 사이의 체적비가 동일한 경우에는, 반사 이미지의 휘도값의 감소량 (도 8 에서의 감소량 △ 에 비례함) 은 동일하다. 이 이유 때문에, 체적비에서의 변화량이 동일하면, 반복 패턴 (22) 의 피치 (P) 에 관계없이, 동일한 레벨의 감도로 결함 검사를 수행하는 것이 가능하다. 피치 (P) 가 상이하고 라인부 (2A) 와 스페이스부 (2B) 사이의 체적비가 동일한 경우, 예를 들어 도 9a 및 도 9b 에 도시된 반복 패턴 (22) 에서와 같이, 동일한 레벨의 감도로 결함 검사가 수행될 수 있다. 도 9a 및 도 9b 의 경우들 사이의 비교를 통해 알 수 있는 바와 같이, 피치 (P) 가 더 작을수록, 형상의 작은 변화 (라인부 (2A) 의 선폭 (DA) 에 대해 설계값으로부터의 편차량 δ) 가 보다 확실하게 검출될 수 있다.

또한, 실시형태 1 의 표면 검사장치 (10) 를 사용하여, 반복 패턴 (22) 의 피치 (P) 가 상이한 경우에 (종래의 경우와 달리, 스테이지의 경사조정을 수행하는 것 없이) 반도체 웨이퍼 (20) 가 그것의 수평 자세로 유지된 상태로 검사가 수행되므로, 실제 검사의 시작까지의 (즉, 반도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지를 취하기 까지의) 준비 시간이 확실히 감소될 수 있다.

또한, 실시형태 1 의 표면 검사장치를 사용하여, 스테이지 (11) 가 틸트 메카니즘을 갖고 있지 않으므로, 장치 구성이 단순화될 수 있다. 또한, 조명 시스템 (13) 의 광원 (31) 으로 저렴한 방전 광원을 사용하는 것이 가능하여 표면 검사장치 (10) 의 전체 구성이 저렴하면서도 단순해질 수 있다.

또한, 실시형태 1 의 표면 검사장치를 사용하여, 복수 종류의 반복 패턴들이 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면상에 형성되고, 상이한 피치 (P) 와 반복 방향 (방향 X) 를 갖는 반복 패턴들 각각이 서로 혼합되는 경우에, 반도체 웨이퍼 (20)의 전체 표면의 반사 이미지를 집단적으로 취함으로써 그리고 그 각각의 위치에서의 휘도값의 감소량을 확인함으로써, 전체 반복 패턴들에 대해 용이하게 결함검사를 수행하는 것이 가능하다. 부수적으로, 도 10 에 도시된 바와 같이, 상이한 반복 방향을 갖는 반복 패턴들은 0 도 방향으로의 반복 패턴 (25) 과 90 도 방향으로의 반복 패턴 (26) 을 포함한다. 이들 반복 패턴 (25, 26) 은 반복 방향 (방향 X) 에서 서로 90 도 상이하다. 그러나, 이들 반복 방향들 중의 어느 하나의 반복 방향 (방향 X) 과 직선 편광 (L1) (방향 V) 의 진동면의 방향 사이에 형성된 각도는 45 도이다.

또한, 실시형태 1 의 표면 검사장치 (10) 를 사용하여, 직선 편광 (L1) 이 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면에 비스듬하게 입사하므로 (도 1 참조), 반복 패턴 (22) 의 라인부 (2A) 의 에지 형상의 비대칭적 특징 (예를 들어, 에지 형상의 붕괴 (degeneration) 방향) 과 관련된 결함 정보를 획득하는 것도 가능하다. 이것을 위해, 반도체 웨이퍼 (20) 의 반복 패턴 (22) 의 반복 방향 (방향 X) 은 스테이지 (11) 에 의해 180 도 회전되고, 반도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지는 회전 전 또는 후에 즉시 그것의 상태로 취해지며, 동일한 위치에서 휘도값의 차이가 검사된다.

도 11a 및 도 11b 는 비대칭 에지 형상들을 갖는 반복 패턴 (22) 과 직선 편광 (L1) 의 입사각 방향 사이의 관계를 나타낸다. 예를 들어, 도 11a 는 라인부 (2A) 의 에지 E1 과 에지 E2 중에서 붕괴된 에지 E1 로부터 조명광이 입사하는, 180 도 회전 이전의 상태를 나타낸다. 도 11b 는 2 개의 에지 E1 과 에지 E2 중에서 붕괴되지 않은 에지 (E2) 로부터 조명광이 입사하는, 180 도 회전 이후의 상태를 나타낸다. 그 후, 각각의 상태에서 취해진 반사 이미지의 휘도값은 에지 E1 또는 에지 E2 의 에지 형상을 입사 방향으로 반영한다. 이 예에서, 도 11a 의 경우에서의 반사 이미지의 휘도값이 더 크다. 그 결과, 라인부 (2A) 의 에지 형상의 비대칭 특징은 180 도 회전 전후의 반사 이미지의 휘도값에서의 차이를 검사함으로써 검출될 수 있다. 180 도 회전 전후의 반사 이미지를 합성함으로써 검사가 수행될 수도 있다.

실시형태 1 에서와 같이 직선 편광 (L1) 이 반도체 웨이퍼의 표면에 비스듬하게 입사하는 경우 (입사 각도가 θ 인 도 1 참조), 엄밀히 말하면, 반복 패턴 (22) 으로부터 발생된 타원 편광 (L2) (도 5b) 은 진행 방향 주위로 조금 회전한다. 이 때문에, 그 회전 각도를 고려하여, 수광 시스템 (14) 의 편광판 (38) 의 투과축의 방향을 미세하게 조정하는 것이 바람직하다. 미세 조정 이후의 상태에서, 2 개의 편광판 (34 및 38) 의 투과축들의 방향들 사이의 각도는 정확하게 90 도가 아니다. 그러나, 이러한 각도는 "수직 (또는 직교) 각도"의 범위이내에 있으며 직교 니콜로서 칭해질 수 있다. 편광판 (38) 의 투과축의 방향을 미세하게 조정함으로써 검사의 정확성을 개선하는 것이 가능하다. 미세 조정을 수행하기 위해, 어떠한 반복 패턴도 갖지 않은 표면상에서 직선 편광 (L1) 을 반사시킴으로써 이미지가 취해지고 편광판 (38) 의 투과축 방향이 이미지의 휘도값이 가장 높은 방식으로 회전되는 것이 고려된다.

전술한 실시형태 1 에서, 직선 편광 (L1) 은 P-편광이다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 직선 편광 (L1) 은 P-편광 대신에, S-편광일 수도 있다. S-편광은 입사면에 수직인 진동면을 갖는 직선 편광이다. 이 이유 때문에, 도 4 에 도시된 바와 같이, 또한 반도체 웨이퍼 (20) 의 반복 패턴 (22) 의 반복 방향 (방향 X) 이 직선 편광 (L1) 인 S-편광의 입사면 (3A) 과 45 도를 이루도록 설정되는 경우, 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면상에서의 S-편광의 진동면의 방향과 반복 패턴의 반복 방향 (X) 사이에 형성되는 각도는 45 도로 설정된다. P-편광은 반복 패턴 (22) 의 라인부 (2A) 의 에지 형상과 관련된 결함 정 보를 획득하는데 유리하다. S-편광은 S/N 비를 개선하기 위해 효과적으로 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면의 결함 정보를 취하는데 유리하다.

또한, 입사면에 대해 임의의 경사를 갖는 진동면을 갖는 직선 편광이 P-편광 또는 S-편광 대신에 이용될 수도 있다. 이 경우, 직선 편광 (L1) 의 입사면에 대해 반복 패턴 (22) 의 반복 방향 (방향 X) 의 각도가 45 도 이외의 임의의 각도로 설정되고, 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면상의 직선 편광 (L1) 의 진동면과 반복 패턴 (22) 의 반복 방향 (방향 X) 사이의 각도가 45 도로서 설정되는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 패턴의 반복 방향 (방향 X) 을 검출함으로써 진동면과 반복 방향을 설정하는 대신에, 진동면과 피검 기판의 쇼트 방향 사이에 형성되는 각도가 45 도로 설정되면 충분하다. 이 경우에 조차도, 패턴의 배치 방향이 쇼트들의 배치 방향에 수직 또는 평행으로 설정되므로 동일한 설정이 수행될 수도 있다.

(실시형태 2)

이하, 실시형태 1 에서의 표면 검사장치 (10) 의 조명 시스템 (13) 과 수광 시스템 (14) (도 1) 대신에, 도 12a 에 도시된 조명 시스템 (41 내지 46) 과 수광 시스템 (45 내지 49) 을 구비하는 표면 검사장치 (40) 에 대해 설명한다. 도 12a 에서는, 실시형태 (1) 에서의 것들과 동일한 스테이지 (11), 얼라인먼트 시스템 (12) 및 이미지 처리 디바이스 (15) 는 생략한다. 또한, 표면 검사장치 (40) 는 반도체 회로 디바이스의 제조 과정에서 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면에 대 한 검사를 자동으로 수행하는 장치이다.

이하, 실시형태 2 에서의 표면 검사장치 (40) 의 조명 시스템 (41 내지 46) 과 수광 시스템 (45 내지 49) 을 설명한다. 조명 시스템 (41 내지 46) 은 광원 (41), 파장 선택 필터 (42), 릴레이 렌즈 (43), 개구 조리개 (44; aperture stop), 편광 빔 스플리터 (45) 및 렌즈 (46) 로 구성된다. 이들 구성요소들 중, 편광 빔 스플리터 (45) 및 렌즈 (46) 는 수광 시스템 (45 내지 49) 의 일부로서도 기능한다. 수광 시스템 (45 내지 49) 은 편광빔 스플리터 (45) 와 렌즈 (46) 이외에, 개구 조리개 (47), 이미징 렌즈 (48) 및 이미징 디바이스 (49) 로 구성된다. 렌즈 (46) 의 광축 03 은 스테이지 (11) 의 법선 (1A) (도 1 참조) 과 일치한다.

표면 검사장치 (40) 는, 도 1 에서의 표면 검사장치 (11) 의 오목 거울 (35 및 36) 대신에 이들 구성요소들의 기능을 갖는 렌즈 (46) 와, 표면 검사장치 (10) 의 편광판 (34 및 38) 대신에 이들 편광판들의 기능을 갖는 편광 빔 스플리터 (45) 를 구비한다. 광학 디바이스 (45 및 46) 는 조명 시스템 (41 내지 46) 및 수광 시스템 (45 내지 49) 에 의해 공유되므로, 표면 검사장치 (40) 의 구성 부품들의 개수가 감소되고 장치 구성이 단순해진다.

광원 (41), 파장 선택 필터 (42), 이미징 렌즈 (48) 및 이미징 디바이스 (49) 는 각각 전술한 광원 (31), 파장 선택 필터 (32), 이미징 렌즈 (37) 및 이미징 디바이스 (39) 와 동일하다. 개구 조리개 (44 및 47) 는 렌즈 (46) 의 초점 위치 부근에 배치된다. 개구 조리개 (47) 는 스트레이 광 (stray light) 을 차단하는 광학 디바이스이다. 편광 빔 스플리터 (45) 는 시트 표면에 수직한 진 동면상의 직선 편광만을 반사하고 시트 표면에 평행한 진동면상의 직선 편광만을 투과시킨다. 즉, 편광 빔 스플리터의 반사축과 투과축은 서로 수직이다 (직교 니콜).

조명 시스템 (41 내지 46) 에서, 광원 (41) 으로부터의 광은 파장 선택 필터 (42), 릴레이 렌즈 (43), 및 개구 조리개 (44) 를 통과하여 편광 빔 스플리터 (45) 로 입사하고 이에 의해 반사된 광 (즉, 시트 표면에 수직한 진동면상의 직선 편광 (L1)) 은 렌즈 (46) 에 의해 안내된다. 그 후, 편광 빔 스플리터 (45) 로부터 직선 편광 (L1) 은 렌즈 (46) 를 통과한 후에, 반도체 웨이퍼 (20) 의 전체 표면상에 수직으로 입사한다. 수직 입사의 경우, 직선 편광 (L1) 의 "입사면" 은 정의될 수 없다. 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면상의 직선 편광 (L1) 의 진동면의 방향은 도 12b 에서 "방향 V" 로서 표시된다.

반도체 웨이퍼 (20) 는, 도 1 에서의 것들과 동일한 스테이지 (11) 와 얼라인먼트 시스템 (12) 에 의해, 반복 패턴 (22) 의 반복 방향 (방향 X) 이 직선 편광 (L1) 의 진동면에 대해 45 도 만큼 경사지는 방식으로 설정된다. 방향 V 와 방향 X 사이의 각도는, 반복 패턴 (22) 의 결함 검사에 대한 최고 감도를 획득하기 위해 45 도로서 설정된다. 직선 편광 (L1) 과 반복 패턴 (22) 사이의 이러한 각도 상태는 반도체 웨이퍼 (20) 의 전체 표면상에서 균일하다.

반복 패턴 (22) 이 직선 편광 (L1) 으로 조명되는 경우, 반도체 웨이퍼 (20) 의 반복 패턴 (22) 으로부터 정반사 방향 (광축 03 의 방향) 으로 타원 편광 (L2) 이 발생된다. 이러한 현상은, 수직 입사의 경우에서는 위상 변화가 반복 방향 (방향 X) 에 평행한 편광 성분 VX 와 이 반복 방향에 수직한 편광 성분 VY 에서 동일하다 (도 7) 는 점을 제외하고는, 실시형태 1 에서와 동일한 이유로 일어난다. 즉, 편광 성분 VX 와 편광 성분 VY 의 각각은 개별적으로 그리고 독립적으로 상이한 진폭 변화를 겪는다. 이 이유 때문에, 편광 성분 VX 및 VY 로부터의 반사광들은 서로 상이한 진폭을 가지며, 이들 반사된 광들을 합성함으로써 획득된 반사광은 타원 편광 (L2) 이 된다. 수직 입사의 경우에서의 구조성 복굴절은 반복 패턴 (22) 의 이방성에 의해 일어나는 상이한 진폭 반사에 대응한다.

반복 패턴 (22) 으로부터의 타원 편광 (L2) 는 다시 렌즈 (46) 에 의해 집광되고, 편광 빔 스플리터 (45), 개구 조리개 (47) 및 이미징 렌즈 (48) 를 통과한 이후, 이미징 디바이스 (49) 의 이미징 면상에 집광된다. 편광 빔 스플리터 (45) 는, 타원 편광 (L2) 에서 (시트 표면에 평행한) 직선 편광 (L1) 의 진동면에 수직한 편광 성분 (L4) 만을 추출하여 이것을 이미징 디바이스 (49) 로 안내한다. 이미징 디바이스 (49) 의 이미징 면상에는, 편광 성분 (L4) 에 의해 반도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지가 형성된다. 이 반사 이미지의 명암은 대략 편광 성분 (L4) 의 광 강도에 비례한다.

편광 성분 (L4) 의 광 강도는 반복 패턴 (22) 의 형상 (라인부 (2A) 와 스페이스부 (2B) 사이의 체적비) (도 8 참조) 에 따라 변화한다. 이러한 점에서, 편광 성분 L1 의 진동면의 방향 (방향 V) 과 반복 방향 (방향 X) 사이에 형성되는 각도는 고정값 (실시형태 2 에서는 45 도) 으로서 유지되고, 반복 패턴 (22) 의 재질이 고정되는 것으로 가정한다. 편광 성분 (L4) 의 광 강도는, 반복 패턴 (22) 의 체적비가 1:1 이고 패턴의 측면이 기판에 수직인 경우, 즉 패턴이 직사각형으로 형성되는 경우에 가장 높다.

이하, 수직 입사의 경우에서의 구조성 복굴절 (반복 패턴 (22) 의 이방성에 의해 야기되는 진폭 반사율에서의 차이) 과, 반복 패턴 (22) 의 형상과 편광 성분 (L4) 의 광 강도 사이의 관계에 대해 설명한다. 이 설명을 위해, 반복 패턴은 모델링된다. 즉, 각각이 두께 t1과 유전율 ε1을 갖는 기판 (1) 과 두께 t2 와 유전율 ε2 를 갖는 기판 (2) 를 구비하는 복수의 층들이 조명 파장보다 충분히 더 짧은 반복 주기로 제공된다.

도 13a 에 도시된 바와 같이, 층의 반복 방향에 평행한 진동면을 갖는 직선 편광 L5 가 조명되는 경우, 전기장이 층을 가로지르도록 인가되어 전기장에 따른 작은 분극 (polarization) 을 발생시킨다. 즉, 각각의 층은 전기장에 대해 직렬로 분극을 발생시킨다. 이 경우, 겉보기 유전율 εX 는 다음의 수학식 (1) 로 나타내어질 수 있다. 따라서, 수직 입사의 경우, 유전율 εX 를 갖는 기판의 진폭 반사율 rX 는 다음의 수학식 (2) 로 나타내어질 수 있다.

(1)

(2)

또한, 도 13b 에 도시된 바와 같이, 층의 반복 방향에 수직한 진동면을 갖는 직선 편광 성분 (L6) 이 조명되는 경우, 전기장이 층의 종축을 따라 인가되어, 전 기장에 따른 분극을 발생시킨다. 이 전기장으로부터 알 수 있듯이, 개별 층들의 분극은 평행하게 배열되어 있다. 이 경우 겉보기 유전율 εY 는 층의 두께 (t1+t2) 의 가중 평균이고 다음의 수학식 (3) 으로 나타내어질 수 있다. 따라서, 수직 입사의 경우, 유전율 εY 를 갖는 기판의 진폭 반사율 rY 는 다음의 수학식 (4) 에 의해 나타내어질 수 있다.

(3)

(4)

수직으로 입사하는 직선 편광 (L5 및 L6) 의 진동면들의 방향이 전술한 바와 같이 상이한 경우 (도 13), 겉보기 유전율 εX 와 εY 에 대한 값들은 서로 상이하다 (수학식 (1) 과 수학식 (3)). 그 결과, 진폭 반사율 rX 와 rY 에 대한 값이 서로 상이하다 (수학식 (2) 와 수학식 (4)). 이들 진폭 반사율 rX 와 rY 사이의 차이 (rX - rY) 는 수직 입사의 경우 구조성 복굴절로 간주된다.

다음으로, 도 14 에 도시된 바와 같이, 층의 반복 방향에 대해 직선 편광의 진동면이 단지 각도 φ 만큼 경사진 경우를 가정한다. 층에 입사할 때, 직선 편광의 진폭은 E 로서 나타낸다. 층에 입사하는 직선 편광은 층의 반복 방향에 평행한 성분 (진폭은 Ecosφ임) 과 층의 반복 방향에 수직한 성분 (진폭은 Esinφ임) 으로 분기되고, 이것들은 전술한 진폭 반사율 rX와 rY 에 따라서 서로 독립적인 진폭 변화를 겪는다. 이 이유 때문에, 반복 방향에 평행한 성분의 반사광의 진폭 EX 와 반복 방향에 수직한 성분의 반사광의 진폭 EY 는 각각 다음의 수학식 (5) 및 수학식 (6) 에 의해 나타내어진다. 따라서, 진폭 EX 와 진폭 EY 를 갖는 성분들을 합성함으로써 획득되는 반사광은 타원 편광이 된다.

EX=rXEcosφ...(5)

EY=rYEsinφ...(6)

이 타원 편광에서, 입사광의 진동면에 수직한 성분은 도 12a 에 도시된 바와 같이, 편광 빔 스플리터 (45) 를 통과하여 이미징 디바이스 (49) 로 안내되는 편광 성분 (L4) 이다. 편광 성분 (L4) 의 진폭 EL4 는 수학식 (5) 및 수학식 (6) 에서의 진폭 EX 와 EY 를 이용하여 다음의 수학식 (7) 로 나타내어진다. 입사광의 진동면에 평행한 성분의 진폭 Ec (편광 빔 스플리터 (45) 에 의해 차단되는 성분) 는 다음과 같이 수학식 (8) 로 나타내어진다.

EL4 = EXsinφ+EYcosφ=0.5E(rX-rY)sin2φ...(7)

Ec = EXcosφ+EYsinφ=E(rXcos2φ+rYsin2φ)...(8)

또한, 수학식 (7) 의 진폭 EL4 를 갖는 편광 성분 (L4) 의 광 강도 (IL4) 는 수학식 (9) 로서 나타내어진다. 수학식 (9) 로부터 알 수 있는 바와 같이, 편광성분 (L4) 의 광 강도 (IL4) 는, 수직 입사의 경우 구조성 복굴절에 관한 성분 (진폭 반사율에서의 차이 (rX-rY)) 과 진동면의 반복 방향에 대한 직선 편광의 입사 각도 (φ) 에 관한 성분의 곱이다. 진동면의 입사 각도 (φ) 가 고정된 경우, 편광 성분 (L4) 의 광 강도 (IL4) 는 구조성 복굴절에 관한 성분 (진폭 반사율에서의 차이 (rX-rY)) 에만 의존한다.

IL4=(EL4)²=0.25E²(rX-rY)²sin²2φ....(9)

다음으로, 수학식 (9) 에서의 구조성 복굴절 (진폭 반사율에서의 차이 (rX-rY)) 을 설명한다. 이 설명을 위해, 기판 (1) 은 레지스트 (유전율 ε1=2.43) 를 포함하고, 기판 (2) 은 공기 (ε2=1) 를 포함하고, 층의 두께 (t1+t2) 의 두께는 100nm 인 것으로 가정한다.

이 경우, 기판 (1) 은 반복 패턴 (22) 의 라인부 (2A) 에 대응하고, 기판 (1) 의 두께 t1 은 라인부 (2A) 의 선폭 (DA) 에 대응한다. 기판 (2) 은 스페이스부 (2B) 에 대응하고 기판 (2) 의 두께 t2 는 스페이스부 (2B) 의 선폭 (DB) 에 대응한다. 또한, 층의 두께 (t1+t2) 는 반복 패턴 (22) 의 피치 (P) 에 대응한다.

도 15a 는 층의 반복 방향에 평행한 편광 성분의 겉보기 반사율

, 반복 방향에 수직인 편광 성분의 겉보기 반사율

과 기판 (1) 의 두께 t1 (선폭 (DA)) 사이의 관계를 나타낸다. 또한, 도 15b 는 층의 반복 방향에 평행한 편광 성분의 진폭 반사율 rX, 반복 방향에 수직한 편광 성분의 진폭 반사율 rY 와 기판 (1) 의 두께 t1 (선폭 (DA)) 사이의 관계를 나타낸다. 또한, 도 15c 는 구조성 복굴절율 (진폭 반사율에서의 차이 (rX-rY)) 과 기판 (1) 의 두께 t1 (선폭 (DA)) 사이의 관계를 나타낸다.

도 15c 로부터 알 수 있는 바와 같이, 기판 (1) 의 두께 t1 이 50nm 인 경우, 즉, 기판 (1) 의 두께 t1 과 기판 (2) 의 두께 t2 가 서로 동일한 경우에, 구 조성 복굴절 (진폭 반사율에서의 차이 (rX-rY))) 의 절대값이 가장 크다. 따라서, 식 (9) 로부터 알 수 있는 바와 같이, 진동면의 입사 각도 φ 가 고정된 (실시형태 2 에서 45 도) 경우, 구조성 복굴절 (진폭 반사율에서의 차이 (rX-rY)) 이 최대일 때 즉, 기판 (1) 의 두께 t1 과 기판 (2) 의 두께 t2 가 서로 동일할 때, 편광 성분 (L4)의 광 강도 (IL4) 는 최고이다. 또한, 기판 (1) 의 두께 t1 이 변화하고 구조성 복굴절의 크기가 변화하는 경우, 편광 성분 (L4) 의 광 강도 (IL4) 는 이 변화들에 따라 변화한다 (도 8).

따라서, 실시형태 2 에서의 표면 검사장치 (40) 에서, 이미징 디바이스 (49) 로부터의 신호에 응답하여 미도시된 이미지 처리 디바이스 (15) 에 의해 반도체 (20) 의 반사 이미지가 취해지는 경우, 휘도 정보 (편광 성분 (L4) 의 광 강도 (IL4) 에 비례함) 는 양품 웨이퍼의 반사 이미지의 휘도 정보와 비교된다. 그 후, 반복 패턴 (22) 의 결함 (선폭 (2A) 과 스페이스부 (2B) 사이의 변화) 은 (도 8 에서 의 감소량 △ 에 비례하는) 반도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지의 어두운 부분의 휘도값의 감소량에 따라 검출된다. 예를 들어, 만일 휘도값의 감소량이 소정 임계값보다 더 크다면, "결함" 으로 결정된다. 반면, 감소량이 소정 임계값보다 더 작으면, "정상" 으로 결정된다.

실시형태 1 과 실시형태 2 의 양측 모두에서, 체적비가 1:1 인 즉, 휘도값이 가장 큰 패턴의 설계값들을 통해 결함 검사가 수행된 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 패턴의 설계값들의 체적비가 1:1 에서 벗어나는 경우, 유사한 결함 검사가 실행가능하다. 즉, 패턴의 설계값들의 체적비에 매칭하는 휘도값의 정보가 미 리 계산되거나 또는 후술하는 테스트 웨이퍼의 사용에 의해 획득되어진다. 이 휘도 정보의 값이 소정 범위 이내에 있는 경우, 패턴은 "정상" 으로 결정되고, 그 값이 이 범위에서 벗어나는 경우, "결함" 으로 결정된다. 이 경우, 양품 웨이퍼의 임계값은, 서로 약간 상이한 체적비들을 갖는 패턴들이 형성된 테스트 웨이퍼를 사용함으로써 획득되는 휘도값들 또는 이미지에 기초하여 미리 저장될 수 있다. 패턴의 품질은, 양품 웨이퍼의 이 데이터를 피검 웨이퍼로부터 획득된 데이터와 비교함으로써 정밀하게 판정될 수 있다.

전술한 바와 같이, 실시형태 (2) 의 표면 검사장치 (40) 의 사용에 의해, 반복 패턴 (22) 의 피치 (P) 가 조명 파장보다 충분히 더 작은 경우에, 진동면의 방향 (방향 V) 이 반복 패턴의 반복 방향 (방향 X) 에 대해 경사져 있고, 반복 패턴 (22) 의 결함이 정반사의 방향으로 발생된 타원 편광 (L2) 에서의 편광 성분 (L4) 의 광 강도에 기초하여 검출되기 때문에, 결함 검사를 확실하게 수행하는 것이 가능하다. 즉, 조명광으로서 기능하는 직선 편광 (L1) 을 더 짧은 파장으로 변환하는 것 없이 더 작은 피치의 반복에 안전하게 대처하는 것이 가능하다.

또한, 실시형태 2 의 표면 검사장치 (40) 에서, 전술한 수학식 (9) 로부터 명확하게 알 수 있는, 도 12 에서의 진동면의 방향 (방향 V) 과 반복 방향 (방향 X) 사이에 형성된 각도를 45 도로 설정함으로써, 고감도로 반복 패턴 (22) 의 결함 검사를 수행하는 것이 가능하다. 여기서, 수학식 (9) 에서의 (반사 이미지의 휘도값에 비례하는) 편광 성분 (L4) 의 광 강도 (IL4) 와 직선 편광된 진동면의 입사 각도 φ 사이의 관계가 도 16 에 나타내어진다. 구조성 복굴절 (rX-rY) 은 양품 패턴의 경우에 고정값이다. 도 16 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 편광 성분 (L4) 의 광 강도 (IL4) 는, 입사 각도 φ 가 45 도인 경우 가장 크다 (=0.25E²(rX-rY)). 이 이유 때문에, (도 8 에서의 감소량에 비례하는) 반도체 웨이퍼 (20) 의 반사 이미지의 휘도값의 감소량을 대충 획득하는 것이 가능하여 고감도로 결함 검사를 수행할 수 있다. 도 16 에서의 가로축을 따라, 입사 각도 φ 가 45 도인 경우 광 강도 (IL4) (최대값) 는 100% 이다.

(실시형태 3)

전술한 실시형태 1 과 실시형태 2 의 양측 모두에서, 표면 검사장치 (10, 40) 를 가지고, 1:1 의 체적비를 가지도록 설계된 패턴의 예를 이용하여, 설계된데로 형성된 패턴의 이미지의 휘도값에 따라 패턴의 품질이 결정되는 경우에 대해 설명하였다. 실시형태 3 에서는, 표면 검사장치 (10 또는 40) 를 이용하여 노광 조건이 획득되는 경우를 설명한다.

또한 이 경우에도, 예를 들어 노광시에 X 또는 Y 방향으로 웨이퍼를 주사하는 동안 각 부분에서 변하는 도즈량 (노광량) 과 포커스 조건을 갖는 쇼트를 시행함으로써 (taking) 패턴이 형성되는 테스트 웨이퍼를 준비함으로써 용이하게 최적의 노광 조건을 획득하는 것이 가능하다. 상부에 레지스트 필름이 형성된 기판상에 소정의 패턴을 노광시킴으로써 패턴이 형성되는 경우, 미리 최적의 노광 조건을 선택하는 것이 요구된다. 노광 프로세스의 과정에서, 노광 조건은 2 개의 조건 즉, 노광량과 초점 위치에 의해 결정된다. 이하, 이 테스트 웨이퍼를 사 용하여 최적의 노광 조건을 결정하는 방법에 대해 설명한다.

도 17 은, 각각의 쇼트에 대해 변화되는 도즈량과 포커스량으로 노광되어 소정의 현상방법에 의해 형성된 패턴을 갖는 테스트 웨이퍼 (100) 에 대해, 표면 검사장치 (10, 40) 을 사용하여 획득된 이미지를 나타낸다. 이 웨이퍼상에서, 소정의 레이트로 종방향으로 도즈량을, 횡방향으로 디포커스량을 변화시킴으로써 노광이 수행된다. 도 17 에서, 최좌측 열은 소정 범위내의 포커스 조건들 중, 가장 (-) 측의 디포커스량으로 노광되는 쇼트를 나타내며, 반면 최우측 열은 가장 (+) 측의 디포커스량으로 노광되는 쇼트를 나타낸다. 한편, 도즈량은 최상부 랭크 (rank) 에서 최소이고 노광량은 하부 랭크에서 더 증가한다. 선택된 이미지의 휘도값은 도면에서 도시된 바와 같이 포커스량과 도즈량에서의 차이에 따라 변화한다.

우선, 테스트 웨이퍼상의 각각의 쇼트의 휘도값은 이 테스트 웨이퍼 (100) 의 이미지에 기초하여 이미지 처리 디바이스 (15) 를 사용하여 획득된다. 우선, 디포커스량을 나타내는 가로축을 따라 휘도값이 플롯되는 경우, 휘도값의 분포는 도즈량의 임의의 조건하에서 도 18a 에 도시된 바와 같다. 상기에서 설명한 바와 같이, 패턴의 반복 방향과 그 반복 방향에 수직한 방향에서 이방성이 더 큰 경우, 휘도값은 더 크다. 이방성은, 패턴의 측면이 기판표면에 수직으로 형성되는 경우 즉, 패턴의 단면 형상이 직사각형인 경우에 가장 높다. 이상적인 포커스 조건하에서 노광된 패턴은, 패턴의 측면이 기판 표면에 수직하도록 즉, 패턴의 단면 형상이 직사각형이 되도록 형성된다. 그 결과, 도 18a 의 그래프에서 휘도값이 최고인 초점 위치는 최적 조건 (최적-포커스 위치) 을 가지는 것으로 발견되었다. 이 경우, 좌측으로부터 세 번째 열이 최적의 포커스 위치를 나타낸다.

다음으로, 좌측으로부터 이 세 번째 열에 주목하여, 이 열에 대해, 도즈량에 대한 휘도값의 변화를 플롯한다. 그 결과, 휘도값의 분포는 도 18b 에 도시된 바와 같다. 이 분포에서, 패턴의 설계값들의 체적비가 1:1 인 경우, 가장 큰 휘도값을 갖는 쇼트 즉, 위에서 네 번째 쇼트에서의 도즈량이 최적의 도즈량이다. 또한, 예를 들어, 레지스트가 네그티브 레지스트이고 패턴의 설계값들의 (라인부와 스페이스부 사이의) 체적비가 1:2 인 경우, 가장 작은 휘도값을 가지는 쇼트, 즉, 예를 들어 위에서 두 번째 쇼트에서의 도즈량이 최적의 도즈량이다. 패턴의 설계값들의 체적비가 1:1 에서 벗어나는 경우, 체적비와 휘도값 사이의 관계를 정확하게 미리 계산하거나 또는 체적비를 동시에 변화시키면서 복수의 쇼트가 시행되는 테스트 웨이퍼를 이용하여 휘도값 측정 데이터를 미리 준비하면, 노광 조건을 정확하게 결정하는 것이 가능하다.

전술한 노광 조건을 획득하기 위해 테스트 웨이퍼가 준비되는 경우, 디포커스에 대해서, 최적의 포커스 위치를 포함하는 범위내에 포커스 범위를 설정하고, 노광량에 대해서, 최적의 노광량을 포함하는 범위내에 포커스 범위를 결정하는 것이 바람직하다. 어느 조건에서나, 각각의 쇼트에 대한 변화량은 더 작은 피치로 설정되는 것이 바람직하다. 그러나, 피치를 다소 대충 설정함으로써 획득된 각각의 조건에서의 변화와 휘도값에서의 변화 사이의 관계로부터 최적의 조건을 획 득하는 것이 가능하다. 또한, 노광 조건을 결정하기 위해, 노광이 정확하게 수행된 패턴을 사용함으로써 테스트 웨이퍼가 준비될 수도 있다. 또한, 미리 형성된 복수의 피치들에서 상이한 형상들로 라인 패턴과 홀 패턴들을 갖는 패턴들에 대한 노광 조건을 확인하기 위한 기준 패턴을 준비하는 것도 가능하다.

전술한 바와 같이, 실시형태 3 에서, 표면 검사장치 (10, 40) 에 의해 복수의 쇼트 이미지들이 동시에 측정되기 때문에, 단시간에 전체 이미지 영역에서의 쇼트의 휘도값들 모두를 함께 모니터링함으로써 데이터 처리를 수행하는 것이 가능하다.

노광 프로세스를 결정하기 위해, 실제로 노광될 패턴 및 단면 패턴이 노광량과 디포커스량을 설정함으로써 노광되고, 소정의 현상 방법에 의해 생성된 테스트 웨이퍼는, 이 웨이퍼 이미지가 표면 검사장치 (10, 40) 에 의해 측정되도록 준비되며, 각각의 쇼트의 휘도값에 따라 최적의 노광 조건이 추정된다. 그 결과, 전자빔을 사용하지 않고, 또 관찰 조건을 변화시키지 않고서 통상의 광을 통해 이미지를 촬영하는 (take) 것이 가능하다. 또한, 레지스트 패턴의 손실 또는 붕괴는 일어나지 않는다. 또한, 명확히 단시간에 레지스트 패턴에 대한 최적의 노광 조건을 결정하는 것이 가능하다.

(실시형태 4)

실시형태 4 에서, 결과적으로 형성된 패턴의 품질을 결정하기 위해 소정 노광 조건하에서 노광이 추가로 수행된다.

우선, 도 18a 및 도 18b 에서 도시된 데이터로부터, 양품 또는 불량품과 휘 도값 사이의 관계가 획득된다. 그 후, 이것에 기초하여, 양품 패턴에 대해 결정될 휘도값들의 범위가 미리 획득된다.

예를 들어, 도 18a 에서, 양품 패턴의 범위는 원 (○) 으로 표시되고 결함 패턴의 범위는 × 기호로 표시된다. 유사한 방식으로, 도 18b 에서도, 양품 패턴의 범위는 원으로 표시되고 결함 패턴의 범위는 십자로 표시된다. 원들의 위치로부터, 점선 위쪽의 휘도값들은 양품 패턴의 범위내에 있는 것으로 추정된다. 이미지 처리 디바이스 (15) 는 획득된 양품 패턴에 대한 범위를 기억한다. 다음으로, 이미지 처리 디바이스 (15) 가 각각의 쇼트의 휘도값을 계산할 수 있도록 검사될 웨이퍼의 이미지가 표면 검사장치 (10, 40) 에 의해 측정된다. 이미지 처리 디바이스 (15) 는 양품 패턴의 범위에 있는 휘도값들을 판독하여 검사 웨이퍼 이미지의 각 쇼트의 휘도값이 양품에 대한 범위내에 있는지 여부를 결정하고, 결정의 결과를 모니터상에 디스플레이한다. 결함이 있는 것으로 간주되는 휘도값을 갖는 쇼트가 존재하는 경우, 이 쇼트의 영역은 결함이 있는 것으로서 모니터상에 디스플레이된다. 이미지 처리 디바이스 (15) 는 포커스량과 도즈량에 대한 정보를 기억할 수도 있는데, 이 경우에서 이미지 처리 다바이스 (15) 는 휘도값들로부터 포커스량과 도즈량을 계산하여 이 계산결과를 모니터상에 디스플레이한다. 최적의 포커스량과 최적의 도즈량을 알게 되면, 이들 값들은 기억되고, 최적값들과의 차이가 계산되어 디스플레이된다.

일반적으로, 상이한 형상과 피치들을 갖는 복수의 패턴이 하나의 쇼트에 함께 혼재되어 있다. 그러나, 어떤 프로세스에서 형성된 패턴은 전체 쇼트가 되 지 않을 수도 있고 부분적 패턴 영역이 될 수도 있다. 이러한 경우, 그 패턴에서 이 프로세스에 의해 형성된 영역이 검사 영역이 된다. 예를 들어, 도 19a 에서 A 로 표시된 바와 같이, 검사될 영역 A 의 일부가 미리 이미지 처리 디바이스 (15) 에 등록되고, 등록된 영역 A 의 품질이 판단된다. 또한, 어떤 프로세스에서는 동일한 형상을 갖거나 또는 상이한 형상들을 갖는 복수의 패턴이 하나의 쇼트내 복수의 위치에서 형성되는 경우도 있다. 이러한 경우, 형성된 패턴들 각각이 검사 영역이 된다. 예를 들어, 검사될 패턴 영역들은 도 19b 에서 B, C 및 D 로 표시된 것과 같은 영역들인 경우, 검사될 영역들 B, C 및 D 는 미리 이미지 처리 디바이스 (15) 에 등록되고, 그 등록된 영역들 B, C 및 D 에 대해 품질이 판정된다. 패턴 영역들 B, C 및 D 가 상이한 형상을 가지는 경우, 품질을 결정하기 위한 임계값은 변한다. 따라서, 동일한 결함이 상이하게 판정되는 경우가 있다. 그 후, 영역들 B, C 및 D 의 품질에 기초하여 쇼트의 품질이 추가로 결정된다.

실시형태 1 에서 도 11a 및 도 11b 를 참조하여 설명한 바와 같이, 기판에 대한 패턴의 측벽의 각도 또는 그것의 조도 (roughness) 상태가 기판의 방향에 따라 변하게 되는 경우 등, 패턴의 측벽의 형상이 기판의 방향에 의존하는 이방성을 갖는 경우가 존재한다. 이러한 이방성의 존재는, 휘도값의 변화를 관찰하기 위해 기판을 180 도 회전 (패턴의 형상에 따라 0 도, 90 도, 180 도 또는 270 도 회전) 전후에 이미지를 선택함으로써 판단될 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

실시형태 4 에서, 표면 검사장치 (10, 40) 을 사용하여, 양품 웨이퍼 및 테 스트 웨이퍼의 이미지, 그 휘도값들, 포커스량과 도즈량 사이의 관계를 이미지 처리 디바이스가 기억하게 함으로써 웨이퍼상의 각 쇼트의 품질을 용이하게 판정하는 것이 가능하다. 또한, 최적의 포커스량과 최적의 도즈량과의 차이를 계산하는 것이 가능하다. 또한, 선택된 이미지의 휘도값으로부터 품질이 판정되므로, 어떤 경우에는 이미지화된 모든 영역의 품질을 단기간에 판정하는 것이 가능하다.

또한, 표면 검사장치 (10, 40) 에서, 전자빔을 사용하지 않고 통상의 광으로 웨이퍼의 이미지를 촬영하므로, 관찰 조건들은 여러 가지 방식으로 변화되지 않는다. 또한, 레지스트 패턴의 손실 또는 붕괴도 일어나지 않는다. 그 결과, 패턴이 레지스트 패턴인지 또는 에칭된 패턴인지 매우 단시간에 패턴의 품질을 판정하는 것이 가능하다.

또한, 실시형태 4 에서의 노광 프로세스에서, 패턴 형상에 영향을 주는 인자들인 노광량과 디포커스량에 대해서는, 미리 휘도값과의 관계를 측정함으로써 획득된 데이터에 기초하여 결함의 존재가 판단된다. 그 결과, 표면 검사가 정밀하게 수행된다.

실시형태 4 에서, 쇼트 이미지에서, 상이한 형상과 피치를 가지는 복수의 패턴 영역들의 각각에 대해 휘도값이 검출되어 이 쇼트의 각각의 패턴 영역의 품질을 판단하는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 실시형태 5 에서는, 어떤 패턴 형성 프로세스에서 결함이 발생되는 경우, 서로 상이한 형상과 피치를 갖는 패턴에 기초하여, 검사전에 수행되는 패턴 형성 공정에서 어떤 인자가 결함을 야기하는 것인지 특정된다. 또한, 특정 인자의 정량적 특정이 수행된다.

전술한 바와 같이, 노광 프로세스에서, 노광량과 디포커스량은 패턴의 형상을 결정하기 위한 2 개의 큰 인자들이다. 서로 상이한 피치들과 형상들을 갖는 복수의 패턴 영역을 갖는 패턴이, 노광량과 디포커스량을 변화시키면서 노광되고,표면 검사장치 (10, 40) 에 의해 이미지가 취해지며, 이미지 처리 디바이스 (15) 에 의해 휘도값들의 분포가 조사되는 경우, 휘도값에서의 변화는, 노광량과 디포커스량이 동일한 조건하에서 변화되는 경우에 조차도, 모든 패턴 영역에서 동일한 거동 (behavior) 를 항상 나타내는 것은 아닌 것으로 밝혀졌다. 즉, 노광량과 디포커스량에 대한 휘도값에서의 변화의 거동은 패턴의 형상 또는 피치에 의존하여 변화하는 것을 알 수 있다. 조건의 변화에 이어지는 휘도값에서의 변화의 거동은 패턴에 따라 다음의 4 가지 유형으로 분류된다.

1. 노광량의 변화에 따라 휘도값이 상당히 변화하지만, 디포커스량의 변화에 따라서는 작게 변화하는 패턴 영역 (노광량에 고감도를 갖는 패턴 영역).

2. 노광량의 변화에 따라 작게 변화하지만, 디포커스량의 변화에 따라서는 상당히 변화하는 패턴 영역 (디포커싱에 고감도를 갖는 패턴 영역).

3. 노광량의 변화와 디포커스량의 변화에 대해 휘도값이 상당히 변화하는 패턴 영역 (노광량과 디포커스량 모두에 고감도를 갖는 패턴 영역).

4. 노광량의 변화와 디포커스량의 변화에 대해 휘도값이 작게 변화하는 패턴 영역 (노광량과 디포커스량 모두에 저감도를 갖는 패턴 영역).

상세한 설명은 생략하지만, 작은 패턴 폭을 갖는 패턴에서, 특히 해상도의 한계를 거의 초과하는 패턴 폭을 갖는 패턴에서, 충분히 큰 패턴 폭을 갖는 패턴 영역과 비교하여 디포커스에 대한 감도가 매우 높은 경향이 있으며, 또한 비교적 큰 패턴 폭을 갖는 라인-앤드-스페이스 패턴 등의 어떤 밀집된 패턴은 노광량에 대해 고감도를 갖는 경향이 있다. 또한, 홀 패턴은 디포커스와 노광량 모두에 대해 고감도를 가지며, 디포커스량의 증가 및 노광량의 감소시에 그 휘도값이 '0'까지 급속하게 감소하는 경향이 있다.

실시형태 5 에서, 2 개의 패턴, 즉 하나의 패턴의 복수의 패턴 영역 중에서 상기 1 의 거동을 나타내는 패턴 영역과 상기 2 의 거동을 나타내는 패턴 영역에 주의하여 표면 검사가 수행된다. 따라서, 검사전에 수행되는 패턴 형성 프로세스에서 어떤 인자가 결함을 야기하는지가 식별되고 또한 정량적 특정이 수행된다.

도 20 은 다음의 프로세스에 의해 획득되는 이미지를 나타낸다. 노광될 패턴들 중에서, 노광량에 대해 고감도를 갖는 패턴 영역 (1) 과 디포커스량에 고감도를 갖는 패턴 영역 (2) 이 도즈량 (노광량) 과 포커스량을 변화킴으로써 각각 추출되는 패턴들을 노광시켜, 소정의 현상 방법으로 이들 패턴들을 현상함으로써 패턴이 형성되는 테스트 웨이퍼가 준비된다. 이미지를 획득하기 위해, 이 테스트 웨이퍼는 표면 검사장치 (10, 40) 의 이미징 디바이스 (39) 에 의해 이미지화된다. 도 20 에서, 고정된 레이트에서 수평방향으로 디포커스량을, 그리고 수직방향으로 도즈량을 변화시킴으로써 노광이 수행된다. 최좌측 열은, 소정 범위내의 포커스 조건에서 가장 (-) 측의 디포커스량으로 노광되는 쇼트를 나타내고, 최우측 열은 가장 (+) 측의 디포커스량으로 노광되는 쇼트를 나타낸다. 한편, 도즈량은 최저 랭크상에서 가장 작고 노광량은 상부 랭크에서 더 증가한다. 패턴 영역 (1) 은, 각 쇼트의 4 가지 영역 중에서 상부 좌측 영역과 하부 우측 영역이 노광량에 대해 고감도를 갖는 영역이고, 패턴 영역 (2) 은 상부 우측과 하부 좌측 영역이 디포커스량에 대해 고감도를 갖는 영역이다. 도면에 도시된 바와 같이, 휘도값은 영역 1 에서 수직 방향에서의 위치에 따라 크게 변화하고 수평 방향에서의 위치에 따라 작게 변화한다. 한편, 휘도값은 영역 2 에서 수평 방향에서의 위치에 따라 크게 변화하고 수직 방향에서의 위치에 따라 작게 변화한다.

이 테스트 패턴을 이용하여 적절한 노광 조건이 계산된다. 패턴 영역 1 의 체적비와 휘도값 사이의 관계에 따라 최고 휘도값을 선택함으로써 노광량의 적절한 조건이 결정될 수 있고, 패턴 영역 2 에 대한 최고 휘도값을 선택함으로써 초점 위치에 대한 적절한 조건이 결정될 수 있다. 패턴 영역 1 또는 패턴 영역 2 를 선택적으로 사용함으로써 상이한 인자에 대한 조건이 독립적으로 획득될 수 있으므로, 그 결과 적절한 노광 조건을 획득하기 위해 2 차원적으로 조건을 확인할 필요가 없다. 노광량이 소정의 포커스 조건하에서 1 차원적으로 설정되고, 포커스량이 소정의 노광량으로 1 차원적으로 설정되는 2 열의 패턴을 준비하면, 노광조건을 획득하는 것이 가능하다.

또한, 상기 설명에서, 도 2 를 참조하여 노광량과 포커스 위치에 대해 고감도를 각각 갖는 2 개의 패턴이 이용된다. 그러나, 테스트 웨이퍼상에서 노광될 패턴이 많은 수의 형상들과 피치들을 갖는 영역들을 포함하는 경우, 패턴이 갖는 전술한 경향 1 내지 4 중의 어느 한 경향과 그 정도에 따라, 각 패턴의 휘도값은 노광량과 디포커스량에 대해 상이한 방식으로 변화한다. 이들 복수의 패턴에 의해 획득된 복수의 휘도값의 변화의 거동을 분석함으로써 보다 더 정확하게 조건들을 특정하는 것이 가능하다.

예를 들어, 디포커스량을 예로 설명한다. 패턴의 형상 또는 피치 때문에, 휘도값은 최적의 초점 위치에서 항상 최대가 되는 것은 아니다. 일반적으로, 디포커스가 패턴의 측벽의 붕괴 또는 조도의 증가에 영향을 주고 노광량은 패턴의 선폭에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 그러나, 비교적 큰 폭을 갖는 패턴이 경우에서 특히 알 수 있는 바와 같이, 디포커스가 패턴의 측벽의 붕괴보다는 패턴의 선폭의 변화에 더 많이 영향을 주는 경우가 있다. 이 경우, 패턴이 디포커스에 기인하여 지배적으로 확장 또는 수축되므로, 휘도값은 디포커스에 기인하여 증가방향으로 이동한다. 또한, 패턴의 단면 형상의 변화가 패턴의 형상 또는 피치에 기인하여 발생되는 경우, 디포커스 위치가 (+) 측 또는 (-) 측에 있는지에 따라, 패턴의 휘도값은 대칭 방식이 아닌 방식으로 (+) 측과 (-) 측에서 변화한다. 또한, 복수의 패턴에 관련된 정보를 추가함으로써 디포커스 방향이 (+) 측 또는 (-) 측에 있는지를 판단하는 것이 가능하다.

이하, 실시형태 5 에서의 결함 검사를 설명한다.

우선, 이미지 처리 디바이스 (15) 에 도 20 에서 도시된 테스트 웨이퍼의 이미지의 각각의 쇼트의 각 영역의 휘도값, 노광량 및 디포커스량과의 상관 데이터를 학습시킨다. 그 데이터는 매트릭스 형상으로 취해질 수도 있거나 또는 함수로서 취해질 수도 있다.

다음으로, 실제로 노광될 패턴이 노광되는 기판의 노광이 예를 들어, 전술한 방법 (도 20 의 쇼트들 중에서 중심 쇼트가 노광량과 초점 위치 양자에 대해 최적의 조건을 만족하는 것으로 판정됨) 에 의해 선택된 최적의 조건하에서 수행되고, 이 웨이퍼의 결함 검사는 표면 검사장치 (10, 40) 에 의해 수행된다. 획득된 이미지가 도 21 에 나타내어진다. 도 21 에서, 패턴 영역 1 과 패턴 영역 2 에 의하여 이미지 처리 디바이스 (15) 에 의해 휘도값이 검출된다. 그 결과, 거의 모든 쇼트에서, 패턴 1 과 패턴 2 모두가 양품의 휘도값을 나타낸다. 따라서, 노광이 정상적으로 수행되고 있음이 확인된다.

한편, 도 21 에서의 화살표로 표시된 쇼트에서, 패턴 1 또는 패턴 2 의 어느 패턴도 정상 휘도 값들의 범위 이내에 있지 않는 것을 알 수 있다. 이 경우, 노광 프로세스에서 복수의 인자 (노광량, 초점 위치) 중에서 결함을 발생시키는 인자를, 결함이 있는 쇼트 영역 1 과 쇼트 영역 2 중 어떤 영역이 정상 범위를 벗어난 휘도값을 갖는지에 주목함으로써, 식별하는 것이 가능하다. 또한, 각각의 결함 쇼트에 대해서는, 이미지 처리 디바이스 (15) 에 의해 학습된 정보에 기초하여, 노광량의 오프셋이 패턴 영역 1 의 휘도값으로부터 계산될 수 있고 패턴 영역 2 의 휘도값으로부터는 디포커스량이 계산될 수 있다.

예를 들어, 도 21 에서의 2 개의 결함 쇼트에 대해서는, 패턴 영역 1 과 패턴 영역 2 양자가 정상의 휘도값 범위로부터 벗어나, 노광량과 포커스 조건의 인자들 양자에 의해 결함이 야기되는 것을 알 수 있다. 또한, 도 21 에서의 쇼트들중에서 최상부 행의 좌측으로부터 두 번째 쇼트는 도 20 의 테스트 웨이퍼의 최상부 행의 노광량으로 그리고 동일한 테스트 웨이퍼의 좌 또는 우측으로부터 두 번째 열의 초점 위치에서 노광되는 것을 알 수 있다. 그 결과, 노광량에 대해서는, 테스트 웨이퍼 노광 조건들 중에서, 최적값과 비교하여 2 레벨만큼 높은 노광량에 오프셋량이 대응하고, 포커스에 대해서는 테스트 웨이퍼 노광 조건들 중에서, 최적값과 비교하여 오프셋량이 1 레벨 만큼 (-) 측으로 더 있거나 또는 1 레벨 만큼 (+) 측으로 더 있는 것으로 결정될 수 있다.

또한, 도 20 에서 좌측으로부터 세 번째 열의 위에서 네 번째 쇼트는 도 21 에서의 테스트 웨이퍼의 위에서 네 번째 노광량으로 그리고 동일한 테스트 웨이퍼의 최우측 또는 최좌측에 있는 초점 위치에서 노광되는 것을 알 수 있다. 그 결과, 노광량에 대해서는, 테스트 웨이퍼 노광 조건들 중에서, 최적값과 비교하여 1 레벨 아래에 있는 노광량에 오프셋량이 대응하고, 포커스에 대해서는 테스트 웨이퍼 노광 조건들 중에서, 최적값과 비교하여 오프셋량이 2 레벨 만큼 (-) 측에 더 있거나 또는 2 레벨 만큼 (+) 측에 더 있는 것으로 결정될 수 있다.

또한, 실시형태 5 에서, 도 11a 및 도 11b 를 참조하여 실시형태 1 에서 설명한 바와 같이, 기판에 대한 패턴 측벽의 각도 또는 조도의 상태가 기판의 방향에 따라 변화하는 경우 등, 패턴 측벽의 형상이 기판의 방향에 따라 이방성을 갖는 경우가 있다. 이러한 이방성의 존재는, 휘도값의 변화를 관찰하기 위해 기판을 180 도 회전 (패턴의 형상에 따라, 0 도, 90 도, 180 도 또는 270 도 회전) 전후 이미지를 선택함으로써 확인될 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

전술한 바와 같이, 실시형태 5 에서, 패턴에 형성된 복수의 패턴 중 특정 패턴에 주목함으로써, 그리고 그 후 표면 검사장치 (10, 40) 을 사용하여 검사를 수 행함으로써 소정의 패턴 형성 프로세스에서 결함을 검사하는 것이 가능하다. 또한, 패턴 형성 프로세스에서 어떤 인자가 결함을 야기했는지를 식별하는 것도 가능하다. 또한, 테스트 웨이퍼를 미리 준비하여 이미지 처리 디바이스에 이 테스트 웨이퍼로부터 획득된 정보를 학습시킴으로써 이 인자의 정량적 특정을 수행하는 것이 가능하다.

패턴에서 형성된 복수의 패턴들 중에서 특정 패턴에 주목하고 표면 검사장치 (10, 40) 에 의해 노광 조건이 추출되므로, 단기간에 정확하게 최적의 노광 조건을 획득하기 위한 작업을 수행하는 것이 가능하다.

(실시형태 6)

실시형내 6 에서, 표면 검사장치 (10, 40) 에 의해, 이미지 처리 디바이스가 테스트 웨이퍼 (100) 의 이미지로부터 획득된 데이터에 기초하여 최적의 조건 (최적의 노광량과 최적의 초점 위치) 을 계산하도록 하고 자동적으로 그 최적의 조건들을 네트워크를 통해 노광 디바이스로 피드백시키게 하는 노광 시스템에 대해 설명한다. 표면 검사장치 (10) 이 경우 이 스템의 구성이 예를 들어, 도 22 에 도시된다.

표면 검사장치의 구성은 도 1 에서 도시된 것과 동일하다. 예를 들어, 도 20 에 도시된 테스트 웨이퍼는 표면 검사장치 (10) 의 스테이지 (11) 상에 탑재된다.

광원 (31) 로부터의 광은 편광판 (34) 에 의해 직선 편광으로 변환된다. 직선 편광은 오목 거울 (35) 에 의해 반사되어 평행광 (collimated light) 이 되 고, 피검물은 직선 편광을 통해 조명된다. 스테이지 (11) 상에 탑재된 테스트 웨이퍼는, 웨이퍼상에 형성된 패턴의 배치 방향이 조명광의 직선 편광의 진동면에 대해 45 도의 각도를 갖는 방식으로 배치된다 (통상적으로, 테스트 웨이퍼는 쇼트들의 배치 방향에 대해 45 도 각도로 설정됨으로써 이 조건을 만족시키도록 배치될 수도 있다). 테스트 웨이퍼로부터 반사광은 오목 거울 (36) 에 의해 이미징 디바이스 (39) 측으로 안내되고, 편광판 (34) 에 대해 직교 니콜로 배치된 편광판 (38) 을 통과하고 또한 미도시된 이미징 광학 시스템을 통과하여, 이미징 디바이스 (39) 의 이미징 면상에 테스트 웨이퍼 기판의 표면 이미지를 형성한다. 이미지는 포커스와 노광량의 변화에 따라 각각의 쇼트에 대해 변화하는 휘도 정보를 갖는다. 이미징 디바이스 (39) 는 테스트 웨이퍼의 이미지를 디지털 이미지로 변환한다. 이 이미지에 기초하여, 이미지 처리 디바이스 (15) 는 포커스와 노광량의 변화에 따라 각각의 쇼트에 대해 상이한 휘도 정보를 추출한다. 또한, 이미지 처리 디바이스 (15) 는 그 추출된 휘도 정보에 기초하여 적절한 노광량과 포커스 조건을 계산한다. 이미지 처리 디바이스 (15) 에 의해 추출된 포커스 조건과 노광량 조건은 워크숍 (workshop) 의 네트워크 (17) 을 통해 노광 디바이스 (50) 으로 즉각적으로 피드백된다. 노광 디바이스 (50) 는 최적의 노광 조건하에서 웨이퍼를 노광시키도록 피드-백된 노광 조건으로 설정된다.

또한, 노광 디바이스 (50) 에 의해 실제로 패턴이 노광되는 피검 웨이퍼가 표면 검사장치의 스테이지 (11) 상에 탑재되는 경우가 있다. 또한, 이 경우, 이미징 동작이 상기 절차로 수행되고 이미징 디바이스 (39) 에 의해 디지털 이미지 로 변환된 이미지는 이미지 처리 디바이스 (15) 에 의해 처리되고, 그 반면 예를 들어 실시형태 5 에서 설명된 영역 1 과 영역 2 를 포함하는 각각의 영역에서의 휘도 정보가 각각의 쇼트에 대해 추출된다. 이미지 처리 디바이스 (15) 는 이 휘도 정보에 기초하여, 노광 디바이스 (50) 에 의한 노광 프로세스를 통해 실제로 획득된 패턴의 노광량과 노광 디바이스 (50) 에 의해 설정된 노광량 사이의 오프셋값과, 동일한 패턴에 대한 디포커스량과 최적의 포커스량 사이의 오프셋값을 계산한다. 획득된 노광량과 초점 위치는 워크숍의 네트워크 (17) 을 통해 즉각적으로 피드백된다. 노광 디바이스 (50) 는 그 피드-백량에 따라 노광 조건을 보정하여, 웨이퍼를 항상 최적의 노광 조건하에서 노광시킨다.

실시형태 6 의 노광 시스템에서, 최적의 노광 조건에 의한 결과와, 노광 디바이스에 의해 설정된 초점 위치의 값 또는 노광량과 실제 패턴에 의해 획득된 노광량 또는 포커스량 사이의 오프셋량이 즉각적으로 피드백되므로, 항상 최적의 노광 조건을 유지하면서 웨이퍼를 노광시키는 것이 가능하다.

(변형예)

실시형태 1 과 실시형태 2 에서, 표면 검사장치 (10, 40) 에 의해 검사가 수행되는 경우, 광원 (31) 로부터의 광들 중에서, 소정 파장을 갖는 광이 파장 선택 필터 (32 또는 42) 에 의해 선택되어, 그 광으로 기판을 조명하는 것을 설명하였다. 그러나, 본 발명자들은, 조명 파장이 변화하는 경우, 각 패턴의 휘도값과, 실시형태 5 에서 설명된 노광량과 디포커스의 변화에 대한 휘도값 변화에 대한 감도의 패턴 형상 및 피치-의존성 거동 (pitch-dependent behavior) 이 변한다는 것 을 또한 알게 되었다. 예를 들어, 조명 파장이 E-선에서 h-선으로 변화하면, 노광량과 디포커스량의 변화에 대한 감도는 어떤 패턴 영역에서는 개선된다.

또한, 본 발명자들은 예를 들어, 실시형태 1 에서의 표면 검사장치의 구성에서, 노광량과 디포커스의 변화에 대한 휘도값에 대한 패턴 형상 및 피치-의존성 거동이 기판에 대해 조명광의 입사각 (도 1 에서의 θ) 의 변화에 의해 변한다는 것을 알게 되었다. 예를 들어, 입사각이 변화하는 경우, 노광량에대한 소정 패턴과 디포커스량에 대한 소정 패턴의 휘도값에 대한 감도는 입사각의 변화 전과 상이한 거동을 나타낸다.

이들 현상을 이용함으로써, 패턴 형성에서 다양한 프로세스들에 대한 소정 인자의 조건들을 특정하기 위한 최적의 조건을 획득하는데 결함 검사 또는 다른 프로세스들에서 파장과 입사각에 대한 조건들 중 하나 또는 양자를 변화시켜 이미지를 촬영함으로써, 그리고 동일한 기판에 대해 상이한 조건들을 갖는 복수의 이미지들을 취하고 분석함으로써, 더 정확하게 조건들을 획득하는 것이 가능하다. 또한, 결함 검사에서 결함의 인식 속도가 개선된다. 특히, 형성될 패턴의 각각의 패턴 영역의 형상 또는 피치에서의 작은 변동이 있는 경우에, 단지 하나의 파장과 입사각 조건만이 요구될 가능성이 있으며, 실시형태 5 에서 설명된 노광 프로세스에서 패턴 영역 1 과 패턴 영역 2 의 조건들과 같은 조건들 또는 패턴 영역 3 의 조건들과 같은 조건들은 필요하지 않다. 또한, 이 경우, 소정 프로세스의 인자와 그 이전의 프로세스에서의 결함 검사에 대한 조건 획득을 수행하기 위해, 파장 조건과 입사각 조건을 변화시킴으로써 패턴이 각각의 인자에 대해 감도를 갖는 조 건을 설정하는 것이 가능하다.

전술한 바와 같이, 이 명세서에서는, 상기의 모든 실시형태에서 노광 프로세스를 패턴의 형성 프로세스 예로하여, 현상 이후 레지스트 패턴상의 표면 검사에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되지 않는다. 본 발명이 모든 리소그래픽 프로세스들에 적용될 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 본 발명은 막 형성 프로세스, 현상 프로세스, 에칭 프로세스, 이온 주입 처리 등을 포함하는 모든 프로세스에서의 검사에 적용될 수 있다.

예를 들어, 에칭 프로세스에서, 마스크 패턴의 품질, 에칭에 사용될 가스의 종류와 혼합비, 가스 압력, 가속 전압 및 에칭 머신의 종류와 같은 다양한 인자들을, 이들 인자들을 변화시킴으로써 획득되는 에칭 패턴의 휘도 정보와, 연관시키기 위한 데이터를 미리 준비함으로써, 각각의 인자의 정성적 (qualitative) 또는 정량적 (quantitative) 식별을 수행하는 것이 가능하다. 에칭 프로세스의 경우에서, 패턴의 형상을 결정하기 위한 특히 중요한 인자들은 가속 전압과 가스 압력이다. 레지스트 프로세스에서의 PEB 의 온도 및 처리 시간, 패턴 형성 프로세스에서 패턴 형성을 결정하기 위한 중요 인자들인 화학적 증폭형의 레지스트에서의 산 발생 프로세스의 처리 온도와 처리 시간에 대한 조건들을 확인하는데 이들 인자들이 사용될 수 있다.

이들 조건을 만족시키는 테스트 웨이퍼는 본 발명의 표면 검사장치에 의해 이미지화되고 휘도 정보가 획득될 수 있다. 따라서, 조건 확인에 요구되는 시간은, 패턴의 일부가 종래의 SEM 의 사용에 의해 고배율로 국부적으로 관찰되는 방 법과 비교하여 현저하게 감소될 수 있다. 임의의 프로세스에서의 검사 또는 조건 확인에서 동일 적용된다.

본 명세서의 모든 실시형태에서, 복수의 쇼트의 이미지는 표면 검사장치 (10 , 40) 에 의해 동시에 측정되므로, 전체 이미지화된 영역에서의 쇼트들의 개별적 휘도값들을 모니터링함으로써 데이터 처리를 수행하여 단시간에 피검 기판상의 모든 위치들에서 결함의 존재를 확인할 수 있다. 임의의 프로세스에서 검사 또는 조건 확인에 이것은 적용된다.

또한, 소정 프로세스를 겪는 기판의 이미지는, 소정의 프로세스에서의 프로세스 조건을 결정하거나 또는 소정 프로세스에서 결함 검사를 수행하기 위해 표면 검사장치 (10, 40) 에 의해 측정되어, 각각의 쇼트의 이미지의 휘도값에 기초하여 최적의 노광 조건을 획득하므로, 전자빔을 사용하지 않고서 통상적 광으로 이미지를 촬영할 수 있고, 다양한 방식으로 관찰 조건을 변경시키지 않고서 단시간에 검사를 수행할 수 있다. 또한, 검사될 패턴이 레지스트 패턴이 아닌 경우에 조차도, 패턴의 손실 또는 붕괴가 발생되지 않은 것은, 모든 프로세스에서의 검사 및 조건 확인에 공통 효과이다.

본 발명인 표면 검사장치 및 표면 검사방법에 의하면, 패턴이 레지스트 패턴인지 또는 에칭된 패턴이든, 검사되는 기판상의 패턴 형상의 품질을 단시간에 판정할 수 있고, 패턴을 형성하기 위한 프로세스 조건을 특정할 수 있는 이점이 있다.

Claims (23)

1. 기판의 표면 상에 형성된 레지스트 층의 노광 프로세스를 포함하는 소정의 패턴 형성 프로세스를 통해 형성되어 주기성을 갖는 패턴을, 직선 편광 (linearly polarized light) 으로 조명하는 조명 수단;

   상기 직선 편광의 진동면과 상기 패턴의 반복 방향이 서로 비스듬해지도록, 상기 기판의 방향을 설정하는 설정 수단;

   상기 패턴으로부터의 정반사광 (specularly reflected light) 중에서, 직선 편광의 상기 진동면에 수직인 진동면을 갖는 편광 성분을 추출하는 추출 수단; 및

   상기 추출된 편광 성분에 기초하여 상기 기판의 표면의 이미지를 형성하는 이미지 형성 수단을 구비하고,

   상기 패턴 형성 프로세스에서의 패턴 형성 조건은 상기 이미지 형성 수단에 의해 형성된 상기 기판의 표면의 이미지의 광 강도에 기초하여 특정되는, 표면 검사장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 패턴 형성 조건은, 기준 패턴의 이미지의 광 강도와 기판상에 형성된 패턴의 상기 이미지의 광 강도 사이의 차이에 기초하여, 상기 기판상에 형성된 패턴에 대한 패턴 형성 프로세스와 패턴 형성 조건을 구성하는 노광량 및 포커스 위치 중 어느 것이 상기 차이를 야기하는지를 특정하는, 표면 검사장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 패턴 형성 조건의 특정은, 기준 패턴의 이미지의 광 강도와 상기 기판상에 형성된 패턴의 상기 이미지의 광 강도 사이의 차이에 기초하여, 상기 기판상에 형성된 패턴의 패턴 형성 조건을 구성하는 노광량 및 포커스 위치의 정량적 측정 (quantitative measurement) 을 수행하는, 표면 검사장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 패턴 형성 조건의 특정은, 상기 노광 프로세스에서의 노광량과 포커스의 위치 중 적어도 하나를 특정하는, 표면 검사장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 패턴 형성 조건의 특정은, 상기 기판상에 패턴을 새롭게 형성하기 위한 조건을 특정하는, 표면 검사장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 패턴 형성 조건의 특정은, 이미 형성된 패턴의 형성 조건을 특정하는, 표면 검사장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 노광 프로세스에서, 상기 기판과 노광 광학 시스템이 서로 상대적으로 주사되면서, 각각의 쇼트에 대해 변화되는 노광 조건하에서 복수의 패턴이 노광되는 기판의 표면 검사 데이터가 미리 준비되고, 상기 노광 프로세스의 노광 조건을 식별함으로써 패턴 형성 조건이 특정되는, 표면 검사장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 패턴은 서로 상이한 피치들과 형상들을 갖는 복수의 영역을 포함하고, 상기 패턴 형성 조건은 상기 영역들 각각에 대한 상기 이미지의 광 강도에 기초하여 특정되는, 표면 검사장치.
9. 서로 상이한 피치들과 형상들을 갖는 복수의 영역을 포함하고, 기판의 표면 상에 형성된 레지스트 층상에 노광 프로세스를 포함하는 소정의 프로세스를 통해 형성되어 주기성을 갖는 패턴을, 직선 편광으로 조명하는 조명 수단;

   상기 직선 편광의 진동면과 상기 패턴의 반복 방향이 서로 비스듬해지도록 설정하는 설정 수단;

   상기 패턴으로부터의 정반사광 중에서, 직선 편광의 진동면에 수직인 진동면을 갖는 편광 성분을 추출하는 추출 수단; 및

   상기 추출된 편광 성분에 기초하여 상기 기판의 표면의 이미지를 형성하는 이미지 형성 수단을 구비하고,

   상기 이미지 형성 수단에 의해 형성된 상기 기판의 표면의 이미지의 광 강도에 기초하여, 상기 노광 프로세스의 포커싱-오프셋 (focusing-offset) 과 도즈-오프셋 (dose-ofset) 중 적어도 하나가 측정되는, 표면 검사장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 노광 프로세스에서, 상기 기판과 노광 광학 시스템이 서로 상대적으로 주사되면서, 각각의 쇼트에 대해 변화되는 노광 조건하에서 복수의 패턴이 노광되는 기판의 표면 검사 데이터가 미리 준비되고, 상기 노광 프로세스의 노광 조건을 식별함으로써 패턴 형성 조건이 특정되는, 표면 검사장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 표면 검사 데이터에 기초하여, 상기 포커싱-오프셋과 상기 도즈-오프셋 중 적어도 하나에 이미지를 학습시키는 이미지 처리 디바이스를 더 구비하는, 표면 검사장치.
12. 패턴을 노광하는 노광 장치;

    제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 표면 검사 장치; 및

    포커싱-오프셋과 도즈-오프셋 중 적어도 하나에 기초하여, 최적의 포커스량과 최적의 도즈량 중 적어도 하나를 계산하는 처리 장치를 구비하고,

    상기 처리 장치로부터의 신호에 응답하여 노광 조건이 제어되는, 노광 시스템.
13. 기판의 표면 상에 형성된 레지스트 층의 노광 프로세스를 포함하는 소정의 패턴 형성 프로세스를 통해 형성되어 주기성을 갖는 패턴을, 직선 편광으로 조명하는 조명 수단;

    상기 직선 편광의 진동면과 상기 패턴의 반복 방향이 서로 비스듬해지도록, 상기 기판의 방향을 설정하는 설정 수단;

    상기 패턴으로부터의 정반사광 중에서, 직선 편광의 상기 진동면에 수직인 진동면을 갖는 편광 성분을 추출하는 추출 수단; 및

    상기 추출된 편광 성분에 기초하여 상기 기판의 표면의 이미지를 형성하는 이미지 형성 수단을 구비하고,

    상기 이미지 형성 수단에 의해 형성된 상기 패턴의 이미지의 광 강도에 기초하여 상기 패턴의 품질이 결정되는, 표면 검사장치.
14. 기판의 표면 상에 형성된 레지스트 층의 노광 프로세스를 포함하는 소정의 패턴 형성 프로세스를 통해 형성되어 주기성을 갖는 패턴을, 직선 편광으로 조명하는 단계;

    상기 직선 편광의 진동면과 상기 패턴의 반복 방향이 서로 비스듬해지도록, 상기 기판의 방향을 설정하는 단계;

    상기 패턴으로부터의 정반사광 중에서, 직선 편광의 상기 진동면에 수직인 진동면을 갖는 편광 성분을 추출하는 단계; 및

    상기 추출된 편광 성분에 기초하여 상기 기판의 표면의 이미지를 형성하여, 상기 형성된 상기 기판의 표면의 이미지의 광 강도에 기초하여 패턴 형성 프로세스에서의 패턴 형성 조건을 식별하는 단계를 포함하는, 표면 검사방법.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 패턴 형성 조건은, 기준 패턴의 이미지의 광 강도와 기판상에 형성된 패턴의 상기 이미지의 광 강도 사이의 차이에 기초하여, 상기 기판상에 형성된 패턴의 패턴 형성 프로세스와 패턴 형성 조건을 구성하는 노광량 및 포커스 위치 중 어느 것이 상기 차이를 야기하는지를 특정하는, 표면 검사방법.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 패턴 형성 조건의 특정은, 기준 패턴의 이미지의 광 강도와 기판상에 형성된 패턴의 상기 이미지의 광 강도 사이의 차이에 기초하여, 상기 기판상에 형성된 패턴의 패턴 형성 조건을 구성하는 노광량 및 포커스 위치의 정량적 측정을 수행하는, 표면 검사방법.
17. 제 14 항에 있어서,

    상기 패턴 형성 조건의 특정은, 상기 노광 프로세스에서의 노광량과 포커스 위치 중 적어도 하나를 특정하는, 표면 검사방법.
18. 제 14 항에 있어서,

    상기 패턴 형성 조건의 특정은, 기판상에 패턴을 새롭게 형성하기 위한 조건을 특정하는, 표면 검사방법.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 패턴 형성 조건의 특정은, 이미 형성된 패턴의 형성 조건을 특정하는, 표면 검사방법.
20. 제 14 항에 있어서,

    상기 노광 프로세스에서, 상기 기판과 노광 광학 시스템이 서로 상대적으로 주사되면서, 각각의 쇼트에 대해 변화되는 노광 조건하에서 복수의 패턴이 노광되는 기판의 표면 검사 데이터가 미리 준비되고, 상기 노광 프로세스의 노광 조건을 식별함으로써 패턴 형성 조건이 특정되는, 표면 검사방법.
21. 제 14 항에 있어서,

    상기 패턴은 서로 상이한 피치들과 형상들을 갖는 복수의 영역을 포함하고, 상기 패턴 형성 조건은 상기 영역들 각각에 대한 상기 이미지의 광 강도에 기초하여 특정되는, 표면 검사방법.
22. 서로 상이한 피치들과 형상들을 갖는 복수의 영역을 포함하고, 기판의 표면 상에 형성된 레지스트 층상에 노광 프로세스를 포함하는 소정의 프로세스를 통해 형성되어 주기성을 갖는 패턴을, 직선 편광으로 조명하는 조명 수단;

    상기 직선 편광의 진동면과 상기 패턴의 반복 방향이 서로 비스듬해지도록 설정하는 설정 수단;

    상기 패턴으로부터의 정반사광 중에서, 직선 편광의 진동면에 수직인 진동면을 갖는 편광 성분을 추출하는 추출 수단; 및

    상기 추출된 편광 성분에 기초하여 상기 기판의 표면의 이미지를 형성하는 이미지 형성 수단을 구비하고,

    상기 이미지 형성 수단에 의해 형성된 상기 기판의 표면의 이미지의 광 강도에 기초하여, 상기 노광 프로세스의 포커싱-오프셋과 도즈-오프셋 중 적어도 하나가 측정되는, 표면 검사장치.
23. 기판의 표면 상에 형성된 레지스트 층의 노광 프로세스를 포함하는 소정의 패턴 형성 프로세스를 통해 형성되어 주기성을 갖는 패턴을, 직선 편광으로 조명하는 단계;

    상기 직선 편광의 진동면과 상기 패턴의 반복 방향이 서로 비스듬해지도록, 상기 기판의 방향을 설정하는 단계;

    상기 패턴으로부터의 정반사광 중에서, 직선 편광의 상기 진동면에 수직인 진동면을 갖는 편광 성분을 추출하는 단계; 및

    상기 추출된 편광 성분에 기초하여 상기 기판의 표면의 이미지를 형성하여, 상기 형성된 패턴의 이미지의 광 강도에 기초하여 상기 패턴의 품질을 결정하는, 표면 검사방법.

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