KR101594267B1 - 결함 검사 방법 및 결함 검사 장치 - Google Patents

결함 검사 방법 및 결함 검사 장치 Download PDF

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Abstract

복수의 검사 방법을 이용하여, 반도체 웨이퍼 상의 결함을 검사하기 위한 결함 검사 방법은 반도체 웨이퍼 상의 좌표들로서, 사용자에 의해 지정된 좌표들 또는 체계적 결함이 발생할 수 있는 좌표들인 핫-스팟 좌표들과, 검사 정보로부터 획득된, 반도체 웨이퍼 상의 검출 결함 좌표들을 이들에 좌표들의 타입을 지시하는 정보를 부가한 후에 병합하는 단계; 서로 병합된 좌표들의 검사 시퀀스를 결정하는 단계; 및 서로 병합된 좌표들의 각각의 타입을 지시하는 정보를 이용하여 선택을 실행하고, 검사될 모든 좌표들에 대한 검사 방법을 선택함으로써 검사를 실행하는 결함 검사 단계를 포함한다.

Description

결함 검사 방법 및 결함 검사 장치{DEFECT INSPECTION METHOD AND DEFECT INSPECTION DEVICE}
본 발명은 반도체 제품의 제조 중에 발생한 결함을 관찰 및 검사하는 방법, 및 이를 이용하는 결함 검사 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼의 제조에서는 수익을 확보하기 위해, 그 제조 프로세스를 신속하게 시작하여, 고수율의 양산 체제로의 전환이 초기 단계에서 이루어지게 하는 것이 중요하다. 이 목적을 위하여, 제조 라인에는 각종 검사·계측 장치가 도입된다. 초기 단계에서 원하는 회로 패턴을 형성할 수 있는 프로세스 조건을 결정하기 위해, 예를 들면 프로세스 시작 단계에서 프로세스 조건을 의도적으로 변경하여 복수의 웨이퍼 또는 칩을 준비하고, 웨이퍼들 또는 칩들에 대하여 검사를 수행하고, 검사 결과에 기초하여 프로세스 조건을 결정하는 절차가 실행되어 왔다. 한편, 양산 단계에서의 웨이퍼 검사는 프로세스 모니터링을 위해 수행된다. 더 구체적으로, 웨이퍼 제조의 중간 단계에서 웨이퍼의 샘플링 검사를 수행하여 웨이퍼의 표면에 결함이 발생하였는지의 여부 또는 웨이퍼 표면에 형성된 회로 패턴 상에 이상이 존재하는지의 여부를 검사한다. 검사 결과로서 회로 패턴의 결함 또는 이상이 검출되는 경우, 그의 원인을 조사하여, 필요한 조치를 취한다.
결함 관찰 장치는 다른 검사 장치의 출력을 이용하여 웨이퍼의 결함 좌표들의 고해상도 이미지를 캡처하여 이미지를 출력하기 위한 장치이다. 수십 나노미터 정도에 이르는 결함 크기가 수반되는 반도체 제조 프로세스의 미세화가 진행됨에 따라, 결함을 세밀하게 관찰하기 위해서는 수 나노미터 정도의 해상도가 요구된다. 이러한 이유로 인해, 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하는 관찰 장치(이하, 검토 SEM)가 최근에 널리 사용되어 왔다. 결함 위치의 캡처된 이미지와 무결함 제품의 이미지를 비교하여 결함을 검출하기 위한 방법이 일본 미심사 특허 출원 공개 제2001-189358호에 설명되어 있다. 게다가, 결함 위치를 캡처한 이미지의 하나의 시트로부터 결함을 검출하기 위한 방법이 일본 미심사 특허 출원 공개 제2007-40910호에 설명되어 있다.
2개 이상의 검사 시스템을 갖는 검사 장치에서 웨이퍼 상의 좌표들 - 좌표들은 결함 검토들 사이에서 검토될 좌표들임 - 을 결정하기 위한 방법이 미국 특허 제7,904,845호에 설명되어 있다.
발명의 요약
반도체 웨이퍼를 높은 수율로 제조하기 위해서는, 제조 프로세스에서 발생하는 모든 결함 타입들에 대한 발생 빈도를 파악하고, 실질적으로 피드백될 치명적인 결함의 발생의 원인을 식별하는 것이 중요하다.
반도체 제조 프로세스의 미세화에서 이루어진 진보의 결과로서, 치명적인 결함의 크기가 더 미세해졌다. 게다가, 결함은 무작위 결함 및 체계적 결함을 포함한다. 무작위 결함은 발생 빈도, 결함 상태 및 결함 크기에 관하여 변화를 가지며, 그의 발생 위치는 예측 불가하다. 체계적 결함의 경우, 발생하기 쉬운 위치는 회로 패턴 등에 기인하며, 따라서 위치는 종종 일정하다. 그러나, 체계적 결함이 발생하지 않는 경우가 존재할 수 있으며, 이 경우에는 무작위 결함의 경우에 비해 패턴 상태가 결함을 갖는지의 여부를 결정하는 것이 어렵다.
따라서, 광학 검사 장치가 미세 결함을 검출할 수 있는 감도를 갖도록 설정되는 경우에, 이것은 결함을 나타내지 않는 제조 공차, 잡음 등을 대량으로 검출하는 문제를 발생시킬 것이다.
SEM을 이용하여 고해상도의 이미지가 얻어질 수 있으므로, 미세 결함이 고해상도로 검출될 수 있지만, 광학 검사 장치를 사용하는 경우에 비해 이미지를 캡처하는 데에 시간이 걸리며, 따라서 웨이퍼의 전면을 검사하는 것은 실용적이지 못하고, 따라서 처리량 저하의 문제가 발생한다.
이와 관련하여, 체계적 결함의 좌표들이 미국 특허 제7,904,845호에 따른 방법에서 예측되지만, 전술한 문제를 해결하기 위한 방법은 개시되지 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은 광학 검사 장치를 이용하는 결함 검토 및 SEM을 이용하는 고정점 검사를 포함하는 결함 검사를 실행하는 경우에 결함의 높은 처리량과 캡처 레이트 간의 균형을 제공할 수 있는 검사 방법을 제공하는 것이다.
이 때문에, 본 발명의 일 양태에 따르면, 복수의 검사 방법을 이용하여 반도체 웨이퍼 상의 결함을 검사하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 체계적 결함이 발생할 수 있는, 반도체 웨이퍼 상의 좌표들인 핫-스팟 좌표들과, 다른 검사 장치 출력 정보로부터 획득된, 반도체 웨이퍼 상의 검출된 결함 좌표들을 이들에 좌표들의 타입을 나타내는 정보를 부가한 후에 병합하는 단계; 서로 병합된 좌표들의 검사 시퀀스를 결정하는 단계; 및 서로 병합된 좌표들의 각각의 타입을 나타내는 정보를 이용하여 선택을 실행하고, 검사될 모든 좌표들에 대한 검사 방법을 선택함으로써 검사를 실행하는 결함 검사 단계를 포함한다.
본 발명의 양태에 따르면, 결함 검토 및 고정점 검사를 실행하는 경우에 높은 처리량으로 매우 정확한 검사를 실행할 수 있다.
도 1은 결함 검사 장치의 블록도이다.
도 2는 제어 유닛, 기억 유닛 및 연산 유닛을 포함하는 결함 검사 장치의 일부를 나타내는 블록도이다.
도 3은 결함 검사를 위한 처리 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4는 결함 검사(결함 검토)를 위한 처리 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5는 핫-스팟 검사를 위한 처리 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6은 칩 좌표계 및 웨이퍼 좌표계를 나타내는 도면이다.
도 7은 웨이퍼 좌표들에 대응하는 칩 좌표들의 관계를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 검출된 결함 좌표들 및 핫-스팟 좌표들의 캡처 이미지 시퀀스들을 설정한 결과의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 핫-스팟 후보에 기초하여 핫-스팟을 결정하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 결함 검토 결과로부터 핫-스팟 후보를 추출하기 위한 처리 흐름을 나타내는 도면이다.
도 11a, 11b 및 11c는 이미지 캡처 조건의 차이로 인한 이미지 차이를 나타낸다.
도 12는 레시피(recipe) 편집과 관련된 인터페이스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은 핫-스팟 좌표 편집과 관련된 인터페이스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 핫-스팟 등록과 관련된 인터페이스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15는 핫-스팟 후보들을 체크하는 데 사용하기 위한 인터페이스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16a 및 16b는 핫-스팟 후보들을 맵핑하기 위한 방법의 일례를 나타낸다.
도 17a 및 17b는 결함 검토의 결과와 핫-스팟 검사의 결과를 집계한 출력의 일례를 나타낸다.
도 18은 결함 검사를 위한 처리의 흐름도이다.
도 19는 결함들의 타입들을 지시하는 정보의 일례를 나타내는 도면이다.
도 20은 결함 검사(결함 검토)를 위한 처리의 흐름도이다.
제1 실시예
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이미지 자동 분류 장치가 설명된다. 본 실시예에서는, 주사 전자 현미경(scanning electron microscope; SEM)을 구비한 관찰 장치에 의해 캡처된 이미지들을 분류하는 사례가 설명되지만, 본 발명의 이미징 장치는 SEM이 아닌 다른 장치일 수 있으며, 이온 등과 같은 하전 입자 빔을 이용하는 이미징 장치일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동 분류 장치를 나타내는 블록도이다. 장치는 이미지를 캡처하기 위한 SEM(101), 전체 제어를 실행하기 위한 제어 유닛(102), 정보를 자기 디스크, 반도체 메모리 등에 기억하기 위한 기억 유닛(103), 프로그램에 따라 연산을 실행하기 위한 연산 유닛(104), 장치에 접속된 외부 기억 매체와의 정보의 입출력을 실행하기 위한 외부 기억 매체 입출력 유닛(105), 사용자와의 정보의 입출력을 제어하기 위한 사용자 인터페이스 유닛(106), 및 네트워크를 통해 다른 장치 등과 통신을 실행하기 위한 네트워크 인터페이스 유닛(107)으로 구성된다. 또한, 키보드, 마우스, 디스플레이 등으로 구성된 입출력 단말기(113)가 사용자 인터페이스 유닛(106)에 접속된다. SEM(101)은 시료 웨이퍼(108)를 탑재하기 위한 가동 스테이지(109), 전자빔으로 시료 웨이퍼(108)를 조사하기 위한 전자 소스(110), 및 시료 웨이퍼(108)로부터 방출되는 2차 전자, 반사 전자 등을 검출하기 위한 검출기(111)로 구성된다. 이러한 컴포넌트들에 더하여, SEM(101)은 전자빔들을 시료 상에 수렴시키기 위한 전자 렌즈(도시되지 않음), 전자빔을 시료 웨이퍼 상에 주사하기 위한 편향기(도시되지 않음), 검출기(111)로부터의 신호의 디지털 변환을 통해 디지털 이미지를 생성하기 위한 이미지 생성 유닛(112) 등을 구비한다. 또한, 이러한 요소들은 버스(114)를 통해 서로 접속되어, 정보의 상호 교환을 실행할 수 있다.
도 2는 제어 유닛(102), 기억 유닛(103) 및 연산 유닛(104)을 각각 도시하는 블록도이다. 제어 유닛(102)은 웨이퍼 운반을 제어하기 위한 웨이퍼 운반 제어기(201), 스테이지를 제어하기 위한 스테이지 제어기(202), 전자빔의 조사 위치를 제어하기 위한 빔-이동 제어기(203), 및 전자빔의 주사를 제어하기 위한 빔 주사 제어기(204)로 구성된다. 기억 유닛(103)은 획득된 이미지 데이터를 기억하기 위한 이미지 메모리(205), 핫-스팟의 좌표들을 기억하기 위한 핫-스팟 좌표 메모리(206), 다른 검사 장치에 의해 검출된 결함 좌표들을 기억하기 위한 검출 결함 좌표 메모리(207), 및 결함 검토 및 고정점 검사의 파라미터 등을 기억하기 위한 레시피 메모리(208)로 구성된다. 연산 유닛(104)은 캡처 이미지 좌표들에 관한 정보를 설정하기 위한 캡처 이미지 좌표 정보 설정 서브유닛(209), 캡처 이미지 시퀀스를 설정하기 위한 캡처 이미지 시퀀스 설정 서브유닛(210), 결함 위치를 검출하기 위한 결함 검출 처리 서브유닛(211), 및 결함들을 타입별로 분류하기 위한 결함 분류 서브유닛(212)으로 구성된다. 또한, 이러한 서브유닛들(209-212) 각각은 각각의 연산을 수행하도록 설계된 하드웨어로서 구성될 수 있지만, 이들 서브유닛은 대안으로서 소프트웨어로서 설치된 범용 처리 유닛(예로서, CPU, GPU 등)을 이용하여 각각의 연산을 실행할 수 있도록 구성될 수 있다.
이하, 지정된 좌표들의 이미지를 획득하기 위한 방법이 설명된다. 먼저, 캡처 이미지에 대한 대상인 웨이퍼(108)가 웨이퍼 운반 제어기(201)에 의해 제어되는 로봇 팔에 의해 스테이지(109) 상에 배치된다. 이어서, 이미지 캡처 시야가 빔 조사 범위 내에 포함되도록 스테이지(109)가 스테이지 제어기(202)에 의해 이동된다. 이 시점에서, 스테이지의 이동 오차를 흡수하기 위하여 스테이지 위치의 측정이 실행되며, 이동 오차를 제거하는 방식으로 전자빔의 조사 위치가 빔 이동 제어기(203)에 의해 조정된다. 전자빔은 전자 소스(110)로부터 조사되어, 빔 주사 제어기(204)의 액션에 의해 이미지 캡처 시야 내에서 주사된다. 빔의 조사에 의해 웨이퍼로부터 방출되는 2차 전자 및 반사 전자가 검출기(111)에 의해 검출되어, 이미지 생성 유닛(112)을 통해 디지털 이미지로 바뀐다. 캡처 이미지는 이미지 캡처 조건, 이미지 캡처 날짜 등과 같은 부대 정보와 함께 이미지 메모리(205)에 기억된다.
도 3은 본 발명에 따른 결함 검토 및 핫-스팟 검사를 실행하기 위한 흐름을 나타내는 도면이다. 먼저, 웨이퍼가 스테이지 상에 로딩되고(단계 S301), 웨이퍼에 대응하는 레시피가 레시피 메모리(208)로부터 판독된다(단계 S302). 레시피는 웨이퍼 정렬(단계 S303), 미세 정렬(단계 S304), 포커스 맵 추정(단계 S305), 결함 검토(단계 S311) 및 핫-스팟 검사(단계 S312)에 관한 파라미터들을 기억한다. 레시피가 판독된 후, 웨이퍼 정렬(단계 S303), 미세 정렬(단계 S304) 및 포커스 맵 추정(단계 S305)이 각각 실행된다. 이어서, 웨이퍼에 대응하는 핫-스팟 좌표들이 판독되고(단계 S306), 다른 검사 장치로부터 출력된 검출 결함 좌표들이 판독된다(단계 S307). 이어서, 핫-스팟 좌표들 및 검출 결함 좌표들이 이들에 각각의 속성을 부가한 후에 병합된다(단계 S308). 여기서, "핫-스팟(hot-spot)"은 체계적 결함이 발생할 수 있는 위치를 의미한다. 병합 시에, 좌표들의 타입을 나타내는 정보가 핫-스팟 좌표들 및 검출 결함 좌표들 각각에 부가되며, 이 경우에 정보는 특히 속성으로 지칭된다. 이어서, 스테이지의 이동 거리가 더 짧아지도록 캡처 이미지 시퀀스가 재배열된다(단계 S309). 또한, 웨이퍼 정렬(단계 S303) 내지 포커스 맵 추정(단계 S305)을 위한 처리는 핫-스팟 좌표 판독(단계 S306) 내지 캡처 이미지 시퀀스 설정(단계 S309)을 위한 처리와 병렬로 실행될 수 있다. 게다가, 미세 정렬(단계 S304)과 관련하여, 포커스 맵 추정(단계 S305)에 대한 실행 여부는 레시피에 따라 바뀔 수 있다.
이하, 도 3을 다시 참조하여, 추가적인 설명이 제공된다. 캡처 이미지 좌표 정보 설정(단계 S308)을 위한 처리에 의해 설정되는 모든 좌표점들과 관련하여, 설정된 캡처 이미지 시퀀스에 따라 결함 검토 및 핫-스팟 검사가 각각 실행된다. 이 시점에서, 시퀀스는 좌표들에 설정된 속성에 기초하여 바뀐다(단계 S310). 더 구체적으로, 좌표들의 속성이 "검출 결함"인 경우, 결함 검토 시퀀스가 실행된다(단계 S311). 좌표의 속성이 "핫-스팟"인 경우, 핫-스팟 검사 시퀀스가 실행된다(단계 S312). 또한, 결함 검토 및 핫-스팟 검사에 관한 레시피에 기억된 이미지 캡처 조건(예를 들어, 탐침 전류, 가속 전압 등)이 현재의 이미지 캡처 조건과 일치하지 않는 경우, 이미지 캡처 조건은 시퀀스의 실행 전에 변경된다. 모든 좌표들에 대한 처리의 완료 후에, 핫-스팟 좌표 후보들이 추출되어(단계 S313), 결함 검토의 결과와 핫-스팟 검사의 결과가 집계된다(단계 S314). 예를 들어, 웨이퍼 평면에서의 발생 빈도 및 발생 경향이 모든 결함 타입들에 대해 집계된다. 마지막으로, 웨이퍼가 언로딩되고(단계 S315), 흐름이 종료된다.
이하, 도 4를 참조하여, 비교 검사를 이용하는 결함 검토의 시퀀스가 설명된다. 결함 검토에서는, 결함의 외관의 관찰에 사용하기 위한 관찰 이미지의 캡처링, 및 결함 발생의 원인과 결함의 타입에 기초하는 결함 분류가 실행된다. 먼저, 비교 검사에서 사용하기 위한 참조 이미지를 캡처할 수 있는 위치로 시야가 이동된다(단계 S401). 구체적으로, 전술한 바와 같은 스테이지의 이동 및 빔의 이동이 실행된다. 이어서, 참조 이미지가 캡처된다(단계 S403). 이어서, 검출 결함 좌표들의 이미지를 캡처할 수 있는 위치로 시야가 이동되고(단계 S404), 따라서 결함 이미지가 캡처된다(단계 S405). 캡처된 참조 이미지를 결함 이미지와 비교하여 결함 위치의 재검출을 실행한다(단계 S406). 이러한 재검출의 결과로서 결함들이 검출되는 경우, 각각의 결함 위치에 대한 관찰 이미지들을 캡처하여(단계 S407), 타입별로 결함들을 분류한다(단계 S408). 위에서는 비교 검사를 이용하는 결함 검토의 시퀀스가 예로서 설명되었다. 그러나, 일본 미심사 특허 출원 공개 제2007-40910호에 설명된 바와 같이 결함 이미지로부터 결함을 검출하기 위한 방법이 이용될 수 있다. 또한, 관찰 이미지들은 결함들의 재검출의 실행 없이 검출 결함 좌표들에 기초하여 캡처될 수 있으며, 따라서 분류가 실행될 수 있다. 이러한 관찰 이미지들은 레시피에 기억된 파라미터들에 기초하여 변경될 수 있다. 또한, 캡처된 이미지들이 기억될 수 있고, 나중에 분류 처리(단계 S408)가 포괄적으로 실행될 수 있다.
이하, 핫-스팟 검사의 시퀀스가 도 5를 참조하여 설명된다. 핫-스팟 검사에서는, 핫-스팟 이미지들이 캡처되고, 캡처 이미지들로부터 결함 위치들이 검출되며, 검출된 각각의 결함 위치는 모든 결함 타입들에 대해 분류된다. 이러한 목적을 위해, 먼저, 핫-스팟의 이미지를 캡처할 수 있는 위치로 시야가 이동된다(단계 S501). 이 시점에서, 스테이지의 정지 위치의 측정 오차로 인해 수십 나노미터 내지 수 마이크로미터 정도의 오정합(misregistration)이 발생하는 경우가 있을 수 있다. 따라서, 위치 결정 이미지가 캡처되고(단계 S502), 사전 등록된 핫-스팟 좌표들에 대한 공지 상대 좌표들을 갖는 템플릿 패턴의 위치가 위치 결정 이미지들로부터 식별되어, 캡처 이미지의 위치가 결정되고(단계 S503), 핫-스팟의 이미지가 캡처된다(단계 S504). 또한, 이미지에 기초하여, 결함들의 검출(단계 S505) 및 결함들의 분류(단계 S506)가 실행된다.
또한, 오정합이 사소한 경우, 위치 결정 이미지들의 캡처링(단계 S502) 및 캡처 이미지의 위치 결정(단계 S503)을 실행할 필요가 없다. 레시피에 기억된 파라미터들이 이들 단계를 위해 교체될 수 있다. 또한, 핫-스팟의 캡처 이미지가 기억될 수 있고, 나중에 결함들의 검출(단계 S505) 및 결함들의 분류(단계 S506)가 포괄적으로 실행될 수 있다.
이어서, 캡처 이미지 좌표 정보의 설정(단계 S308)이 설명된다. 이 처리는 입력된 검출 결함 좌표들과 핫-스팟 좌표들을 이들에 각각의 속성을 부가한 후에 병합하는 처리이다. 검출 결함 좌표들은 다른 검사 장치에 의해 검출된 결함 좌표들이다. 또한, 입력으로서의 검출 결함 좌표들은 사전에 실행된 샘플링의 결과일 수 있거나, 입력되는 검출 결함 좌표들은 병합 전에 샘플링될 수 있다. 핫-스팟 좌표들은 체계적 결함이 발생하기 쉬운 위치 등과 같이 사용자가 검사를 실행하기를 원하는 핫-스팟의 좌표들이다. 일반적으로, 핫-스팟은 종종 칩 좌표계에서 지정된다. 도 6은 반도체 웨이퍼 상의 칩(601) 및 웨이퍼(602)를 도시한다. 칩 좌표계는 칩 상의 하나의 점을 원점으로 하는 좌표계이며, 웨이퍼 좌표계는 웨이퍼 상의 하나의 점을 원점으로 하는 좌표계이다. 웨이퍼 상에는 통상적으로 복수의 칩이 레이아웃되며, 위치 (u, v)에서의 칩의 칩 좌표들 (cx, cy)과 웨이퍼 좌표들 (x, y) 사이의 관계가 (수학식 1)에 의해 표현되어, 상호 변환이 용이하게 행해질 수 있고, W 및 H는 하나의 칩의 폭 및 높이를 각각 나타내고, ox, oy는 각각 오프셋을 나타낸다.
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도 7은 칩 좌표계에서 입력된 m개의 핫-스팟 좌표 (cxi, xyi)(i = 1 내지 m)와, 검사 대상으로 지정된 k개의 칩에 기초하여, 웨이퍼 좌표계에서의 핫-스팟 좌표들 (xij, yij)(i = 1 내지 m, j = 1 내지 k)을 산출한 결과의 일례를 나타낸다.
이제, 설명은 캡처 이미지 좌표 정보의 설정(단계 S308)으로 되돌아간다. 전술한 방법에 의해 칩 좌표계에서의 핫-스팟 좌표들을 웨이퍼 좌표계의 핫-스팟 좌표들로 변환한 후에, 핫-스팟 좌표들은 검출 결함 좌표들과 병합된다. 이 경우, 검출 결함 좌표들과 핫-스팟 좌표들이 구별되도록 이들에 각각의 속성이 부가된다.
캡처 이미지 시퀀스 설정의 단계(단계 S309)에서, 캡처 이미지 시퀀스는 스테이지의 이동 시간이 병합되는 좌표들에 대해 더 짧아지도록 재배열된다. 스테이지의 이동 시간은 테이블의 이동 거리로부터 산출되며, 스테이지의 이동 시간은 테이블의 이동 거리를 포함한다. 일반적으로, 스테이지 이동은 시간이 걸리며, 따라서 스테이지의 이동 시간이 짧을수록 처리량 향상 효과가 커질 것이다. 그러나, 이러한 문제는 조합 최적화 문제이므로, 핫-스팟들의 수가 증가하는 경우에는, 실용적인 시간 내에 이동 시간을 가장 짧게 하는 최적의 해법을 찾기가 어려워질 것이다. 따라서, 시뮬레이션된 어닐링(simulated annealing) 방법 등을 이용하여 준최적 해법을 찾을 수 있다. 또한, 복수의 점의 캡처 이미지 좌표들이 빔 이동에 의해 좌표들을 이동시킬 수 있는 범위 내에 존재하는 경우, 스테이지의 각각의 이동 좌표를 서로 병합할 수 있으며, 따라서 빔 이동을 이용하여 시야를 이동시킬 수 있다. 또한, 핫-스팟 좌표들의 이미지의 캡처 시의 이미지 캡처 조건(예를 들어, 탐침 전류, 가속 전압 등)이 검출 결함 좌표들의 이미지의 캡처 시의 조건과 다른 경우, 변경에 필요한 시간이 핫-스팟 좌표들로부터 검출 결함 좌표들로의 이동 시간 내에 포함되도록 조합이 행해질 수 있으며, 따라서 최적화 문제가 해결될 수 있다. 구체적으로, 서로 속성이 동일한 좌표들 간의 이동 시간은 스테이지의 이동에 필요한 시간만을 포함하는 반면, 속성이 서로 다른 좌표들 간의 이동 시간은 스테이지의 이동에 필요한 시간에 더하여 이미지 캡처 시간의 변경에 필요한 시간을 포함한다. 그러나, 스테이지의 이동이 이미지 캡처 조건의 변경과 병렬로 실행될 수 있는 경우, 더 긴 시간이 이동 시간으로 간주된다. 이에 따라, 이미지 캡처 조건의 변경을 위한 시간을 고려한 후에 이동 시퀀스가 결정될 수 있고, 따라서 이미지 캡처 시간이 전반적으로 단축될 수 있다.
도 8은 예를 들어 N개의 점에서의 검출 결함 좌표들 및 M개의 점에서의 핫-스팟 좌표들에 대한 캡처 이미지 시퀀스의 설정의 결과를 나타낸다. 도 8에는, i 번째 점의 캡처 이미지 좌표들 (x2, y2) 및 (i+1) 번째 점의 캡처 이미지 좌표들 (xN +1, yN +1)이 이들 좌표가 빔 이동에 의해 이동될 수 있는 범위 내에 있는 경우를 취함으로써 스테이지 이동 좌표들 (xi, yj)을 공통화한 결과의 일례가 도시된다.
이어서, 핫-스팟 좌표 후보들의 추출(단계 S313)과 관련하여, 도 9를 참조하여 본 기능을 이용하여 먼저 웨이퍼 상의 핫-스팟을 추출하기 위한 전체 흐름이 설명되고, 이어서 도 10을 참조하여 본 프로세스의 처리 내용이 설명된다.
먼저, 도 9를 참조하여 웨이퍼 상의 핫-스팟을 추출하기 위한 흐름이 설명된다. 검사 대상인 웨이퍼들의 복수의 시트 중 제1 시트에 대해 다른 검사 장치를 이용하는 결함 검사가 감도의 상승 후에 적용된다. 결과적으로, 검출 결함 좌표들(901)은 무작위 결함, 체계적 결함 및 다수의 뉴선스(nuisance) 결함을 포함하는 것으로 판명되었다. 무작위 결함은 발생 빈도, 결함 상태 및 결함 크기에 관한 변화를 가지며, 그의 발생 위치가 예측 불가하다. 체계적 결함의 경우, 발생하기 쉬운 위치는 회로 패턴에 기인하며, 따라서 위치는 종종 일정하다. 그러나, 체계적 결함이 전혀 발생하지 않는 경우가 있을 수 있으며, 이 경우에는 무작위 결함의 경우에 비해 패턴 상태가 결함을 갖는지의 여부를 결정하기가 어렵다. 광학 검사 장치가 미세 결함을 검출할 수 있는 감도를 갖도록 설정되는 경우, 아마도 이것은 결함이 아닌 제조 공차, 잡음 등을 대량으로 검출할 수 있어서, 결함이 아닌 것들을 결함으로서 잘못 검출하는 경우가 나타날 수 있다.
또한, 설계 정보 및 사용자의 경험으로부터 추출된 핫-스팟 좌표들(902)이 사전에 기억되어 있다. 이어서, 검출 결함 좌표들(901) 및 기억된 핫-스팟 좌표들(903)의 입력시에, 결함 검토 및 핫-스팟 검사가 도 3에 도시된 흐름에 따라 실행된다. 이에 따라, 핫-스팟 좌표 후보들(904)이 출력된다. 사용자는 핫-스팟 좌표 후보들 중에서 핫-스팟(905)을 결정하며(단계 S906), 핫-스팟(905)이 추가로 기억된다. 웨이퍼들의 두 번째 이상의 시트에 대해, 다른 검사 장치의 감도는 뉴선스 결함의 발생을 줄이면서 무작위 결함을 검출할 수 있는 감도로 설정될 수 있다. 이 경우, 미세한 체계적 결함의 검출 결과는 검사 결과(907) 내에 포함되지 않지만, 제1 웨이퍼로부터 추출된 핫-스팟을 포함하는 핫-스팟들(908)이 검사될 수 있으며, 따라서 무작위 결함의 관찰 및 체계적 결함의 검사가 높은 효율로 그리고 높은 캡처 레이트로 행해질 수 있다. 또한, 핫-스팟에 대한 결정은 제1 웨이퍼 시트에 대해서만 수행될 필요가 없으며, 핫-스팟에 대한 결정은 적절한 타임에 수행될 수 있다(단계 S909).
이하, 핫-스팟 좌표 후보 추출(단계 S313)을 위한 처리의 내용이 도 10을 참조하여 설명된다. 본 처리는 결함 검토 시퀀스에서 수집된 이미지들 중에서 체계적 결함 후보들을 추출하기 위한 처리이다. 이미지가 핫-스팟 검사 시퀀스에서 수집된 이미지의 경우에서와 동일한 회로 패턴이 형성되고, 동일 타입의 결함이 발생한 이미지인 경우, 결함은 체계적 결함으로 결정된다. 따라서, 칩 좌표계 내의 m개의 위치에서의 핫-스팟 이미지들 중에서 p 번째 이미지가 먼저 판독된다(단계 S1002). 이와 관련하여, 예를 들어 메모리 셀 내의 핫-스팟들에 동일한 회로 패턴들이 형성되므로 새로운 핫-스팟 좌표들을 추출할 필요가 없는 경우가 있다. 따라서, 결함 검토 이미지와의 비교가 행해지는지의 여부에 대한 결정이 행해진다(단계 S1009). 사용자가 각각의 핫-스팟과 관련하여 결함 검토 이미지와의 비교가 행해지는지의 여부를 지정할 수 있거나, 회로 패턴의 반복 주기성이 캡처 이미지들로부터 결정될 수 있고, 반복 주기성이 존재하는 경우, 비교가 중지될 수 있다. 이어서, N개의 위치에서 각각 캡처된 결함 검토 이미지들 중에서 t 번째 결함 이미지가 판독된다(단계 S1004). 핫-스팟 이미지와 결함 이미지 사이에는 배율 등과 같은 이미지 캡처 조건의 차이가 존재할 수 있으므로, 이미지들은 이미지들의 비교를 용이하게 하기 위해 이미지 캡처 조건의 차이를 흡수하도록 각각 처리된다(단계 S1005). 이하, 이미지 조절이 필요한 경우의 일례가 도 11a 내지 11c를 참조하여 설명된다. 도 11a는 핫-스팟 검사에서의 이미지의 캡처 이미지 시야(1101), 결함 검토에서의 결함 이미지의 캡처 이미지 시야(1102) 및 관찰 이미지의 캡처 이미지 시야(1103) 사이의 관계의 일례를 나타낸다. 도 11b는 캡처된 핫-스팟 이미지를 나타내고, 도 11c는 결함 이미지를 나타낸다. 이 예에서는, 핫-스팟 이미지가 1000 x 1000 픽셀들을 갖도록 캡처되고, 결함 이미지가 500 x 500 픽셀들을 갖도록 캡처되는 예가 도시된다. 캡처 이미지 시야 및 이미지 크기 각각은 레시피에 의해 개별적으로 설정될 수 있으므로, 확대, 축소, 오려내기 등과 같은 처리가 이미지들에 적용되어, 이미지 캡처 조건의 차이를 흡수한다. 또한, 잡음 제거, 초해상도 프로세스 등과 같은 처리가 적용될 수 있다. 이제, 도 10으로 돌아가서, 설명이 계속된다. 이미지 조절의 완료 후에, 핫-스팟 이미지와 결함 이미지 사이의 일치도가 산출된다(단계 S1006). 일치도를 계산하기 위하여, 예를 들어 정규화된 상관값을 사용을 사용하는 것만으로 충분하다. 또한, 회로 패턴 및 결함의 윤곽을 이미지들로부터 검출하여, 윤곽의 일치도를 계산할 수 있다. 또한, 결함 검토에서의 결함 분류(단계 S408) 및 핫-스팟 검사에서의 결함 분류(단계 S506)의 각각의 분류 결과를 고려함으로써 일치도가 산출될 수 있다. 예를 들어, 분류 결과들이 서로 동일한 경우, 일치도가 상승할 수 있다. 또한, 이물질로서 분류된 결함은 일치도가 더 낮은 것으로 결정된다. 산출된 일치도는 사전 설정된 임계치와 비교되며(단계 S1007), 일치도가 임계치보다 낮지 않은 경우, 결함 이미지가 캡처된 좌표들이 핫-스팟 좌표들의 후보로서 출력된다(단계 S1008). 단계 S1004 내지 S1008은 모든 결함 이미지들에 대해 실행되며(단계 S1003), 단계 S1002 내지 S1008은 모든 핫-스팟 이미지들에 대해 수행된다(단계 S1001). 또한, 단계 S1002에서 판독된 핫-스팟 이미지는 칩 좌표들 p에 대한 핫-스팟 이미지들(도 7에 도시된 바와 같은, 웨이퍼 좌표들 (xpj, ypj)(j = 1 내지 k)에서의 각각의 핫-스팟 이미지)의 복수의 시트로부터 합성될 수 있다. 또한, 단계 S1004에서 판독된 이미지는 결함 이미지가 아닌 참조 이미지, 또는 결함 이미지로부터 합성된 참조 이미지일 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 사용자 인터페이스가 설명된다. 도 12는 결함 검토 및 핫-스팟 검사의 실행을 위한 레시피의 설정과 관련된 사용자 인터페이스의 일례를 나타낸다. 본 사용자 인터페이스는 웨이퍼 정렬 및 미세 정렬과 관련된 파라미터 설정 인터페이스를 호출하기 위한 버튼(1201), 및 포커스 맵 추정과 관련된 파라미터 설정 인터페이스를 호출하기 위한 버튼(1202)을 구비한다. 게다가, 사용자 인터페이스는 다른 검사 장치에 의해 수행된 대상 웨이퍼에 대한 검사의 결과가 기억되는 위치를 지정하기 위한 버튼(1203), 및 결함 검토 레시피와 관련된 파라미터 설정 인터페이스를 호출하기 위한 버튼(1204)을 구비한다. 게다가, 사용자 인터페이스는 (후술하는) 핫-스팟 좌표 편집 인터페이스를 호출하기 위한 버튼(1205), 및 핫-스팟 검사와 관련된 파라미터 설정 인터페이스를 호출하기 위한 버튼(1206)을 구비한다. 그리고, 설정된 검출 결함 좌표들 및 핫-스팟 좌표들을 판독한 결과를 웨이퍼 맵 상에 도표화하여 표시하는 인터페이스(1207), 및 캡처 이미지 좌표들과 그에 부가된 속성들의 위치 리스트를 표시하기 위한 인터페이스(1208)가 더 제공된다. 준비된 레시피를 보존하기 위한 버튼(1209), 레시피의 실행에 사용하기 위한 버튼(1210), 및 레시피의 실행 후에 핫-스팟 후보들을 체크하기 위한 인터페이스를 호출하기 위한 버튼(1211)이 더 제공된다.
도 13은 핫-스팟 좌표 편집에 사용하기 위한 인터페이스의 일례를 나타낸다. 본 인터페이스는 레시피 설정과 관련된 인터페이스의 "핫-스팟 좌표 편집" 버튼(1205)에 의해 호출된다. 본 인터페이스는 등록된 핫-스팟들에서의 각각의 칩 좌표의 리스트를 표시하기 위한 인터페이스(1301), 새로운 핫-스팟들의 등록에 사용할 인터페이스를 호출하기 위한 버튼(1302), 등록된 핫-스팟들의 수정에 사용할 인터페이스를 호출하기 위한 버튼(1303), 및 등록된 핫-스팟의 삭제에 사용하기 위한 버튼(1304)을 구비한다. 또한, 선택된 핫-스팟의 이미지를 캡처하기 위한 칩의 선택에 사용하기 위한 인터페이스(1305), 등록된 핫-스팟의 이미지 및 그와 관련된 정보를 표시하는 데 사용하기 위한 인터페이스(1306), 및 캡처될 핫-스팟의 웨이퍼 좌표들의 리스트를 표시하는 데 사용하기 위한 인터페이스(1307)가 제공된다. 또한, 본 인터페이스는 이전에 등록된 핫-스팟들의 리스트를 판독하는 데 사용하기 위한 버튼(1309), 등록된 핫-스팟들의 리스트 및 이들에 첨부된 이들의 명칭들의 보존에 사용하기 위한 버튼(1310), 및 핫-스팟 좌표 편집의 취소에 사용하기 위한 버튼(1311)을 구비한다.
도 14는 핫-스팟 등록과 관련된 인터페이스의 일례를 나타낸다. 본 인터페이스는 핫-스팟 좌표 편집을 위한 인터페이스 내의 "추가" 버튼(1302) 또는 "수정" 버튼(1303)에 의해 호출된다. 본 인터페이스는 핫-스팟 내에 옵션인 명칭을 입력하는 데 사용하기 위한 인터페이스(1401), 핫-스팟의 좌표들을 입력하는 데 사용하기 위한 인터페이스(1402), 스테이지를 입력된 핫-스팟의 좌표들로 이동시키는 데 사용하기 위한 버튼(1403), 어드레싱 좌표들의 입력에 사용하기 위한 인터페이스(1404), 스테이지를 어드레싱 좌표들로 이동시키는 데 사용하기 위한 인터페이스(1405), 핫-스팟의 이미지를 표시하는 데 사용하기 위한 인터페이스(1406), 핫-스팟의 등록에 사용하기 위한 버튼(1407), 어드레싱 이미지를 표시하는 데 사용하기 위한 인터페이스(1408), 및 어드레싱 이미지의 등록에 사용하기 위한 버튼(1409)을 구비한다. 또한, 본 인터페이스는 단계 S1009에서의 결함 검토 결과와 비교를 위해 사용할지의 여부를 지정하는 데 사용하기 위한 인터페이스를 구비한다. 더구나, 등록 작업을 완료하는 데 사용하기 위한 버튼(1411), 및 등록 작업의 중단에 사용하기 위한 버튼(1412)이 제공된다.
도 15는 추출된 핫-스팟 좌표들의 체크에 사용하기 위한 인터페이스를 나타낸다. 본 인터페이스는 레시피의 설정과 관련된 인터페이스의 핫-스팟 후보 체크 버튼(1211)에 의해 호출된다. 본 인터페이스는 핫-스팟 후보 및 표시될 핫-스팟의 좌표들의 맵핑에 사용하기 위한 인터페이스(1501), 맵핑 방법의 변경에 사용하기 위한 인터페이스(1502), 추출된 핫-스팟 후보들의 리스트를 표시하는 데 사용하기 위한 인터페이스(1503), 등록된 핫-스팟들의 리스트를 표시하는 데 사용하기 위한 인터페이스(1504), 및 선택된 핫-스팟 후보들에 관한 이미지들 및 이들에 대응하는 설계 정보를 표시하는 데 사용하기 위한 인터페이스(1505)를 구비한다. 또한, 선택된 핫-스팟 후보를 핫-스팟으로서 추가하는 데 사용하기 위한 버튼(1506), 및 등록된 핫-스팟의 삭제에 사용하기 위한 버튼(1507)이 제공된다. 또한, 체크 작업을 완료하는 데 사용하기 위한 버튼(1508), 및 작업을 중단하는 데 사용하기 위한 버튼(1509)이 제공된다. 본 인터페이스의 사용을 통해, 사용자는 칩 내의 핫-스팟들을 파악할 수 있다. 또한, 맵핑에 의해 핫-스팟 후보들을 표시하기 위한 방법으로서, 도 16a에 도시된 그래프 내에 모든 칩 좌표에 대한 핫-스팟들의 추출 빈도가 표시될 수 있다. 이에 따라, 많은 칩에서 발생하는 각각의 핫-스팟 후보가 쉽게 파악될 수 있다. 그리고, 핫-스팟 후보들이 웨이퍼 맵 내에 표시될 수 있다(도 16b 참조). 결과적으로, 웨이퍼 평면에서 핫-스팟 후보가 추출되는 각각의 칩의 분포를 파악하는 것이 가능하며, 따라서 검사 대상인 칩을 결정하기 위한 지침을 획득하는 것이 가능해진다.
도 17a 및 17b는 결함 검토 및 핫-스팟 검사의 실행으로부터 발생된 출력의 일례를 나타낸다. 결함 타입별 발생 빈도(도 17a), 결함 타입별 웨이퍼 평면에서의 발생 경향(도 17b) 등을 표시할 수 있다.
전술한 바와 같이, 결함 검토 및 핫-스팟 검사의 실행 시에, 핫-스팟 좌표들과 검출 결함 좌표들은 이들에 각각의 속성이 부가된 후에 병합되며, 캡처 이미지 시퀀스는 스테이지의 이동 거리가 더 짧아지도록 설정되고, 따라서 좌표들에 부가된 속성들에 따라 각각의 시퀀스를 변경하면서 이미지 캡처를 실행함으로써 웨이퍼 정렬들의 시퀀스 및 포커스 맵 추정들의 시퀀스의 공통화가 가능하며, 스테이지 이동 시간이 감소할 수 있고, 따라서 결함 검토 및 핫-스팟 검사가 효율적으로 실행될 수 있다. 또한, 핫-스팟 검사에 의해 획득된 이미지와의 일치도가 높은 이미지를 결함 검토의 결과로부터 검색하여 핫-스팟 후보를 추출하고, 따라서 사용자는 체계적 결함이 발생하기 쉬운 위치를 파악할 수 있다. 따라서, 본 발명의 이용은 사용자가 결함 타입별 발생 빈도 및 웨이퍼 평면에서의 발생 경향을 높은 정확도로 빠르게 파악하는 것을 가능하게 하며, 따라서 사용자는 프로세스 개선 지침들을 결정하기 위한 지침들을 빠르게 획득할 수 있다.
제2 실시예
도 18은 본 발명에 따른 검사 흐름을 나타낸다. 핫-스팟 좌표들 및 검사 정보, 즉 다른 검사 장치에 의해 검출된 결함 좌표들이 입력된다(단계 S1801). 검사 정보는 컴퓨터, 하드 디스크 드라이브(HDD) 등과 같은 외부 기억 유닛, 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리(CD-ROM) 등과 같은 이동성을 갖는 기록 매체, 통신 장비 등으로부터 정보를 판독하기 위한 판독기로부터 입력될 수 있다. 이어서, 검사 정보 내에 포함된 각각의 결함점에 대응하는 참조점들의 좌표들이 산출된다(단계 S1808). 핫-스팟 좌표들과 검사 정보에 좌표들의 타입을 나타내는 정보를 부가한 후에 이들을 병합한다(단계 S1802). 이어서, 캡처 이미지 시퀀스가 재배열되고(단계 S1803), 캡처 이미지 시퀀스에 따라 결함 검사가 실행된다(단계 S1804). 모든 검사 좌표들의 검사가 완료되었는지의 여부가 체크되고(단계 S1805), 그러한 경우에 검사 결과가 출력되고(단계 S1806), 이에 따라 검사가 완료된다(단계 S1807).
특히, 본 발명의 제2 실시예에서는, 이하에서 좌표들의 타입을 지시하는 정보가 설명된다. 단계 S1801에서, 사용자가 경험적으로 판단하고 결정한 좌표들이 핫-스팟 좌표들로서 입력될 수 있다. 핫-스팟들은 다른 검사 장치로부터 출력된 검사 결과에 기초하여 산출되어 검사 정보에 반영될 수 있다. 또는, 반도체 웨이퍼의 설계 데이터에 기초하여 예측된 핫-스팟들이 입력될 수 있다.
단계 S1808에서 참조점들의 좌표들을 계산하기 위하여, 결함점의 회로 패턴과 동일한 회로 패턴이 형성되도록 설계된 좌표들을 계산하는 것만으로 충분하다. 가장 간단한 방법으로서, 결함점이 존재하는 다이에 인접하는 다이 내의 결함점에 대응하는 좌표들을 계산하는 것만으로 충분하다. 즉, 1 칩 크기에 대응하는 크기만큼 결함점의 좌표들의 크기를 증가 또는 감소시키는 것만으로 충분하다. 또한, 인접 다이는 불필요하고, 입력 핫-스팟 좌표들 또는 입력 결함점 좌표들 또는 이미 산출된 참조점 좌표들의 근처에서 캡처 이미지가 취해질 수 있도록 웨이퍼 상의 참조점 좌표들이 산출될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 단계 S1802에서, "참조"의 속성이 위에서 산출된 참조점 좌표들에 부가되며, 대응하는 결함점에 대한 링크 정보가 부대 정보로서 기억된다.
이하, 단계 S1802에서의 핫-스팟 좌표들과 검사 정보 간의 병합이 도 19를 참조하여 설명된다. 좌표들의 타입을 지시하는 정보는 결함의 상태 또는 타입에 관한 정보, 결함 검사시의 검사 좌표들에 관한 정보, 검사 방법에 관한 정보 등과 같은 정보를 포함한다. 제2 실시예에서, 좌표들의 타입을 지시하는 정보는 속성, 필요에 따라서는 결함을 지시하는 번호는 물론 이름, 및 도 19에 도시된 바와 같은 부가된 부대 정보를 포함한다. 부대 정보는 결함 검사의 지원에 사용하기 위한 정보, 참조 이미지를 이용하는 검사에 대응하는 결함점에 관한 링크 정보, 결함의 상태를 지시하는 정보, 결함 발생 확률에 관한 정보 등을 포함한다.
단계 S1803에서, 캡처 이미지 시퀀스를 결정하기 위한 방법은 제1 실시예의 경우에서와 동일하다. 다르게는, 검사 좌표들의 속성뿐만 아니라 참조 좌표들까지의 스테이지의 이동 시간도 고려함으로써 검사 시간이 단축될 수 있도록 캡처 이미지 시퀀스가 결정될 수 있다.
단계 S1804에서의 결함 검사가 도 20을 참조하여 설명된다. 도 19에 도시된 바와 같이 속성이 결함인 경우, 검사 좌표들의 결함 이미지가 캡처되고, 검사 좌표들의 캡처 이미지에 기초하여 결함 검출이 실행된다. 결함 검출에서, 부대 정보가 참조될 수 있고, 캡처된 참조 이미지에 대한 비교 검사가 수행되어, 결함이 발견될 수 있으며, 예를 들어 반복 주기성을 갖는 메모리 셀의 경우에는 결함 이미지로부터 참조 이미지가 합성되어 비교 검사가 실행될 수 있다.
이하, 속성이 "참조"인 경우가 설명된다. 스테이지는 참조 이미지까지 이동하여 참조 이미지의 캡처 이미지를 취한다.
속성이 "참조" 및 "결함"인 경우의 시퀀스는 관찰로서 지칭되며, 속성이 "핫-스팟"인 경우의 시퀀스는 핫-스팟 검사 또는 간단히 검사로서 지칭된다.
속성이 "핫-스팟"인 경우, 스테이지는 참조되는 핫-스팟 좌표들로 이동하고(어드레싱), 핫-스팟 좌표들의 캡처 이미지를 취함으로써 검사가 수행된다.
즉, 좌표들의 타입을 지시하는 정보에 대한 판단을 행한 후, 좌표들의 타입에 따라 검사 시퀀스들 사이에서 전환하면서 검사 또는 관찰이 수행된다.
전술한 바와 같이, 결함 검토 및 핫-스팟 검사가 실행될 때, 핫-스팟 좌표들과 검사 정보에 좌표들의 타입을 지시하는 정보를 부가한 후에 이들이 병합되고, 캡처 이미지 시퀀스가 결정되며, 특히 좌표들의 타입을 지시하는 정보에 포함된 속성들에 따라 시퀀스들 사이에서 전환하면서 검사 또는 관찰이 수행되어, 웨이퍼 정렬들의 시퀀스 및 포커스 맵 추정들의 시퀀스를 공통화하는 것이 가능하게 되고, 스테이지 이동 시간이 감소될 수 있으며, 따라서 결함 검토(관찰) 및 핫-스팟 검사가 효율적으로 실행될 수 있다. 또한, 핫-스팟 검사에 의해 획득된 이미지와의 일치도가 높은 이미지를 결함 검토의 결과에 기초하여 검색하여 핫-스팟 후보를 추출하고, 따라서 사용자는 체계적 결함이 발생하기 쉬운 위치를 파악할 수 있다. 따라서, 본 발명의 이용은 사용자가 결함 타입별 발생 빈도 및 웨이퍼 평면에서의 발생 경향을 높은 정확도로 더 빠르게 파악하는 것을 가능하게 하며, 따라서 사용자는 프로세스 개선 지침들을 결정하기 위한 지침들을 빠르게 획득할 수 있다.

Claims (19)

  1. 복수의 검사 방법을 이용하여, 반도체 웨이퍼 상의 결함을 검사하기 위한 결함 검사 방법으로서,
    상기 반도체 웨이퍼 상의 좌표들로서, 사용자에 의해 지정되거나 또는 체계적 결함(systematic defect)이 발생할 수 있는 좌표들인 핫-스팟 좌표들과, 검사 정보로부터 획득된, 상기 반도체 웨이퍼 상의 검출 결함 좌표들을, 이들에 좌표들의 타입을 지시하는 정보를 부가한 후에 병합하는 단계;
    서로 병합된 상기 좌표들의 검사 시퀀스를 결정하는 단계; 및
    서로 병합된 상기 좌표들에서, 검사될 모든 좌표들마다, 서로 병합된 상기 좌표들의 각각의 타입을 지시하는 정보에 대응하는 검사 방법을 복수의 검사 방법으로부터 각각 선택하여 검사를 실행하는 결함 검사 단계
    를 포함하는 결함 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핫-스팟 좌표들은 상기 결함 검사로부터 획득된 결함 검사 결과 또는 상기 반도체 웨이퍼에 관한 설계 정보를 이용하여 결정되는 결함 검사 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    서로 병합된 상기 좌표들의 상기 검사 시퀀스를 결정하기 위한 단계에서, 상기 좌표들의 상기 각각의 타입을 지시하는 정보를 이용하여, 상기 좌표들 사이의 스테이지 이동을 위한 시간의 비교에 의해 캡처 이미지 시퀀스가 결정되는 결함 검사 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검사 방법의 선택은 결함 검토(defect review) 및 핫-스팟 검사의 선택을 포함하는 결함 검사 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 결함 검사 단계에서 획득된 결함 검사 결과를 반영하는 결함 검사 결과에 기초하여, 상기 검출 결함 좌표들의 캡처 이미지를 상기 핫-스팟 좌표들의 캡처 이미지와 비교하여 일치도를 발견하고, 상기 일치도의 정도(degree)를 결정함으로써, 상기 핫-스팟 좌표들의 후보와 상기 검출 결함 좌표들의 후보를 구별하기 위한 핫-스팟 결정 단계를 더 포함하는 결함 검사 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 핫-스팟 결정 단계에서 상기 검출 결함 좌표들의 상기 캡처 이미지를 상기 핫-스팟 좌표들의 상기 캡처 이미지와 비교할 때, 이미지 캡처 조건의 차이를 조절한 후에 비교가 실행되는 결함 검사 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 핫-스팟 결정 단계에서 상기 검출 결함 좌표들의 상기 캡처 이미지를 상기 핫-스팟 좌표들의 상기 캡처 이미지와 비교할 때, 사전 준비된 결함 상태들의 분류 결과를 이용하여 상기 일치도를 비교하는 결함 검사 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 핫-스팟 결정 단계에서 상기 검출 결함 좌표들의 상기 캡처 이미지를 상기 핫-스팟 좌표들의 상기 캡처 이미지와 비교할 때, 사전 준비된 결함 상태들의 분류 결과를 이용하여 상기 일치도에 가중치들을 할당한 후에 상기 일치도를 비교하는 결함 검사 방법.
  9. 복수의 검사 방법을 이용하여 반도체 웨이퍼 상의 결함을 검사하기 위한 결함 검사 장치로서,
    상기 반도체 웨이퍼 상의 좌표들로서, 체계적 결함(systematic defect)이 발생할 수 있는 핫-스팟 좌표들과, 검사 정보로부터 획득된, 상기 반도체 웨이퍼 상의 검출 결함 좌표들을, 이들에 좌표들의 타입을 지시하는 정보를 부가한 후에 병합하는 유닛;
    서로 병합된 상기 좌표들의 검사 시퀀스를 결정하는 유닛; 및
    서로 병합된 상기 좌표들에서, 검사될 모든 좌표들마다, 서로 병합된 상기 좌표들의 각각의 타입을 지시하는 정보에 대응하는 검사 방법을 복수의 검사 방법으로부터 각각 선택하여 검사를 실행하는 결함 검사 유닛
    을 포함하는 결함 검사 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 핫-스팟 좌표들은 상기 결함 검사로부터 획득된 결함 검사 결과 또는 상기 반도체 웨이퍼에 관한 설계 정보를 이용하여 결정되는 결함 검사 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    서로 병합된 상기 좌표들의 검사 시퀀스를 결정하는 유닛에서, 상기 좌표들의 각각의 타입을 지시하는 정보를 이용하여, 상기 좌표들 사이의 스테이지 이동을 위한 시간의 비교에 의해 캡처 이미지 시퀀스가 결정되는 결함 검사 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 검사 방법의 선택은 결함 검토 및 핫-스팟 검사의 선택을 포함하는 결함 검사 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 결함 검사 유닛에서 획득된 결함 검사 결과를 반영하는 상기 결함 검사 결과에 기초하여, 상기 검출 결함 좌표들의 캡처 이미지를 상기 핫-스팟 좌표들의 캡처 이미지와 비교하여 일치도를 발견하고, 상기 일치도의 정도를 결정함으로써, 상기 핫-스팟 좌표들의 후보와 상기 검출 결함 좌표들의 후보를 구별하는 핫-스팟 결정 유닛을 더 포함하는 결함 검사 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 핫-스팟 결정 유닛에서 상기 검출 결함 좌표들의 상기 캡처 이미지를 상기 핫-스팟 좌표들의 상기 캡처 이미지와 비교할 때, 이미지 캡처 조건의 차이를 조절한 후에 비교가 실행되는 결함 검사 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 핫-스팟 결정 유닛에서 상기 검출 결함 좌표들의 상기 캡처 이미지를 상기 핫-스팟 좌표들의 상기 캡처 이미지와 비교할 때, 사전 준비된 결함 상태들의 분류 결과를 이용하여 상기 일치도를 비교하는 결함 검사 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 핫-스팟 결정 유닛에서 상기 검출 결함 좌표들의 상기 캡처 이미지를 상기 핫-스팟 좌표들의 상기 캡처 이미지와 비교할 때, 사전 준비된 결함 상태들의 분류 결과를 이용하여 상기 일치도에 가중치들을 할당한 후에 상기 일치도를 비교하는 결함 검사 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 핫-스팟 결정 유닛은
    상기 핫-스팟 좌표들의 상기 후보의 추출에 사용하여, 사용자로 하여금 추출된 핫-스팟의 상기 후보가 상기 핫-스팟 좌표들을 나타내는지의 여부를 결정하는 것을 가능하게 하기 위한 인터페이스; 및
    핫-스팟으로서 결정된 핫-스팟 후보를 상기 핫-스팟으로서 기억하는 유닛
    을 포함하는 결함 검사 장치.
  18. 제9항에 있어서,
    디스플레이 유닛을 더 포함하고,
    상기 디스플레이 유닛은 서로 병합된 상기 좌표들 중의 좌표들 및 상기 좌표들의 타입들에 관한 정보를 표시하는 결함 검사 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    결정에 사용하기 위한 상기 인터페이스는 상기 검출 결함 좌표들의 상기 캡처 이미지 및 일치도가 높은 상기 핫-스팟의 결정된 이미지를 표시하는 결함 검사 장치.
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