KR101678043B1 - 비패턴 웨이퍼 검사 장치 - Google Patents

Abstract

비패턴 웨이퍼 검사 장치가 제공된다. 비패턴 웨이퍼 검사 장치는 광을 조사하는 광원, 광원으로부터 조사되어 웨이퍼에 반사된 광을 검출하는 검출부, 및 검출부가 검출한 광을 수량화된 측정값으로 변환하고, 이를 바탕으로 웨이퍼의 결함 여부를 판단하는 판단부를 포함하되, 웨이퍼는 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 검출부는 순차적으로 웨이퍼의 제1 및 제2 영역에 반사된 광을 검출하고, 판단부는 검출부가 순차적으로 검출한 웨이퍼의 제1 및 제2 영역에 반사된 광을 각각 수량화된 제1 및 제2 측정값으로 변환하고, 제2 측정값을 제1 기준값과 비교하여 웨이퍼의 제2 영역의 결함 여부를 판단하되, 제1 기준값은 제1 및 제2 측정값의 평균값과 제1 및 제2 측정값의 산포를 나타내는 특성값을 이용하여 산정된다.

비패턴 웨이퍼, 결함, 기준값, 평균, 산포

Description

비패턴 웨이퍼 검사 장치{Device for inspecting non-pattern wafer}

본 발명은 비패턴 웨이퍼 검사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼의 각 영역별로 서로 다른 기준값을 적용하여 비패턴 웨이퍼의 결함을 검사하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼(wafer) 상에 다수의 막을 형성하고 이를 패터닝(patterning)하는 과정을 반복하여 형성된다. 이 때 각 막의 형성 공정에서 발생할 수 있는 파티클(particle), 보이드(void), 디스로케이션(dislocation) 등의 결함(defect)이 소정의 허용한도를 넘게되면 완성된 반도체 소자의 품질에 악영향을 끼칠 수 있다.

이와 같은 결함 발생을 사전에 예방할 수 있도록 웨이퍼의 결함을 검사하는 장치가 웨이퍼 검사 장치이며, 이러한 웨이퍼 검사 장치는 소정의 패턴이 형성된 웨이퍼를 검사하는 패턴(pattern) 웨이퍼 검사 장치와 소정의 패턴이 형성되지 않은 웨이퍼를 검사하는 비패턴(non-pattern) 웨이퍼 검사 장치로 구분될 수 있다.

한편, 웨이퍼 상에 다수의 막을 형성하는 반도체 공정에서 웨이퍼 상에 형성되는 막은 설비 특성상 그 두께가 균일하지 못하고 국부적인 단차가 형성될 수 있고, 표면 거칠기(roughness) 또한 영역별로 차이가 날 수 있다. 또한, 웨이퍼의 고온 처리 과정으로인해 웨이퍼의 휨 현상 등이 발생할 수 있다.

이렇게 국부적으로 단차가 형성되거나 표면 거칠기가 차이나거나 휨 현상이 발생한 웨이퍼를 검사하는데 있어서, 동일한 기준값을 적용하여 웨이퍼의 전 영역을 검사할 경우 이러한 국부적인 특성을 고려하지 못한 상태에서 결함 검사를 수행하기 때문에 신뢰성있는 검사 결과를 얻기 어렵다. 그리고 이는 곧 제품 불량으로 연결될 수 있다.

따라서, 웨이퍼 상에 형성된 다수의 막의 형상 및 특성을 충분히 고려하여 비패턴 웨이퍼의 결함을 검사하는 장치가 필요하며, 이는 제품 신뢰성 향상으로 이어질 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 신뢰성이 향상된 비패턴 웨이퍼 검사 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 태양(aspect)에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치는 광을 조사하는 광원, 광원으로부터 조사되어 웨이퍼에 반사된 광을 검출하는 검출부, 및 검출부가 검출한 광을 수량화된 측정값으로 변환하고, 이를 바탕으로 웨이퍼의 결함 여부를 판단하는 판단부를 포함하되, 웨이퍼는 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 검출부는 순차적으로 웨이퍼의 제1 및 제2 영역에 반사된 광을 검출하고, 판단부는 검출부가 순차적으로 검출한 웨이퍼의 제1 및 제2 영역에 반사된 광을 각각 수량화된 제1 및 제2 측정값으로 변환하고, 제2 측정값을 제1 기준값과 비교하여 웨이퍼의 제2 영역의 결함 여부를 판단하되, 제1 기준값은 제1 및 제2 측정값의 평균값과 제1 및 제2 측정값의 산포를 나타내는 특성값을 이용하여 산정된다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 태양에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치는 광을 조사하는 광원, 광원으로부터 조사되어 제1 및 제2 영역을 포함하는 웨이퍼에 반사된 광을 검출하는 검출부, 웨이퍼의 일면을 지지하되 제1 방향으로 이동 가능한 지지부, 및 검출부가 검출한 웨이퍼의 제1 및 제2 영역에 반사된 광을 각각 수량화된 제1 및 제2 측정값으로 변환하고, 제1 측정값을 제1 기준값과 비교하여 웨이퍼의 제1 영역의 결함여부를 판단하고, 제2 측정값을 제2 기준값과 비교하여 웨이퍼의 제2 영역의 결함여부를 판단하는 판단부를 포함하되, 제1 기준값과 제2 기준값은 서로 다르고, 판단부는 제1 또는 제2 측정값이 일정 범위 밖으로 벗어나면 제1 또는 제2 측정값이 일정 범위 이내가 되도록 지지부를 제1 방향으로 이동시킨다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 태양에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치는 광을 조사하는 광원, 광원으로부터 조사되어 웨이퍼의 센터 영역 및 엣지 영역에 반사된 광을 검출하는 검출부, 웨이퍼의 일면을 지지하되 일 방향으로 이동 가능한 지지부, 및 검출부가 검출한 웨이퍼의 센터 영역에 반사된 광을 수량화된 제1 측정값으로 변환하고, 제1 측정값을 제1 기준값과 비교하여 웨이퍼의 센터 영역의 결함여부를 판단하고, 웨이퍼의 엣지 영역에 반사된 광을 수량화된 제2 측정값으로 변환하고, 제2 측정값을 제1 기준값과 다른 제2 기준값과 비교하여 웨이퍼의 엣지 영역의 결함여부를 판단하는 판단부를 포함하되, 제1 기준값은 판단부가 기 변환한 측정값들과 제1 측정값의 평균과 소정의 계수를 곱한 기 변환한 측정값들과 제1 측정값의 표준편차의 합으로 산정되고, 제2 기준값은 제1 기준값에 소정의 오프셋값을 더하여 산정되고, 판단부는 제1 또는 제2 측정값이 일정 범위 밖으로 벗어나면 제1 또는 제2 측정값이 일정 범위 이내가 되도록 지지부를 일 방향으로 이동시킨다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참고하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알 려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치의 웨이퍼 영역 구분을 설명하기 위한 평면도이다. 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ′선을 따라 절단한 단면도이다. 도 4 및 도 5는 본 발명 의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치의 기준값을 설명하기 위한 도면들이다. 도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치의 지지부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 1을 참조하면 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치는 광원(10), 검출부(20), 판단부(30), 지지부(40), 입력부(50) 및 출력부(60)를 포함할 수 있다.

광원(10)은 광을 조사하는 부분일 수 있다. 구체적으로 광원(10)은 소정의 입사각으로 검사공간(5) 내에서 검사대기 상태에 있는 웨이퍼(100) 표면의 특정 위치에 광을 조사하는 부분일 수 있다. 이러한 광은 예를 들어 레이저광일 수 있으나 이는 하나의 예시에 불과하고 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

검출부(20)는 광원(10)으로부터 조사되어 웨이퍼(100)에 반사된 광을 검출하는 부분일 수 있다. 구체적으로 검출부(20)는 광원(10)으로부터 조사되어 웨이퍼(100) 표면의 특정 위치에 소정의 반사각을 갖고 반사된 광을 검출하는 부분일 수 있다. 여기서 광원(10), 웨이퍼(100) 및 검출부(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 모두 같은 검사공간(5) 내에 위치할 수 있다.

광원(10) 및 검출부(20)는 동일 평면 상에 위치한 제1 방향(X) 또는 제2 방향(Y)으로 동일한 속도로 이동하며 일면이 지지부(40)에 고정되어 이동하지 않는 웨이퍼(100)의 전 영역을 검사할 수 있다. 또한, 광원(10) 및 검출부(20)는 이동하지 않고, 지지부(40)가 제1 방향(X) 또는 제2 방향(Y)으로 이동함으로써 일면이 지지부(40)에 고정되어 지지부(40)와 같이 이동하는 웨이퍼(100)의 전 영역을 검사할 수도 있다.

판단부(30)는 검출부(20)가 검출한 광을 수량화된 측정값으로 변환하고, 이를 바탕으로 웨이퍼(100)의 결함 여부를 판단하는 부분일 수 있다. 구체적으로 판단부(30)는 검출부(20)가 검출한 광을 예를 들어 광 강도와 같은 수량화된 측정값으로 변환하고 이를 미리 설정된 기준값과 비교하여 웨이퍼(100)의 결함 여부를 판단하는 부분일 수 있다. 여기서, 웨이퍼(100)의 결함은 파티클(particle), 보이드(void), 디스로케이션(dislocation), 적층 결함(stacking fault) 및 계면 결함(interface fault) 등을 포함할 수 있다.

이하 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치의 판단부에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 도 2를 참조하면 웨이퍼(100)는 센터(center) 영역(130) 및 엣지(edge) 영역(140)을 포함할 수 있다. 센터 영역(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 웨이퍼(100)의 정 중앙 및 그 주변 영역을 의미할 수 있고, 엣지 영역(140)은 도 2에 도시된 바와 같이 웨이퍼(100)의 가장자리 영역을 의미할 수 있다.

한편, 도 3을 참조하면 증착 설비 및 증착 공정 상의 특성으로 인해 웨이퍼(100)의 센터 영역(130) 상에 증착된 막(145)의 두께는 웨이퍼(100)의 엣지 영역(140) 상에 증착된 막(145)의 두께보다 클 수 있다. 따라서 막(145)의 두께를 고려한 웨이퍼(100)의 센터 영역(130)의 두께는 엣지 영역(140)의 두께보다 클 수 있다.

이제 판단부(도 1의 30)가 웨이퍼(100)의 센터 영역(130)의 결함 여부를 판 단하는 방법과 웨이퍼(100)의 엣지 영역(140)의 결함 여부를 판단하는 방법을 순차적으로 설명하도록 한다.

도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면 웨이퍼(100)의 센터 영역(130)에 포함된 제1 영역(110)에 반사된 광을 검출부(20)가 검출하면 판단부(30)는 이를 수량화된 제1 측정값(200)으로 변환할 수 있다. 그리고 판단부(30)는 제1 측정값(200)과 제1 변동 기준값(300)을 비교하여 제1 측정값(200)이 제1 변동 기준값(300)보다 클 경우 웨이퍼(100)의 제1 영역(110)을 결함으로 판단할 수 있다.

여기서 센터 영역(130)의 제1 변동 기준값(300)은 다음의 수학식 1로부터 구해질 수 있다.

제1 변동 기준값 = 평균값 + K * σ

여기서 평균값은 판단부(30)가 기 변환한 측정값들(198, 199)과 제1 측정값(200)의 평균값일 수 있다. 비록 도 4에는 판단부(30)가 기 변환한 2 개의 측정값들(198, 199)만 도시되어 있으나 이는 이해를 돕기위한 하나의 예시에 불과하며 판단부(30)가 기 변환한 측정값들은 훨씬 더 많을 수 있다. 즉, 평균값은 판단부(30)가 기 변환한 측정값들과 제1 측정값(200)의 누적 평균값일 수 있다.

K는 소정의 계수로서, 입력부(50)를 통해 사용자로부터 입력받은 값일 수 있다.

σ는 판단부(30)가 기 변환한 측정값들(198, 199)과 제1 측정값(200)의 산포를 나타내는 특성값(예를 들어 표준편차)일 수 있다. 여기서, 마찬가지로 판단 부(30)가 기 변환한 측정값들은 도 4에 도시된 것 보다 훨씬 더 많을 수 있다.

이와 같이 구해진 제1 변동 기준값(300)과 제1 측정값(200)을 비교하여 제1 측정값(200)이 제1 변동 기준값(300)보다 크면 웨이퍼(100)의 제1 영역(110)을 결함으로 판단할 수 있다.

다음 웨이퍼(100)의 센터 영역(130)에 포함된 제2 영역(120)에 반사된 광을 검출부(20)가 검출하면 판단부(30)는 이를 수량화된 제2 측정값(210)으로 변환할 수 있다. 그리고 판단부(30)는 제2 측정값(210)과 상기 수학식 1과 같이 구해진 제1 변동 기준값(300)을 비교하여 제2 측정값(210)이 제1 변동 기준값(300)보다 클 경우 웨이퍼(100)의 제2 영역(120)을 결함으로 판단할 수 있다.

여기서 제1 변동 기준값(300)을 계산하는데 필요한 평균값은 판단부(30)가 기 변환한 측정값들(198, 199, 200)과 제2 측정값(210)의 평균값일 수 있다. 한편, σ는 판단부(30)가 기 변환한 측정값들(198, 199, 200)과 제2 측정값(210)의 산포를 나타내는 특성값(예를 들어 표준편차)일 수 있다.

도 4를 참조하면, 이처럼 제1 변동 기준값(300)을 계산하고 이를 측정값(200, 210)과 비교할 경우 보다 신뢰성 있는 웨이퍼(100)의 결함 검사가 가능하다. 구체적으로 웨이퍼(100)의 제2 영역(120)에 결함이 존재하나 웨이퍼(100) 표면 단차 등의 영향으로 측정값이 작게 측정된다고 할 때, 제1 변동 기준값(300)과 제2 측정값(210)을 비교하지 않고, 고정 기준값(400)과 제2 측정값(210)을 비교할 경우 도 4에 도시된 바와 같이 판단부(30)가 웨이퍼(100)의 제2 영역(120)을 결함으로 판단하지 못할 수 있다.

다음 도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면 웨이퍼(100)의 엣지 영역(140)에 포함된 제3 영역(125)에 반사된 광을 검출부(20)가 검출하면 판단부(30)는 이를 수량화된 제3 측정값(220)으로 변환할 수 있다. 그리고 판단부(30)는 제3 측정값(220)과 제2 변동 기준값(500)을 비교하여 제3 측정값(220)이 제2 변동 기준값(500)보다 클 경우 웨이퍼(100)의 엣지 영역(140)에 포함된 제3 영역(125)을 결함으로 판단할 수 있다.

여기서 엣지 영역(140)의 제2 변동 기준값(500)은 다음의 수학식 2로부터 구해질 수 있다.

제2 변동 기준값 = 평균값 + K * σ + S

여기서 평균값, K, σ는 앞에서 설명한 것과 모두 동일한 바 중복된 자세한 설명은 생략한다. S는 소정의 오프셋(offset)값으로서, 입력부(50)를 통해 사용자로부터 입력받은 값일 수 있다. 도 5에는 양의 값을 갖는 오프셋값(S)이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 오프셋값(S)은 필요에 따라 음의 값을 가질 수도 있다.

이와 같이 구해진 제2 변동 기준값(500)과 제3 측정값(220)을 비교하여 제3 측정값(220)이 제2 변동 기준값(500)보다 크면 웨이퍼(100)의 제3 영역(125)을 결함으로 판단할 수 있다.

나머지 웨이퍼(100)의 엣지 영역(140)에 포함된 제4 영역(127)에 반사된 광을 검출부(20)가 검출하면 판단부(30)가 이를 수량화된 제4 측정값(230)으로 변환 하고, 이를 제2 변동 기준값(500)을 비교하여 제2 변동 기준값(500)보다 클 경우 웨이퍼(100)의 엣지 영역(140)에 포함된 제4 영역(127)을 결함으로 판단하는 것은 앞서 설명한 것과 동일할 수 있다.

도 5를 참조하면, 이처럼 제1 변동 기준값(300)에 소정의 오프셋값(S)을 더하여 제2 변동 기준값(500)을 계산하고 이를 측정값(220, 230)과 비교할 경우 보다 신뢰성 있는 웨이퍼(100)의 결함 검사가 가능하다. 구체적으로 웨이퍼(100)의 제4 영역(127)에 결함이 존재하지 않으나 웨이퍼(100) 표면 단차 등의 영향으로 측정값이 크게 측정된다고 할 때, 제1 변동 기준값(300)에 오프셋값(S)을 더한 제2 변동 기준값(500)과 제4 측정값(230)을 비교하지 않고, 제1 변동 기준값(300)과 제4 측정값(230)을 비교할 경우 도 5에 도시된 바와 같이 판단부(30)가 웨이퍼(100)의 제4 영역(127)을 결함으로 판단할 수 있다.

비록 도 2 및 도 3에는 웨이퍼(100)의 센터 영역(130)과 엣지 영역(140)의 두께가 다른 것을 예시하고 있으나, 웨이퍼(100)의 센터 영역(130)과 엣지 영역(140)은 두께는 동일하나 표면 조도가 서로 다를 수도 있다. 즉, 두께는 같으나 표면 조도가 서로 다른 웨이퍼(100)의 센터 영역(130)과 엣지 영역(140)에 대해서도 앞서 설명한 방법으로 웨이퍼(100)의 결함 측정이 가능할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 지지부(40)는 웨이퍼(100)의 일면을 지지하되 일 방향(예를 들어 제3 방향(Z))으로 이동 가능한 부분일 수 있다. 구체적으로 지지부(40)는 웨이퍼(100)의 일면을 지지하되 판단부(30)의 제어에 따라 일 방향(예를 들어 제3 방향(Z))으로 이동하여 웨이퍼(100)에 반사된 반사광의 반사각을 조절하 는 부분일 수 있다.

보다 구체적으로 도 6을 참조하면, 판단부(30)는 검출부(20)가 웨이퍼(100)에 반사된 광을 검출하면 이를 수량화된 측정값으로 변환하는데, 만약 이 값이 상한값(610)과 하한값(620)으로 이루어진 범위 밖인 범위밖 측정값(720)라면, 판단부(30)는 지지부(도 1의 40))를 일 방향(예를 들어 제3 방향(Z))으로 이동시켜 측정값이 상한값(610)과 하한값(620)으로 이루어진 범위 이내인 범위내 측정값(710)이 되도록 할 수 있다. 여기서, 상한값(610)과 하한값(620)은 입력부(도 1의 50)를 통해 사용자로부터 입력받은 값일 수 있다.

이처럼 판단부(30)가 지지부(40)를 일방향(예를 들어 제3 방향(Z))으로 이동시켜 측정값을 상한값(610)과 하한값(620)으로 이루어진 일정 범위 이내가 되도록 하면, 웨이퍼(100) 상의 단차를 자동으로 고려할 수 있는바 보다 신뢰성 있는 웨이퍼(100)의 결함 검사가 가능할 수 있다.

도 1을 다시 참조하면, 입력부(50)는 사용자로부터 커맨드(command)를 입력받아 이를 판단부(30)에 제공하는 부분일 수 있다. 앞서 설명했듯이 사용자는 입력부(50)에 대한 이러한 커맨드 입력을 통해 판단부(30)의 결함 판단에 필요한 K, 오프셋값(S), 상한값(610), 및 하한값(620) 등을 제공할 수 있다. 출력부(60)는 판단부(30)가 변환한 측정값 및 웨이퍼(100)의 결함여부 등을 사용자에게 출력하는 부분일 수 있다.

다음, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치에 대해 설명한다.

도 7은 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치의 웨이퍼 영역 구분을 설명하기 위한 평면도이다. 도 8은 도 7의 Ⅷ- Ⅷ′선을 따라 절단한 단면도이다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치의 구성 및 동작은 앞서 설명한 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치와 동일한바 중복된 자세한 설명은 여기서 생략한다. 여기서는 그 차이점에 대해서만 설명하도록 한다.

도 7을 참조하면, 웨이퍼(100)는 기본 영역(150) 및 마스킹 영역(160)을 포함할 수 있다. 즉, 앞서 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치의 경우 웨이퍼(100)를 센터 영역(130)과 엣지 영역(140)으로 구분하였으나, 여기서는 기본 영역(150) 및 마스킹 영역(160)으로 구분할 수 있다.

한편, 도 8을 참조하면 증착 설비 및 증착 공정 상의 특성으로 인해 웨이퍼(100)의 기본 영역(150) 상에 증착된 막(145)의 두께는 웨이퍼(100)의 마스킹 영역(160) 상에 증착된 막(145)의 두께보다 클 수 있다. 따라서 막(145)의 두께를 고려한 웨이퍼(100)의 기본 영역(150)의 두께는 마스킹 영역(160)의 두께보다 클 수 있다.

판단부(도 1의 30)가 웨이퍼(100)의 기본 영역(150) 및 마스킹 영역(160)의 결함 여부를 판단하는 방법은 기본적으로 앞서 설명한 일 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치와 동일하나, 여기서는 웨이퍼(100)의 마스킹 영역(160)의 결함 여부를 판단할 때, 웨이퍼(100)의 기본 영역(150)의 결함 여부를 판단할 때보다 오프 셋값(S)를 더 고려한다.

또한, 도 7에는 웨이퍼(100)의 마스킹 영역(160)이 부채꼴 형태로 형성된 것이 도시되어 있으나 본 발명은 이에 제한되지 않으며 웨이퍼(100)의 마스킹 영역(160)은 웨이퍼(100)상 임의의 영역일 수 있다. 구체적으로 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치의 웨이퍼(100)의 마스킹 영역(160)은 입력부(도 1의 50)를 통해 사용자로부터 웨이퍼(100)의 임의의 영역이 지정된 영역일 수 있다. 즉, 사용자는 웨이퍼(100)의 두께를 고려하여 웨이퍼(100)의 일정 영역에 옵셋값(S)이 반영되도록 마우스 등을 통해 지정할 수 있다. 또한 비록 도 8에는 기본 영역(150)과 마스킹 영역(160)의 두께가 서로 다른 것이 예시되어 있으나 표면 조도가 서로 다른 영역을 기본 영역(150) 및 마스킹 영역(160)으로 지정할 수도 있다.

이와 같이 사용자가 웨이퍼(100)의 각종 특성(예를 들어 두께, 표면 조도 등)에 따라 웨이퍼(100)상의 임의의 영역을 지정하고, 각 영역의 측정값에 대해 서로 다른 기준값을 적용하여 결함 검사를 수행하게 되면 보다 신뢰성 있는 웨이퍼(100)의 결함 검사가 가능할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치를 설명하기 위한 개략도이다.

도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치의 웨이퍼 영역 구분을 설명하기 위한 평면도이다.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ′선을 따라 절단한 단면도이다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치의 기준값을 설명하기 위한 도면들이다.

도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치의 지지부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예에 따른 비패턴 웨이퍼 검사 장치의 웨이퍼 영역 구분을 설명하기 위한 평면도이다.

도 8은 도 7의 Ⅷ- Ⅷ′선을 따라 절단한 단면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10: 광원 20: 검출부

30: 판단부 40: 지지부

50: 입력부 60: 출력부

100: 웨이퍼 130: 센터 영역

140: 엣지 영역 145: 막

150: 기본 영역 160: 마스킹 영역

Claims (10)

1. 광을 조사하는 광원;

   상기 광원으로부터 조사되어 웨이퍼에 반사된 상기 광을 검출하는 검출부;

   상기 검출부가 검출한 광을 수량화된 측정값으로 변환하고, 이를 바탕으로 상기 웨이퍼의 결함 여부를 판단하는 판단부; 및

   상기 웨이퍼의 일면을 지지하되, 상기 웨이퍼의 일면에 대하여 수직 방향으로 이동 가능한 지지부를 포함하되,

   상기 웨이퍼는 제1 영역과 제2 영역을 포함하고,

   상기 검출부는 순차적으로 상기 웨이퍼의 상기 제1 및 제2 영역에 반사된 광을 검출하고,

   상기 판단부는 상기 검출부가 순차적으로 검출한 상기 웨이퍼의 상기 제1 및 제2 영역에 반사된 광을 각각 수량화된 제1 및 제2 측정값으로 변환하고, 상기 제2 측정값을 제1 기준값과 비교하여 상기 웨이퍼의 상기 제2 영역의 결함 여부를 판단하되,

   상기 제1 기준값은 상기 제1 및 제2 측정값의 평균값과 상기 제1 및 제2 측정값의 산포를 나타내는 특성값을 이용하여 산정되고,

   상기 판단부는 상기 제1 또는 제2 측정값이 일정 범위 밖으로 벗어나면 상기 제1 또는 제2 측정값이 상기 일정 범위 이내가 되도록 상기 지지부를 상기 수직 방향으로 이동시키는 비패턴 웨이퍼 검사 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 측정값의 산포를 나타내는 특성값은 상기 제1 및 제2 측정값의 표준편차값을 포함하고,

   상기 제1 기준값은 상기 평균값과 상기 표준편차값에 소정의 계수를 곱한 값의 합인 비패턴 웨이퍼 검사 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   사용자로부터 커맨드를 입력받아 이를 상기 판단부에 제공하는 입력부를 더 포함하고,

   상기 소정의 계수는 상기 커맨드를 통해 상기 사용자로부터 입력된 값인 비패턴 웨이퍼 검사 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 웨이퍼는 제3 영역을 더 포함하고,

   상기 판단부는 상기 검출부가 검출한 상기 웨이퍼의 상기 제3 영역에 반사된 광을 수량화된 제3 측정값으로 변환하고, 상기 제3 측정값을 상기 제1 기준값에 오프셋(offset)값을 더하여 산정된 제2 기준값과 비교하여 상기 웨이퍼의 상기 제3 영역의 결함 여부를 판단하는 비패턴 웨이퍼 검사 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 영역의 상기 웨이퍼 두께인 제1 두께와 상기 제3 영역의 상기 웨이퍼 두께인 제2 두께는 서로 다른 비패턴 웨이퍼 검사 장치.
6. 제 4항에 있어서,

   사용자로부터 커맨드를 입력받아 이를 상기 판단부에 제공하는 입력부를 더 포함하고,

   상기 오프셋값은 상기 커맨드를 통해 상기 사용자로부터 입력된 값인 비패턴 웨이퍼 검사 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 제3 영역은 상기 커맨드를 통해 상기 웨이퍼의 임의의 영역이 상기 사용자에 의해 지정된 영역인 비패턴 웨이퍼 검사 장치.
8. 삭제
9. 광을 조사하는 광원;

   상기 광원으로부터 조사되어 제1 및 제2 영역을 포함하는 웨이퍼에 반사된 상기 광을 검출하는 검출부;

   상기 웨이퍼의 일면을 지지하되, 상기 웨이퍼의 일면에 대하여 수직 방향으로 이동 가능한 지지부; 및

   상기 검출부가 검출한 상기 웨이퍼의 상기 제1 및 제2 영역에 반사된 광을 각각 수량화된 제1 및 제2 측정값으로 변환하고, 상기 제1 측정값을 제1 기준값과 비교하여 상기 웨이퍼의 상기 제1 영역의 결함여부를 판단하고, 상기 제2 측정값을 제2 기준값과 비교하여 상기 웨이퍼의 상기 제2 영역의 결함여부를 판단하는 판단부를 포함하되,

   상기 제1 기준값과 상기 제2 기준값은 서로 다르고,

   상기 판단부는 상기 제1 또는 제2 측정값이 일정 범위 밖으로 벗어나면 상기 제1 또는 제2 측정값이 상기 일정 범위 이내가 되도록 상기 지지부를 상기 수직 방향으로 이동시키는 비패턴 웨이퍼 검사 장치.
10. 광을 조사하는 광원;

    상기 광원으로부터 조사되어 웨이퍼의 센터 영역 및 엣지 영역에 반사된 상기 광을 검출하는 검출부;

    상기 웨이퍼의 일면을 지지하되, 상기 웨이퍼의 일면에 대하여 수직 방향으로 이동 가능한 지지부; 및

    상기 검출부가 검출한 상기 웨이퍼의 상기 센터 영역에 반사된 광을 수량화된 제1 측정값으로 변환하고, 상기 제1 측정값을 제1 기준값과 비교하여 상기 웨이퍼의 상기 센터 영역의 결함여부를 판단하고, 상기 웨이퍼의 상기 엣지 영역에 반사된 광을 수량화된 제2 측정값으로 변환하고, 상기 제2 측정값을 상기 제1 기준값과 다른 제2 기준값과 비교하여 상기 웨이퍼의 상기 엣지 영역의 결함여부를 판단하는 판단부를 포함하되,

    상기 제1 기준값은 상기 판단부가 기 변환한 측정값들과 상기 제1 측정값의 평균과 소정의 계수를 곱한 상기 기 변환한 측정값들과 상기 제1 측정값의 표준편차의 합으로 산정되고,

    상기 제2 기준값은 상기 제1 기준값에 소정의 오프셋값을 더하여 산정되고,

    상기 판단부는 상기 제1 또는 제2 측정값이 일정 범위 밖으로 벗어나면 상기 제1 또는 제2 측정값이 상기 일정 범위 이내가 되도록 상기 지지부를 상기 수직 방향으로 이동시키는 비패턴 웨이퍼 검사 장치.

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