KR102581541B1 - 웨이퍼 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼 측정 장치가 제공된다. 웨이퍼 측정 장치는 스테이지, 스테이지 상에 배치되고, 스테이지와 연결되는 플레이트, 웨이퍼가 로딩되는 수평 프레임, 플레이트와 수평 프레임을 연결하는 수직 프레임을 포함하는 척(chuck), 수평 프레임에 연결되고, 웨이퍼를 흡착시키는 제1 내지 제3 흡착부, 척을 관통하여 제1 방향으로 연장되는 지지부, 플레이트와 수평 프레임 사이에서 지지부에 연결되고, 웨이퍼에 빔을 조사하는 빔 조사부, 및 수평 프레임 상에 배치되고, 웨이퍼를 투광한 빔을 수신하는 디텍터를 포함한다.

Description

웨이퍼 측정 장치{Apparatus for measuring wafer}
본 발명은 웨이퍼 측정 장치에 관한 것이다.
반도체 표면이나 내부에 결함이 발생하면 반도체의 전기적 특성이 저하되는데, 최근의 반도체 집적기술의 발달로 고밀도 패턴의 회로구성이 가능하게 됨에 따라, 이물, 휨, 스크레치 등의 표면결함뿐만 아니라 내부의 미세한 결함도 제품의 성능저하를 막기 위한 비파괴적인 정밀한 검사법의 중요성이 점점 대두되고 있다.
종래의 비파괴적인 검사방법으로는 반도체의 전기적 특성을 검사하는 방식이 이용되어 왔으나, 전기적 성능저하의 유무에 의한 결함 유무를 검출할 수는 있으나 결함부위를 정밀하게 검출하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 빔의 간섭을 최소화시키는 척을 이용하여 빔 투과형 방법의 웨이퍼 측정 방법의 신뢰성을 향상시키는 웨이퍼 검사 장치 및 웨이퍼 검사 장치를 이용한 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 인페인팅 방법 또는 웨이퍼의 회전을 이용하여 웨이퍼를 측정함으로써 웨이퍼 측정 방법의 신뢰성을 향상시키는 웨이퍼 검사 장치 및 웨이퍼 검사 장치를 이용한 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 웨이퍼 측정 장치의 몇몇 실시예는, 스테이지, 스테이지 상에 배치되고, 스테이지와 연결되는 플레이트, 웨이퍼가 로딩되는 수평 프레임, 플레이트와 수평 프레임을 연결하는 수직 프레임을 포함하는 척(chuck), 수평 프레임에 연결되고, 웨이퍼를 흡착시키는 제1 내지 제3 흡착부, 척을 관통하여 제1 방향으로 연장되는 지지부, 플레이트와 수평 프레임 사이에서 지지부에 연결되고, 웨이퍼에 빔을 조사하는 빔 조사부, 및 수평 프레임 상에 배치되고, 웨이퍼를 투광한 빔을 수신하는 디텍터를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 웨이퍼 측정 장치의 다른 몇몇 실시예는, 스테이지, 스테이지 상에 배치되는 플레이트, 제1 방향으로 연장되는 제1 수평 프레임, 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 제1 수평 프레임과 이격되고 제1 방향으로 연장되는 제2 수평 프레임 및 제1 수평 프레임과 제2 수평 프레임을 연결하는 제3 수평 프레임을 포함하고, 웨이퍼가 로딩되는 수평 프레임, 플레이트와 수평 프레임을 연결하는 수직 프레임, 제1 수평 프레임에 연결되고, 웨이퍼를 흡착시키는 제1 흡착부, 제2 수평 프레임에 연결되고, 웨이퍼를 흡착시키는 제2 흡착부, 제3 수평 프레임에 연결되고, 웨이퍼를 흡착시키는 제3 흡착부, 플레이트와 수평 프레임 사이에서 제2 방향으로 연장되는 지지부, 지지부에 연결되고, 웨이퍼에 빔을 조사하는 빔 조사부, 수평 프레임 상에 배치되고, 웨이퍼를 투광한 빔을 수신하는 디텍터, 및 디텍터에 수신된 빔을 이용하여 웨이퍼를 측정하는 연산부를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 웨이퍼 측정 장치의 또 다른 몇몇 실시예는, 스테이지, 스테이지 상에 배치되고, 스테이지와 연결되는 플레이트, 웨이퍼가 로딩되는 수평 프레임, 플레이트와 수평 프레임을 연결하는 수직 프레임을 포함하는 척(chuck), 플레이트와 수평 프레임 사이에서 배치되고, 웨이퍼에 빔을 조사하는 빔 조사부, 수평 프레임 상에 배치되고, 웨이퍼를 투광한 빔을 수신하는 디텍터, 및 디텍터에 수신된 빔을 이용하여 웨이퍼의 제1 이미지를 측정하고, 제1 이미지에 대한 인페인팅(inpainting)을 진행하여 웨이퍼의 제2 이미지를 획득하고, 제1 이미지 및 제2 이미지를 조합하여 웨이퍼를 측정하는 연산부를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 2의 R 영역을 확대한 확대도이다.
도 6은 도 5의 C-C 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 통해 획득된 웨이퍼의 이미지를 설명하기 위한 도면들이다.
도 12는 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 13은 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 통해 획득된 웨이퍼의 이미지를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 3은 도 2의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 도 2의 B-B 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 5는 도 2의 R 영역을 확대한 확대도이다. 도 6은 도 5의 C-C 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치(1)는 본체(10), 스테이지(20), 제1 이동부(30), 제2 이동부(40), 척(chuck)(100), 제1 내지 제3 흡착부(111, 112, 113), 지지부(130), 빔 조사부(140), 디텍터(150) 및 연산부(160)를 포함한다.
본체(10)는 웨이퍼 측정 장치(1)의 외부 프레임을 구성할 수 있다. 도 3에는 본체(10)가 웨이퍼 측정 장치(1)를 완전히 감싸는 것으로 도시되어 있지만, 이는 예시적인 것이고, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
스테이지(20)는 본체(10)의 내부에 배치될 수 있다. 스테이지(20)는 제1 이동부(30) 및 제2 이동부(40)에 의해 이동될 수 있다.
제1 이동부(30)는 스테이지(20)의 하부에 배치될 수 있다. 제1 이동부(30)는 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 스테이지(20)는 예를 들어, 제1 이동부(30)를 따라 또는 제1 이동부(30)에 의해 제1 방향(DR1)으로 이동될 수 있다. 즉, 제1 이동부(30)는 스테이지(20)를 제1 방향(DR1)으로 이동시킬 수 있다.
제2 이동부(40)는 스테이지(20)의 하부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 이동부(40)는 제1 이동부(30)의 하부에 배치될 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 이동부(40)는 제1 이동부(30)와 교차하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 이동부(40)는 제1 방향(DR1)에 수직인 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 스테이지(20)는 예를 들어, 제2 이동부(40)를 따라 또는 제2 이동부(40)에 의해 제2 방향(DR2)으로 이동될 수 있다. 이 경우, 스테이지(20)와 연결된 제1 이동부(30)가 제2 이동부(40)를 따라 또는 제2 이동부(40)에 의해 제2 방향(DR2)으로 이동될 수 있다. 즉, 제2 이동부(40)는 스테이지(20)를 제2 방향(DR2)으로 이동시킬 수 있다.
척(100)은 스테이지(20) 상에 배치될 수 있다. 웨이퍼(2)는 척(100) 상에 로딩될 수 있다. 척(100)은 플레이트(101), 수평 프레임(102) 및 수직 프레임(103)을 포함할 수 있다.
플레이트(101)는 스테이지(20) 상에 배치되어 스테이지(20)와 연결될 수 있다. 플레이트(101)는 예를 들어, 평판 형상을 가질 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
수평 프레임(102)은 플레이트(101) 상에 배치될 수 있다. 웨이퍼(2)는 수평 프레임(102) 상에 로딩될 수 있다. 수평 프레임(102)은 제1 수평 프레임(102a), 제2 수평 프레임(102b) 및 제3 수평 프레임(102c)을 포함할 수 있다.
제1 수평 프레임(102a)은 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제1 수평 프레임(102a)은 도 4에서 보는 바와 같이, 그 내부에 배치되는 흡기 라인(85)을 포함할 수 있다. 흡기 라인(85)은 제1 수평 프레임(102a)이 연장되는 제2 방향(DR2)을 따라 제1 수평 프레임(102a)의 내부에 배치될 수 있다.
제2 수평 프레임(102b)은 제1 수평 프레임(102a)과 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다. 제2 수평 프레임(102b)은 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제2 수평 프레임(102b)은 그 내부에 배치되는 흡기 라인(85)을 포함할 수 있다. 흡기 라인(85)은 제2 수평 프레임(102b)이 연장되는 제2 방향(DR2)을 따라 제2 수평 프레임(102b)의 내부에 배치될 수 있다.
제3 수평 프레임(102c)은 제1 수평 프레임(102a)과 제2 수평 프레임(102b)을 연결할 수 있다. 제3 수평 프레임(102c)은 예를 들어, 제1 수평 프레임(102a)의 측면과 제2 수평 프레임(102b)을 연결할 수 있다. 제3 수평 프레임(102c)은 예를 들어, 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다.
제3 수평 프레임(102c)은 그 내부에 배치되는 흡기 라인(85)을 포함할 수 있다. 흡기 라인(85)은 제3 수평 프레임(102c)이 연장되는 제1 방향(DR1)을 따라 제3 수평 프레임(102c)의 내부에 배치될 수 있다. 제3 수평 프레임(102c)의 내부에 배치되는 흡기 라인(85)은 제1 수평 프레임(102a)의 내부에 배치되는 흡기 라인(85) 및 제2 수평 프레임(102b)의 내부에 배치되는 흡기 라인(85) 각각과 연결될 수 있다.
수평 프레임(102)은 H형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 수평 프레임(102)은 제3 수평 프레임(102c)을 기준으로 웨이퍼(2)가 로딩되는 부분의 제2 방향(DR2)의 길이가 웨이퍼(2)가 로딩되지 않는 부분의 제2 방향(DR2)의 길이보다 크게 형성될 수 있다.
수평 프레임(102)은 제1 돌출부(121), 제2 돌출부(122) 및 제3 돌출부(123)를 포함할 수 있다.
제1 돌출부(121)는 제1 수평 프레임(102a)에 설치될 수 있다. 제1 돌출부(121)는 웨이퍼(2)가 로딩되는 위치를 향해 돌출될 수 있다. 흡기 라인(85)은 제1 돌출부(121)가 연장되는 방향을 따라 제1 돌출부(121)의 내부에 배치될 수 있다. 제1 돌출부(121)의 내부에 배치되는 흡기 라인(85)은 제1 수평 프레임(102a)의 내부에 배치되는 흡기 라인(85)과 연결될 수 있다.
제2 돌출부(122)는 제2 수평 프레임(102b)에 설치될 수 있다. 제2 돌출부(122)는 웨이퍼(2)가 로딩되는 위치를 향해 돌출될 수 있다. 제2 돌출부(122)는 제1 돌출부(121)와 마주보도록 배치될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
흡기 라인(85)은 제2 돌출부(122)가 연장되는 방향을 따라 제2 돌출부(122)의 내부에 배치될 수 있다. 제2 돌출부(122)의 내부에 배치되는 흡기 라인(85)은 제2 수평 프레임(102b)의 내부에 배치되는 흡기 라인(85)과 연결될 수 있다.
제3 돌출부(123)는 제3 수평 프레임(102c)에 설치될 수 있다. 제3 돌출부(123)는 웨이퍼(2)가 로딩되는 위치를 향해 돌출될 수 있다. 흡기 라인(85)은 제3 돌출부(123)가 연장되는 방향을 따라 제3 돌출부(123)의 내부에 배치될 수 있다. 제3 돌출부(123)의 내부에 배치되는 흡기 라인(85)은 제3 수평 프레임(102c)의 내부에 배치되는 흡기 라인(85)과 연결될 수 있다.
제1 흡착부(111)는 제1 수평 프레임(102a)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 흡착부(111)는 제1 수평 프레임(102a)에 설치된 제1 돌출부(121)의 말단에 연결될 수 있다.
제1 흡착부(111)는 척(100) 상에 로딩되는 웨이퍼(2)가 접하는 부분일 수 있다. 제1 흡착부(111)는 공기를 흡기하여 웨이퍼(2)의 하면을 제1 흡착부(111)에 흡착시킬 수 있다. 제1 흡착부(111)는 예를 들어, 웨이퍼(2)의 하면에만 접할 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 흡착부(111)는 패드(50), 와셔(washer)(60), 패드 커버(70), 흡기홀(80) 및 볼트 체결부(90)를 포함할 수 있다.
패드(50)는 제1 돌출부(121)의 말단 상에 배치될 수 있다. 패드(50)는 웨이퍼(2)의 하면이 접하는 부분일 수 있다.
와셔(60)는 패드(50)와 제1 돌출부(121) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 와셔(60)는 패드(50)와 제1 돌출부(121) 사이의 일부 영역에만 배치될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 다른 몇몇 실시예에서, 와셔(60)는 패드(50)와 제3 방향(DR3)으로 완전히 오버랩되도록 배치될 수 있다.
와셔(60)는 탄성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 와셔(60)는 고무 예를 들어, 에틸렌 고무, 니트릴 고무, 클로로플렌 고무, 실리콘 고무 및 불소 고무 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 다른 몇몇 실시예에서, 와셔(60)는 탄성을 갖는 고무 이외의 다른 물질을 포함할 수 있다.
패드 커버(70)는 패드(50)의 측벽의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다. 볼트 체결부(90)는 패드 커버(70)를 제3 방향(DR3)으로 관통하도록 배치될 수 있다. 패드 커버(70)는 볼트 체결부(90)에 체결되는 볼트를 이용하여 제1 돌출부(121)에 연결될 수 있다. 패드(50)는 패드 커버(70)에 의해 제1 돌출부(121) 상에 고정될 수 있다.
흡기홀(80)은 패드(50) 및 와셔(60) 각각을 제3 방향(DR3)으로 관통하도록 배치될 수 있다. 흡기홀(80)은 제1 돌출부(121)의 내부까지 연장될 수 있다. 흡기홀(80)은 제1 돌출부(121)의 내부에 배치된 흡기 라인(85)과 연결될 수 있다.
제1 흡착부(111)는 흡기홀(80), 제1 돌출부(121)의 내부에 배치된 흡기 라인(85) 및 제1 수평 프레임(102a)의 내부에 흡기 라인(85)을 통해 공기를 흡기함으로써 웨이퍼(2)의 하면을 패드(50)에 흡착시킬 수 있다.
제2 흡착부(112)는 제2 수평 프레임(102b)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제2 흡착부(112)는 제2 수평 프레임(102b)에 설치된 제2 돌출부(122)의 말단에 연결될 수 있다.
제2 흡착부(112)는 척(100) 상에 로딩되는 웨이퍼(2)가 접하는 부분일 수 있다. 제2 흡착부(112)는 공기를 흡기하여 웨이퍼(2)의 하면을 제2 흡착부(112)에 흡착시킬 수 있다.
제2 흡착부(112)의 구조는 제1 흡착부(111)와 동일할 수 있다. 따라서, 제2 흡착부(112)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
제3 흡착부(113)는 제3 수평 프레임(102c)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제3 흡착부(113)는 제3 수평 프레임(102c)에 설치된 제3 돌출부(123)의 말단에 연결될 수 있다.
제3 흡착부(113)는 척(100) 상에 로딩되는 웨이퍼(2)가 접하는 부분일 수 있다. 제3 흡착부(113)는 공기를 흡기하여 웨이퍼(2)의 하면을 제3 흡착부(113)에 흡착시킬 수 있다.
제3 흡착부(113)의 구조는 제1 흡착부(111)와 동일할 수 있다. 따라서, 제3 흡착부(113)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치는 제1 내지 제3 흡착부(111, 112, 113)를 이용하여 공기를 흡기함으로써 웨이퍼(2)를 척(100) 상에 로딩시킬 수 있다.
지지부(130)는 예를 들어, 척(100)을 제1 방향(DR1)으로 관통하도록 배치될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 다른 몇몇 실시예에서, 도 2에 도시된 것과 달리 지지부(130)는 척(100)을 제2 방향(DR2)으로 관통하도록 배치될 수 있다.
지지부(130)는 플레이트(101)와 수평 프레임(102) 사이에 배치될 수 있다. 지지부(130)는 플레이트(101), 수평 프레임(102) 및 수직 프레임(103) 각각과 이격될 수 있다. 지지부(130)의 양 말단은 본체(10)에 연결되어 고정될 수 있다.
빔 조사부(140)는 플레이트(101)와 수평 프레임(102) 사이에 배치될 수 있다. 빔 조사부(140)는 지지부(130)에 연결되어 고정될 수 있다.
빔 조사부(140)는 수평 프레임(102) 상에 로딩된 웨이퍼(2)에 빔(L)을 조사할 수 있다. 빔 조사부(140)로부터 조사된 빔(L)은 웨이퍼(2)를 투광할 수 있다.
디텍터(150)는 수평 프레임(102) 상에 배치될 수 있다. 즉, 디텍터(150)는 수평 프레임(102) 상에 로딩된 웨이퍼(2) 상에 배치될 수 있다. 도 3에는 디텍터(150)가 본체(10)에 연결되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 디텍터(150)는 웨이퍼(2)를 투광한 빔(L)을 수신할 수 있다.
연산부(160)는 디텍터(150)에 의해 수신된 빔(L)에 대한 정보를 이용하여 웨이퍼(2)를 측정할 수 있다. 연산부(160)에 의한 웨이퍼(2)의 측정 방법에 대한 상세한 설명은 후술한다.
도 3에는 연산부(160)가 본체(10)의 외부에 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서, 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치를 설명한다. 도 2에 도시된 웨이퍼 측정 장치와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치는 수평 프레임(202)의 평면 형상이 ㄷ자 형성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 수평 프레임(202c)은 제1 수평 프레임(202a)의 말단과 제2 수평 프레임(202b)의 말단을 연결할 수 있다.
제3 수평 프레임(202c)에 설치된 제3 돌출부(223)는 제1 수평 프레임(202a)에 설치된 제1 돌출부(121) 및 제2 수평 프레임(202b)에 설치된 제2 돌출부(122)보다 길게 형성될 수 있다.
이하에서, 도 8을 참조하여 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치를 설명한다. 도 6에 도시된 웨이퍼 측정 장치와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 측정 장치는 제1 돌출부(121)에 패드(55)가 접하도록 배치될 수 있다.
패드(55)는 탄성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 패드(55)는 고무 예를 들어, 에틸렌 고무, 니트릴 고무, 클로로플렌 고무, 실리콘 고무 및 불소 고무 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 다른 몇몇 실시예에서, 패드(55)는 탄성을 갖는 고무 이외의 다른 물질을 포함할 수 있다.
이하에서, 도 1 내지 도 3, 도 9 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명한다.
도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 10 및 도 11은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 통해 획득된 웨이퍼의 이미지를 설명하기 위한 도면들이다.
도 1 내지 도 3, 도 9를 참조하면, 척(100) 상에 웨이퍼(2)가 로딩될 수 있다(S110).
웨이퍼(2)는 제1 내지 제3 흡착부(111, 112, 113) 각각에 흡착되어 수평 프레임(102) 상에 로딩될 수 있다. 제1 내지 제3 흡착부(111, 112, 113) 각각은 공기를 흡기하여 웨이퍼(2)를 흡착시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3, 도 9 및 도 10을 참조하면, 연산부(160)는 웨이퍼(2)의 제1 이미지(181)를 측정할 수 있다(S120).
빔 조사부(140)로부터 제공된 빔(L)은 웨이퍼(2)를 투광한 후에 디텍터(150)에 수신될 수 있다. 연산부(160)는 디텍터(150)에 수신된 빔(L)을 이용하여 웨이퍼(2)를 측정할 수 있다.
웨이퍼(2)의 제1 이미지(181)는 도 10에 도시된 바와 같이, 빔(L)이 투광하지 못하는 제1 비측정 영역(191)을 포함할 수 있다. 제1 비측정 영역(191)은 웨이퍼(2)와 접하는 제1 내지 제3 흡착부(111, 112, 113)에 의해 생성될 수 있다.
도 1 내지 도 3, 도 9 내지 도 11을 참조하면, 연산부(160)는 웨이퍼(2)의 제1 이미지(181)에 대한 인페인팅(inpainting)을 진행하여 웨이퍼(2)의 제2 이미지(182)를 획득할 수 있다(S130). 여기에서, 인페인팅이란 입력된 이미지에 훼손되거나 빈 영역이 존재할 경우 이러한 영역을 채워 영상을 복원하는 이미지 처리 방법을 의미한다.
웨이퍼(2)의 제2 이미지(182)는 도 11에 도시된 바와 같이, 빔(L)이 투광하지 못하는 제2 비측정 영역(192)을 포함할 수 있다. 제2 비측정 영역(192)은 웨이퍼(2)와 접하는 제1 내지 제3 흡착부(111, 112, 113)에 의해 생성될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 인페인팅을 진행하여 웨이퍼(2)의 제2 이미지(182)를 획득하는 것은, 제1 이미지(181)의 중심(170)을 기준으로 제1 이미지(181)를 중심 대칭시킴으로써 제2 이미지(182)를 획득할 수 있다.
다른 몇몇 실시예에서, 인페인팅을 진행하여 웨이퍼(2)의 제2 이미지(182)를 획득하는 것은, 제1 이미지(181)의 중심(170)을 지나는 선(171)을 기준으로 제1 이미지(181)를 축 대칭시킴으로써 제2 이미지(182)를 획득할 수 있다.
또 다른 몇몇 실시예에서, 인페인팅을 진행하여 웨이퍼(2)의 제2 이미지(182)를 획득하는 것은, 제1 이미지(181)의 중심(170)을 기준으로 제1 이미지(181)를 중심 대칭시켜 획득한 제3 이미지 및 제1 이미지(181)의 중심(170)을 지나는 선(171)을 기준으로 제1 이미지(181)를 축 대칭시켜 획득한 제4 이미지를 조합하여 제2 이미지(182)를 획득할 수 있다.
이어서, 연산부(160)는 웨이퍼(2)의 제2 이미지(182)를 이용하여 웨이퍼(2)를 측정할 수 있다(S140).
구체적으로, 연산부(160)는 웨이퍼(2)를 투광한 빔(L)을 이용하여 측정한 웨이퍼(2)의 제1 이미지(181) 및 인페인팅을 진행하여 획득한 웨이퍼(2)의 제2 이미지(182)를 조합하여 웨이퍼(2)를 측정할 수 있다.
제1 이미지(181)에 포함된 제1 비측정 영역(191)은 제2 이미지(182)를 이용하여 복원될 수 있다. 또한, 제2 이미지(182)에 포함된 제2 비측정 영역(192)은 제1 이미지(181)를 이용하여 복원될 수 있다.
인페인팅 방법을 이용한 웨이퍼 측정은 웨이퍼의 전반적인 상태(예를 들어, 웨이퍼의 두께 또는 저항)등을 검사하는 경우에 이용될 수 있다.
이하에서, 도 1 내지 도 3, 도 10, 도 12 및 도 13을 참조하여 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명한다.
도 12는 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 13은 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 통해 획득된 웨이퍼의 이미지를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3, 도 12를 참조하면, 척(100) 상에 웨이퍼(2)가 로딩될 수 있다(S210).
웨이퍼(2)는 제1 내지 제3 흡착부(111, 112, 113) 각각에 흡착되어 수평 프레임(102) 상에 로딩될 수 있다. 제1 내지 제3 흡착부(111, 112, 113) 각각은 공기를 흡기하여 웨이퍼(2)를 흡착시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3, 도 10 및 도 12를 참조하면, 연산부(160)는 웨이퍼(2)의 제1 이미지(181)를 측정할 수 있다(S220).
빔 조사부(140)로부터 제공된 빔(L)은 웨이퍼(2)를 투광한 후에 디텍터(150)에 수신될 수 있다. 연산부(160)는 디텍터(150)에 수신된 빔(L)을 이용하여 웨이퍼(2)를 측정할 수 있다.
웨이퍼(2)의 제1 이미지(181)는 도 10에 도시된 바와 같이, 빔(L)이 투광하지 못하는 제1 비측정 영역(191)을 포함할 수 있다. 제1 비측정 영역(191)은 웨이퍼(2)와 접하는 제1 내지 제3 흡착부(111, 112, 113)에 의해 생성될 수 있다.
도 1 내지 도 3, 도 12를 참조하면, 웨이퍼(2)의 제1 이미지(181)를 측정한 후에, 웨이퍼(2)가 척(100)으로부터 언로딩될 수 있다(S230).
이어서, 웨이퍼(2)를 회전시킨 후에, 척(100) 상에 웨이퍼(2)가 로딩될 수 있다(S240).
도 1 내지 도 3, 도 12 및 도 13을 참조하면, 연산부(160)는 웨이퍼(2)의 제2 이미지(282)를 측정할 수 있다(S250).
웨이퍼(2)의 제2 이미지(282)는 웨이퍼(2)의 제1 이미지(181)를 측정하는 방법과 동일한 방법으로 측정될 수 있다.
웨이퍼(2)의 제2 이미지(282)는 도 13에 도시된 바와 같이, 빔(L)이 투광하지 못하는 제2 비측정 영역(292)을 포함할 수 있다. 제2 비측정 영역(292)은 웨이퍼(2)와 접하는 제1 내지 제3 흡착부(111, 112, 113)에 의해 생성될 수 있다.
이어서, 연산부(160)는 웨이퍼(2)의 제1 이미지(181) 및 웨이퍼(2)의 제2 이미지(282)를 조합하여 웨이퍼(2)를 측정할 수 있다(S260).
구체적으로, 연산부(160)는 웨이퍼(2)의 회전 전에 측정한 제1 이미지(181) 및 웨이퍼(2)의 회전 후에 측정한 제2 이미지(282)를 조합하여 웨이퍼(2)를 측정할 수 있다.
웨이퍼(2)의 회전을 이용한 웨이퍼의 측정은 웨이퍼의 정밀 검사(예를 들어, 결함 검출)를 하는 경우에 이용될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장치 및 웨이퍼 검사 장치를 이용한 반도체 장치의 제조 방법은, 빔의 간섭을 최소화시키는 척을 이용하여 빔 투과형 방법의 웨이퍼 측정 방법의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장치 및 웨이퍼 검사 장치를 이용한 반도체 장치의 제조 방법은, 인페인팅 방법 또는 웨이퍼의 회전을 이용하여 웨이퍼를 측정함으로써 웨이퍼 측정 방법의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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.
2: 웨이퍼 20: 스테이지
30: 제1 이동부 40: 제2 이동부
100: 척 101: 플레이트
102: 수평 프레임 103: 수직 프레임
111 내지 113: 제1 내지 제3 흡착부
121 내지 123: 제1 내지 제3 돌출부
130: 지지부 140: 빔 조사부
150: 디텍터 160: 연산부

Claims (10)

  1. 스테이지;
    상기 스테이지 상에 배치되고, 상기 스테이지와 연결되는 플레이트, 웨이퍼가 로딩되는 수평 프레임, 상기 플레이트와 상기 수평 프레임을 연결하는 수직 프레임을 포함하는 척(chuck);
    상기 수평 프레임에 연결되고, 상기 웨이퍼를 흡착시키는 제1 내지 제3 흡착부;
    상기 척을 관통하여 제1 방향으로 연장되는 지지부;
    상기 플레이트와 상기 수평 프레임 사이에서 상기 지지부에 연결되고, 상기 웨이퍼에 빔을 조사하는 빔 조사부; 및
    상기 수평 프레임 상에 배치되고, 상기 웨이퍼를 투광한 상기 빔을 수신하는 디텍터를 포함하는 웨이퍼 측정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디텍터에 수신된 상기 빔을 이용하여 상기 웨이퍼를 측정하는 연산부를 더 포함하는 웨이퍼 측정 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 웨이퍼의 제1 상태의 제1 이미지를 측정하고,
    상기 웨이퍼를 회전시킨 후의 제2 상태의 제2 이미지를 측정하고,
    상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 조합하여 상기 웨이퍼를 측정하는 웨이퍼 측정 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 디텍터에 수신된 상기 빔을 이용하여 상기 웨이퍼의 제1 이미지를 측정하고,
    상기 제1 이미지에 대한 인페인팅(inpainting)을 진행하여 상기 웨이퍼의 제2 이미지를 획득하고,
    상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 조합하여 상기 웨이퍼를 측정하는 웨이퍼 측정 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수평 프레임은,
    상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 연장되는 제1 수평 프레임과,
    상기 제1 방향으로 상기 제1 수평 프레임과 이격되고, 상기 제2 방향으로 연장되는 제2 수평 프레임과,
    상기 제1 수평 프레임과 상기 제2 수평 프레임을 연결하는 제3 수평 프레임을 포함하는 웨이퍼 측정 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 수평 프레임은,
    상기 제1 수평 프레임에 설치되고, 상기 웨이퍼를 향해 돌출되고, 상기 제1 흡착부가 배치되는 제1 돌출부와,
    상기 제2 수평 프레임에 설치되고, 상기 웨이퍼를 향해 돌출되고, 상기 제2 흡착부가 배치되는 제2 돌출부와,
    상기 제3 수평 프레임에 설치되고, 상기 웨이퍼를 향해 돌출되고, 상기 제3 흡착부가 배치되는 제3 돌출부를 포함하는 웨이퍼 측정 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 흡착부는,
    상기 웨이퍼와 접하고, 흡기홀을 포함하는 패드와,
    상기 수평 프레임과 상기 패드 사이에 배치되고, 탄성을 갖는 와셔와,
    상기 패드의 측벽의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 수평 프레임과 연결되는 패드 커버를 포함하는 웨이퍼 측정 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 흡착부 각각은 공기를 흡기하여 상기 웨이퍼를 흡착시키는 웨이퍼 측정 장치.
  9. 스테이지;
    상기 스테이지 상에 배치되는 플레이트;
    제1 방향으로 연장되는 제1 수평 프레임, 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 상기 제1 수평 프레임과 이격되고 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 수평 프레임 및 상기 제1 수평 프레임과 상기 제2 수평 프레임을 연결하는 제3 수평 프레임을 포함하고, 웨이퍼가 로딩되는 수평 프레임;
    상기 플레이트와 상기 수평 프레임을 연결하는 수직 프레임;
    상기 제1 수평 프레임에 연결되고, 상기 웨이퍼를 흡착시키는 제1 흡착부;
    상기 제2 수평 프레임에 연결되고, 상기 웨이퍼를 흡착시키는 제2 흡착부;
    상기 제3 수평 프레임에 연결되고, 상기 웨이퍼를 흡착시키는 제3 흡착부;
    상기 플레이트와 상기 수평 프레임 사이에서 상기 제2 방향으로 연장되는 지지부;
    상기 지지부에 연결되고, 상기 웨이퍼에 빔을 조사하는 빔 조사부;
    상기 수평 프레임 상에 배치되고, 상기 웨이퍼를 투광한 상기 빔을 수신하는 디텍터; 및
    상기 디텍터에 수신된 상기 빔을 이용하여 상기 웨이퍼를 측정하는 연산부를 포함하는 웨이퍼 측정 장치.
  10. 스테이지;
    상기 스테이지 상에 배치되고, 상기 스테이지와 연결되는 플레이트, 웨이퍼가 로딩되는 수평 프레임, 상기 플레이트와 상기 수평 프레임을 연결하는 수직 프레임을 포함하는 척(chuck);
    상기 플레이트와 상기 수평 프레임 사이에서 배치되고, 상기 웨이퍼에 빔을 조사하는 빔 조사부;
    상기 수평 프레임 상에 배치되고, 상기 웨이퍼를 투광한 상기 빔을 수신하는 디텍터; 및
    상기 디텍터에 수신된 상기 빔을 이용하여 상기 웨이퍼의 제1 이미지를 측정하고, 상기 제1 이미지에 대한 인페인팅(inpainting)을 진행하여 상기 웨이퍼의 제2 이미지를 획득하고, 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 조합하여 상기 웨이퍼를 측정하는 연산부를 포함하는 웨이퍼 측정 장치.
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