KR200177315Y1

KR200177315Y1 - Surface inspection apparatus for semiconductor wafer

Info

Publication number: KR200177315Y1
Application number: KR2019970030340U
Authority: KR
Inventors: 오승언
Original assignee: 김영환; 현대반도체주식회사
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 2000-04-15
Also published as: KR19990016863U

Abstract

본 고안은 반도체 웨이퍼의 표면검사장치에 관한 것으로, 종래 기술에 의한 반도체 웨이퍼의 표면검사장치는 레이저소스가 척테이블면에 대하여 10 ∼ 20°의 각을 이루도록 설치되어 있기 때문에 상기 반도체 웨이퍼면에 존재하는 파티클 등은 검사할 수 있으나 그 반도체 웨이퍼에 형성된 패턴의 홀내부 상태는 검사할 수 없게 되어 상기 반도체 웨이퍼의 특성불량과 신뢰성을 저하시키게 되는 문제점을 초래하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼의 표면검사장치는 아래 도면에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼에 형성된 패턴의 홀의 상태를 검사할 수 있도록 수직빔 레이저소스와 그 수직빔 레이저소스에서 투사된 레이저빔을 디텍트할 수 있는 수직빔 디텍트센서를 설치하므로써, 상기 반도체 웨이퍼에 형성된 패턴의 홀내부 상태를 검사할 수 있게 되어 상기 반도체 웨이퍼의 특성불량을 방지할 수 있게 됨과 아울러 상기 반도체 웨이퍼의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 되는 효과를 기대할 수 있다.The present invention relates to a surface inspection apparatus for a semiconductor wafer, and the surface inspection apparatus for a semiconductor wafer according to the prior art exists in the semiconductor wafer surface because the laser source is provided so as to form an angle of 10 to 20 ° with respect to the chuck table surface. Particles and the like can be inspected, but the internal state of the hole of the pattern formed on the semiconductor wafer cannot be inspected, resulting in a problem of poor characteristics and reliability of the semiconductor wafer. In order to solve this problem, the surface inspection apparatus of the semiconductor wafer according to the present invention is projected from the vertical beam laser source and the vertical beam laser source to inspect the state of the holes of the pattern formed in the semiconductor wafer, as shown in the drawings below. By installing a vertical beam detection sensor capable of detecting the laser beam, the internal state of the hole of the pattern formed on the semiconductor wafer can be inspected to prevent defects in the characteristics of the semiconductor wafer and the semiconductor wafer. The effect which can prevent that the reliability of is lowered can be anticipated.

Description

Surface inspection device of semiconductor wafer

본 고안은 반도체 웨이퍼의 표면검사장치에 관한 것으로, 특히 반도체 웨이퍼면에 대하여 수직으로 광을 주사할 수 있는 수직레이저소스와 그 수직레이저소스에서 주사된 광을 검출할 수 있는 디텍터센서를 설치하여 상기 반도체 웨이퍼에 형성된 컨택홀의 상태를 검사할 수 있도록 하여 그 반도체 웨이퍼의 특성불량을 사전에 방지할 수 있도록 한 반도체 웨이퍼의 표면검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a surface inspection apparatus of a semiconductor wafer, and in particular, by installing a vertical laser source that can scan light perpendicular to the semiconductor wafer surface and a detector sensor that can detect the light scanned from the vertical laser source The present invention relates to a surface inspection apparatus for a semiconductor wafer which enables inspection of a state of a contact hole formed in a semiconductor wafer so as to prevent defective characteristics of the semiconductor wafer in advance.

일반적으로, 반도체 웨이퍼는 패턴형성을 하기 위하여 반복되는 식각공정과 포토레지스트 코팅공정을 진행하게 된다.In general, a semiconductor wafer is subjected to a repeated etching process and a photoresist coating process for pattern formation.

이와 같이 상기 반도체 웨이퍼에 패턴을 형성하는 식각공정에서 상기 패턴이 정상적으로 형성되어 있는가를 확인하는 공정을 수행하게 되는데 이러한 공정을 수행하는 것이 반도체 웨이퍼의 표면검사장치이다.As described above, a process of confirming whether the pattern is normally formed in the etching process of forming the pattern on the semiconductor wafer is performed. The surface inspection apparatus of the semiconductor wafer is performed.

상기 반도체 웨이퍼의 표면검사장치는 상기 도 1에 도시된 바와 같이 표면을 검사할 상기 반도체 웨이퍼(W)가 장착 고정되는 척(1)이 척테이블(2)에 설치고정되어 있고, 상기 척(1)에 고정된 반도체 웨이퍼(W)에 레이저빔(R1)을 투사하는 레이저소스(3)가 상기 척테이블(2)면과 10 ∼ 20°의 각을 이루도록 설치고정되어 있으며, 또 상기 레이저소스(3)에서 투사된 레이저빔(R1)이 상기 척(1)에 고정된 반도체 웨이퍼(W)면에서 산란되어 반사된 레이저빔(R2)을 디텍트하는 디텍트센서(4)가 설치되어 있다.In the surface inspection apparatus of the semiconductor wafer, as shown in FIG. 1, a chuck 1 on which the semiconductor wafer W to be inspected is mounted is fixed to the chuck table 2, and the chuck 1 The laser source 3 for projecting the laser beam R1 onto the semiconductor wafer W fixed to is formed so as to form an angle of 10 to 20 degrees with the surface of the chuck table 2, and the laser source ( The detection sensor 4 which detects the laser beam R2 which the laser beam R1 projected by 3) scattered and reflected on the surface of the semiconductor wafer W fixed to the said chuck 1 is provided.

상기와 같이 구성된 반도체 웨이퍼 표면검사장치는 먼저, 상기 척(1)에 식각공정으로 패턴이 형성된 반도체 웨이퍼(W)가 장착 고정되고, 그 척(1)에 장착 고정된 상기 반도체 웨이퍼(W)면에 상기 레이저소스(3)를 통하여 레이저빔(R1)을 투사하게 된다.In the semiconductor wafer surface inspection apparatus configured as described above, the semiconductor wafer W having a pattern formed by an etching process is first mounted on the chuck 1, and the surface of the semiconductor wafer W mounted on the chuck 1 is fixed. The laser beam (R1) is projected through the laser source (3).

상기와 같이 반도체 웨이퍼(W)면에 투사된 레이저빔(R1)은 그 반도체 웨이퍼(W)면에서 산란되어 반사되고, 그 반사된 상기 레이저빔(R2)을 상기 디텍터센서(4)가 감지하므로써 상기 반도체 웨이퍼(W)면에 존재하는 파티클 등을 검사할 수 있게 되는 장비인 것이다.As described above, the laser beam R1 projected onto the surface of the semiconductor wafer W is scattered and reflected on the surface of the semiconductor wafer W, and the detector sensor 4 detects the reflected laser beam R2. It is a device that can inspect the particles and the like present on the surface of the semiconductor wafer (W).

그러나, 상기와 같이 구성된 반도체 웨이퍼의 표면검사장치는 레이저소스가 상기 척테이블면에 대하여 10 ∼ 20°의 각을 이루도록 설치되어 있기 때문에 상기 반도체 웨이퍼면에 존재하는 파티클 등은 검사할 수 있으나 그 반도체 웨이퍼에 형성된 패턴의 홀내부 상태는 검사할 수 없게 되어 상기 반도체 웨이퍼의 특성불량과 신뢰성을 저하시키게 되는 문제점을 초래하였다.However, since the surface inspection apparatus of the semiconductor wafer configured as described above is provided so that the laser source forms an angle of 10 to 20 degrees with respect to the chuck table surface, particles or the like existing on the surface of the semiconductor wafer can be inspected. The state inside the hole of the pattern formed on the wafer cannot be inspected, resulting in a problem of deterioration in characteristics and reliability of the semiconductor wafer.

따라서, 본 고안의 목적은 상기의 문제점을 해결하여 반도체 웨이퍼에 형성된 패턴의 홀내부 상태를 검사함과 아울러 그 반도체 웨이퍼의 특성불량을 방지하고, 또 상기 반도체 웨이퍼의 신뢰성을 향상할 수 있는 반도체 웨이퍼의 표면검사장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems and to inspect the internal state of a hole formed in a pattern formed on a semiconductor wafer, to prevent defects in the characteristics of the semiconductor wafer, and to improve the reliability of the semiconductor wafer. To provide a surface inspection apparatus of.

도 1은 종래 기술에 의한 반도체 웨이퍼의 표면검사장치의 구조를 보인 개략도.1 is a schematic view showing the structure of a surface inspection apparatus of a semiconductor wafer according to the prior art.

도 2는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼의 표면검사장치의 구조를 보인 개략도.Figure 2 is a schematic view showing the structure of the surface inspection apparatus of the semiconductor wafer according to the present invention.

도 3은 정상적인 반도체 웨이퍼의 홀의 상태를 도시한 측면도.3 is a side view showing a state of a hole of a normal semiconductor wafer;

도 4는 비정상적인 반도체 웨이퍼의 홀의 상태를 도시한 측면도.4 is a side view showing a state of a hole in an abnormal semiconductor wafer.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

11 : 척 12 : 척테이블11: Chuck 12: Chuck Table

13 : 경사빔 레이저소스 14 : 경사빔 디텍트센서13 Inclination Beam Laser Source 14 Inclination Beam Detecting Sensor

15 : 수직빔 레이저소스 16 : 수직빔 디텍트센서15: vertical beam laser source 16: vertical beam detector sensor

W : 반도체 웨이퍼 NR1,NR2,NR3,NR4 : 레이저빔W: Semiconductor Wafers NR1, NR2, NR3, NR4: Laser Beam

본 고안의 목적은 반도체 웨이퍼를 장착 고정할 수 있도록 척테이블에 설치한 척과, 그 척에 고정된 상기 반도체 웨이퍼면에 경사지게 레이저빔을 투사할 수 있는 경사빔 레이저소스와, 그 경사빔 레이저소스에서 투사되어 상기 반도체 웨이퍼에서 반사된 레이저빔을 디텍트할 수 있는 경사빔 디텍트센서와, 상기 반도체 웨이퍼면에 형성된 패턴의 홀바닥면에 수직으로 레이저빔을 투사할 수 있는 수직빔 레이저소스와, 그 수직빔 레이저소스에서 투사되어 상기 반도체 웨이퍼에 형성된 패턴의 홀바닥면에서 반사된 상기 레이저빔을 디텍트하는 수직빔 디텍트센서를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 표면검사장치에 의하여 달성된다.An object of the present invention is to provide a chuck mounted on a chuck table for mounting and fixing a semiconductor wafer, an inclined beam laser source capable of projecting a laser beam inclined to the surface of the semiconductor wafer fixed to the chuck, and the inclined beam laser source An inclined beam detector sensor capable of detecting the laser beam projected and reflected from the semiconductor wafer, a vertical beam laser source capable of projecting the laser beam perpendicular to the hole bottom surface of the pattern formed on the semiconductor wafer surface; It is achieved by the surface inspection apparatus of the semiconductor wafer characterized in that it comprises a vertical beam detector sensor for detecting the laser beam projected from the vertical beam laser source reflected from the hole bottom surface of the pattern formed on the semiconductor wafer. do.

다음은, 본 고안에 의한 상기 반도체 웨이퍼의 표면검사장치의 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Next, an embodiment of the surface inspection apparatus of the semiconductor wafer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼의 표면검사장치의 구조를 보인 개략도이고, 도 3은 정상적인 반도체 웨이퍼의 홀의 상태를 도시한 측면도이며, 도 4는 비정상적인 반도체 웨이퍼의 홀의 상태를 도시한 측면도이다.2 is a schematic view showing the structure of a surface inspection apparatus of a semiconductor wafer according to the present invention, FIG. 3 is a side view showing a state of a hole of a normal semiconductor wafer, and FIG. 4 is a side view showing a state of a hole of an abnormal semiconductor wafer.

본 고안에 의한 반도체 웨이퍼의 표면검사장치는 상기 도 2에 도시된 바와 같이 특하 식각공정을 거쳐 패턴이 형성된 반도체 웨이퍼(W)가 장착 고정되는 척(11)이 척테이블(12)에 고정설치되어 있고, 그 척(11)에 장착 고정된 상기 반도체 웨이퍼(W)면에 레이저빔(NR1)을 10 ∼ 20°의 각 정도로 투사할 수 있는 경사빔 레이저소스(13)가 설치되어 있으며, 그 경사빔 레이저소스(13)에서 투사되어 상기 반도체 웨이퍼(W)면에서 반사됨과 아울러 산란된 상기 레이저빔(NR2)을 디텍트하는 경사빔 디텍트센서(14)가 설치되어 있다.In the surface inspection apparatus of the semiconductor wafer according to the present invention, as shown in FIG. 2, a chuck 11 having a patterned semiconductor wafer W mounted thereon is fixed to the chuck table 12 through a special etching process. On the surface of the semiconductor wafer W mounted and fixed to the chuck 11, an inclined beam laser source 13 capable of projecting a laser beam NR1 at an angle of 10 to 20 degrees is provided. An inclined beam detector sensor 14 which is projected from the beam laser source 13 and reflected on the surface of the semiconductor wafer W and detects the scattered laser beam NR2 is provided.

또, 상기 반도체 웨이퍼(W)에 형성된 패턴의 홀바닥면에 수직으로 레이저빔(NR3)을 투사하여 상기 홀(W1)의 상태를 검사하는 수직빔 레이저소스(15)가 설치되어 있고, 그 수직빔 레이저소스(15)에서 투사되어 상기 홀바닥면에서 반사된 상기 레이저빔(NR4)을 디텍트하는 수직빔 디텍트센서(16)가 설치되어 있다.Further, a vertical beam laser source 15 for projecting the laser beam NR3 perpendicularly to the hole bottom surface of the pattern formed in the semiconductor wafer W and inspecting the state of the hole W1 is provided, and the vertical A vertical beam detector sensor 16 is provided which detects the laser beam NR4 projected from the beam laser source 15 and reflected from the bottom surface of the hole.

상기와 같이 구성된 반도체 웨이퍼의 표면검사장치는 먼저, 식각공정을 거쳐 패턴이 형성된 상기 반도체 웨이퍼(W)가 상기 척(11)에 장착 고정됨과 아울러 상기 경사빔 레이저소스(13)와 수직빔 레이저소스(15)에서 상기 레이저빔(NR1,NR3)이 상기 반도체 웨이퍼(W)면에 투사되게 된다.In the surface inspection apparatus of the semiconductor wafer configured as described above, the semiconductor wafer W having a pattern formed through an etching process is fixed to the chuck 11, and the gradient beam laser source 13 and the vertical beam laser source are fixed. At 15, the laser beams NR1 and NR3 are projected onto the semiconductor wafer W surface.

상기와 같은 상태에서, 상기 경사빔 레이저소스(13)에서 투사된 레이저빔(NR1)은 상기 반도체 웨이퍼(W)면에서 반사 및 산란됨과 아울러 상기 경사빔 디텍트센서(14)에 감지되어 상기 반도체 웨이퍼(W)면에 존재하는 파티클(P) 등을 검사하게 되고, 상기 수직빔 레이저소스(15)에서 투사된 상기 레이저빔(NR3)은 상기 반도체 웨이퍼(W)에 형성된 패턴의 홀바닥면에 반사되어 상기 수직빔 디텍터센서(16)가 감지하므로써, 상기 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 상기 반도체 웨이퍼의 패턴의 홀(W1)에 존재하는 파티클(P) 등을 검사할 수 있게 되는 것이다.In the above state, the laser beam NR1 projected from the inclined beam laser source 13 is reflected and scattered on the surface of the semiconductor wafer W and sensed by the inclined beam detector sensor 14 to detect the semiconductor. Particles P and the like present on the wafer W surface are inspected, and the laser beam NR3 projected from the vertical beam laser source 15 is applied to the hole bottom surface of the pattern formed on the semiconductor wafer W. By reflecting and detecting the vertical beam detector sensor 16, it is possible to inspect the particles (P) and the like present in the hole (W1) of the pattern of the semiconductor wafer as shown in Figs. .

상기와 같이 반도체 웨이퍼에 형성된 패턴의 홀의 상태를 검사할 수 있도록 수직빔 레이저소스와 그 수직빔 레이저소스에서 투사된 레이저빔을 디텍트할 수 있는 수직빔 디텍트센서를 설치하므로써, 상기 반도체 웨이퍼에 형성된 패턴의 홀내부 상태를 검사할 수 있게 되어 상기 반도체 웨이퍼의 특성불량을 방지할 수 있게 됨과 아울러 상기 반도체 웨이퍼의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 되는 효과를 기대할 수 있다.By installing a vertical beam laser source and a vertical beam detector sensor capable of detecting the laser beam projected from the vertical beam laser source to inspect the state of the hole of the pattern formed on the semiconductor wafer as described above, Since the state inside the hole of the formed pattern can be inspected, it is possible to prevent defects in the characteristics of the semiconductor wafer and to prevent the deterioration of the reliability of the semiconductor wafer.

Claims

A chuck provided on the chuck table for mounting and fixing a semiconductor wafer, an inclined beam laser source capable of projecting a laser beam inclined to the surface of the semiconductor wafer fixed to the chuck, and the semiconductor wafer projected from the inclined beam laser source An inclined beam detection sensor capable of detecting a laser beam reflected by the light source, a vertical beam laser source capable of projecting a laser beam perpendicular to a hole bottom surface of a pattern formed on the semiconductor wafer surface, and a vertical beam laser source thereof And a vertical beam detector sensor for detecting the laser beam reflected from the bottom surface of the hole of the pattern formed on the semiconductor wafer.