KR20040096275A - Method for detecting defect of wafer and apparatus for performing the same - Google Patents

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KR20040096275A
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Abstract

PURPOSE: A method and an apparatus for inspecting a defect of a wafer surface are provided to optimize processing conditions by detecting defects of an entire surface of a wafer including the pattern region and the other region. CONSTITUTION: A wafer loading process is performed to load a wafer into an inside of a wafer inspection unit in order to prepare a wafer inspection process(S100). A wafer measurement condition setup process is performed to set up wafer measurement conditions(S110). An inspection process is performed to measure simultaneously the pattern region and the other region according to the wafer measurement conditions in order to detect a defect of an entire surface of a wafer(S120).

Description

웨이퍼 표면의 결함 검사 방법 및 장치{Method for detecting defect of wafer and apparatus for performing the same}Method for detecting defect of wafer and apparatus for performing the same

본 발명은 웨이퍼 인스펙션 장치(wafer inspection tool)를 이용한 웨이퍼 표면 검사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제조공정이 진행중이거나 제조공정이 완료된 웨이퍼 표면상의 결함들(defect)에 대한 검사방법 및 검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for inspecting a wafer surface using a wafer inspection tool, and more particularly, to an inspection method and an inspection apparatus for defects on a wafer surface in which a manufacturing process is in progress or a manufacturing process is completed. It is about.

최근 반도체 장치(semiconductor device)의 집적도가 증가함에 따라 결함의 일종인 파티클(particle), 보이드(void), 디스로케이션(dislocation), 적층 결함(stacking fault) 및 계면 결함(interface fault) 등의 존재가 반도체 장치의 전기적 특성과 성능을 좌우하는 중요한 요소가 되고 있다.With the recent increase in the degree of integration of semiconductor devices, the presence of particles, voids, dislocations, stacking faults, and interface faults, which are a kind of defects, It has become an important factor influencing the electrical characteristics and performance of semiconductor devices.

실리콘 단결정인 기판상에 실현되는 단위 소자의 크기는 점점 축소되고 있으며, 이에 따라 단위 소자를 이루는 각 구성요소들의 CD(Critical Dimension) 또한 마이크로 단위로 제어하여야 한다.The size of a unit device realized on a silicon single crystal substrate is gradually being reduced. Accordingly, the critical dimension (CD) of each component constituting the unit device must also be controlled in micro units.

특히 메모리 장치의 경우, 게이트 유전막을 형성하는 산화물에 있어서는 그 두께가 미세하게 제어되어야 하며, 스토리지 노드 상에 형성되는 스토리지 유전막에서도 커패시턴스를 증가시키고 균일한 전기적 특성을 얻기 위하여 박막의 두께는 극히 미세하여야 하며, 원자수준의 단위에서 균일한 두께를 유지하여야 한다. 고속 동작을 실현하는 비메모리 장치들에 있어서도 각 트랜지스터를 이루는 구성요소들의 디멘젼(dimension)은 지속적으로 축소되고 있다.In particular, in the case of a memory device, the thickness of the oxide forming the gate dielectric layer must be finely controlled, and the thickness of the thin film must be extremely fine in order to increase capacitance and obtain uniform electrical characteristics even in the storage dielectric layer formed on the storage node. And maintain a uniform thickness in atomic units. Even in non-memory devices that realize high-speed operation, the dimensions of the components constituting each transistor are continuously being reduced.

이러한 미세구조를 이루는 반도체 장치에서 결함의 존재는 반도체 장치 내부의 트랜지스터, 커패시터, 금속배선 및 전기적 접속을 실현하는 패드의 동작특성을저하시키거나 오동작을 일으키게 한다.The presence of defects in such a microstructured semiconductor device degrades or causes malfunctions of transistors, capacitors, metallization, and pads to realize electrical connections within the semiconductor device.

따라서, 반도체 장치의 제조 공정에서는 공정 중에 또는 공정완료 후에 표면상의 결함을 검사하고 측정하게 된다. 결함의 측정은 웨이퍼 상에 패턴이 형성된 지역에 국한되어 실시되며, 광 성분을 웨이퍼 표면상에 소정의 각도로 조사하여 표면에서 산란되는 광 성분을 분석함으로서 결함의 존재여부와 결함의 종류를 검사하게 된다.Therefore, in the manufacturing process of the semiconductor device, defects on the surface are inspected and measured during or after completion of the process. The defect measurement is limited to the area where the pattern is formed on the wafer, and the light component is irradiated at a predetermined angle on the wafer surface to analyze the light component scattered from the surface to examine the existence of the defect and the type of the defect. do.

이처럼 웨이퍼 표면 검사는 반도체 장치의 패턴이 형성된 패턴 영역에 한해 이루어지며, 패턴이 형성되지 않은 지역인 비패턴(non-pattern)영역에 대해서는 검사가 이루어지지 않고 있다. 그러나 웨이퍼의 에지(edge) 부분이나 패턴이 형성되지 않은 비패턴 영역의 결함이 패턴이 형성된 부분에 영향을 미친다는 연구결과가 최근에 알려져 왔으며, 이에 따라 패턴이 형성되지 않은 부분에 대한 부가공정이 추가되고 있다.As such, the wafer surface inspection is performed only in the pattern region in which the pattern of the semiconductor device is formed, and the inspection of the non-pattern region, which is the region where the pattern is not formed, is not performed. However, recent research has shown that defects in edge portions of wafers or non-patterned regions where patterns are not formed affect the portions where patterns are formed. Being added.

그러나 웨이퍼 표면 검사에서는 비패턴 영역에 대한 검사가 이루어지지 않아 검사의 고유의 목적인 결함분석과 제조공정으로의 피드 백이 완전하게 이루어지지 않는 실정이다.However, in the wafer surface inspection, the inspection of the non-patterned region is not performed, so that defect analysis and feed back to the manufacturing process, which are inherent in the inspection, are not completely performed.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 패턴 영역과 비패턴 영역을 포함하는 웨이퍼 표면 전체의 결함검사 방법 및 검사장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a defect inspection method and inspection apparatus for the entire wafer surface including a pattern region and a non-pattern region.

도 1은 웨이퍼상의 패턴 영역과 비패턴 영역이 도시된 평면도이다.1 is a plan view showing a pattern region and a non-pattern region on a wafer.

도 2은 웨이퍼상의 결함을 검출하는 장치의 개략도이다.2 is a schematic diagram of an apparatus for detecting a defect on a wafer.

도 3는 본 발명에 따라 결함검사가 완료된 웨이퍼의 이미지에 대한 평면도이다.3 is a plan view of an image of a wafer in which defect inspection is completed according to the present invention.

도 4는 웨이퍼의 결함검사 방법의 일 실시예를 나타내는 플로우 차트이다.4 is a flow chart showing an embodiment of a wafer defect inspection method.

도 5는 웨이퍼의 결함검사 방법의 다른 실시예를 나타내는 플로우 차트이다.5 is a flow chart showing another embodiment of a wafer defect inspection method.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 웨이퍼 110 : 패턴 영역100 wafer 110 pattern region

120 : 비패턴 영역 200 : 검사부120: non-pattern area 200: inspection unit

210 : 조사부 220 : 검출부210: irradiation unit 220: detection unit

230 : 웨이퍼 지지부 240 : 검사공간230: wafer support portion 240: inspection space

250 : 입력부 260 : 표시부250: input unit 260: display unit

270 : 중앙처리부 300 : 웨이퍼상의 결함270: central processing unit 300: defects on the wafer

본 발명은 웨이퍼를 검사수단 내로 로딩하여 검사 준비하는 단계; 상기 웨이퍼의 측정조건을 설정하는 단계; 및 상기 측정 조건에 따라서 상기 패턴 영역과 상기 비패턴 영역을 동시에 검사하여 상기 웨이퍼 전체 표면의 결함을 검출하는 단계를 포함하는 웨이퍼 결함 검사방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of loading the wafer into the inspection means to prepare for inspection; Setting measurement conditions of the wafer; And simultaneously detecting the pattern region and the non-pattern region according to the measurement conditions to detect defects on the entire surface of the wafer.

또한, 본 발명은 웨이퍼를 검사수단 내로 로딩하여 검사 준비하는 수단; 상기 웨이퍼의 검사하기 위한 예비 측정조건을 설정하고, 상기 예비 측정 조건을 사용하여 상기 웨이퍼를 검사하고, 상기 웨이퍼를 검사한 결과를 근거로 상기 예비 측정 조건이 상기 웨이퍼에 적합한가를 판단하고, 상기 판단 결과를 근거로 상기 예비 측정 조건을 보정하여 상기 패턴 영역의 측정 조건을 설정하는 수단; 및 상기 측정 조건에 따라서 상기 패턴 영역과 상기 비패턴 영역을 동시에 검사하여 상기 웨이퍼 전체 표면의 결함을 검출하는 수단을 포함하는 웨이퍼의 결함 검사 장치를 제공한다.In addition, the present invention includes a means for preparing the inspection by loading the wafer into the inspection means; Setting a preliminary measurement condition for inspecting the wafer, inspecting the wafer using the preliminary measurement condition, and determining whether the preliminary measurement condition is suitable for the wafer based on a result of inspecting the wafer; Means for correcting the preliminary measurement conditions based on a result to set measurement conditions of the pattern area; And means for inspecting the pattern region and the non-pattern region simultaneously according to the measurement conditions to detect defects on the entire surface of the wafer.

본 발명에 의하면 웨이퍼 상의 패턴 영역과 비패턴 영역을 포함하는 웨이퍼 표면 전체에 대해 결함을 용이하게 검사할 수 있다.According to the present invention, defects can be easily inspected for the entire wafer surface including the pattern region and the non-pattern region on the wafer.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서는 여러 종류의 인스펙션 장치들 중에서 KLA-TENCOR 사의 KLA_TENCOR 2350 장치의 예로 설명하겠으나, 본 발명에 따른 레시피 작성방법은 이외의 장치에도 용이하게 적용할 수 있음을 당업자라면 알 수 있다.In the present invention will be described as an example of the KLA-TENCOR 2350 device of KLA-TENCOR company among various types of inspection apparatus, it will be appreciated by those skilled in the art that the recipe preparation method according to the present invention can be easily applied to other devices.

도 1은 웨이퍼상의 패턴 영역과 비패턴 영역이 도시된 평면도이다.1 is a plan view showing a pattern region and a non-pattern region on a wafer.

도 1을 참조하면, 반도체 장치가 일정한 간격으로 위치하는 패턴 영역(110)과 패턴이 전혀 형성되지 않은 비패턴 영역(120)이 도시된다.Referring to FIG. 1, a pattern region 110 in which semiconductor devices are positioned at regular intervals and a non-pattern region 120 in which no pattern is formed are illustrated.

먼저, 검사하고자 하는 웨이퍼(100)를 인스펙션 장치의 검사공간 내로 로딩한다. 상기 웨이퍼(100)의 로딩과 함께 인스펙션 장치는 센서를 통해 웨이퍼(100)의 에지 부분을 인식하여 웨이퍼(100)를 일정한 방위로 정렬시키며, 상기 웨이퍼(100)는 검사준비 상태가 되어 검사공간 내에 대기하게 된다. 상기 센서로는 광센서가 바람직하다. 이후, 웨이퍼(100)의 상태에 따른 측정 조건을 만들게 되는데, 이를 레시피(recipe) 작성 과정이라 한다. 즉, 상기 레시피는 웨이퍼 검사에 있어서 인스펙션 장치의 동작형태를 지시하고 결정하는 알고리즘이라 할 수 있다.First, the wafer 100 to be inspected is loaded into the inspection space of the inspection apparatus. With the loading of the wafer 100, an inspection apparatus recognizes an edge portion of the wafer 100 through a sensor to align the wafer 100 in a predetermined orientation, and the wafer 100 is in a test ready state in the test space. I will wait. The sensor is preferably an optical sensor. Subsequently, measurement conditions are created according to the state of the wafer 100, which is called a recipe creation process. That is, the recipe may be referred to as an algorithm for instructing and determining the operation mode of the inspection apparatus in wafer inspection.

상기 레시피의 작성에 있어서 먼저 측정조건을 설정한다. 상기 측정조건으로는 조사수단의 밝기를 지정한다. 상기 조사수단으로는 가시광선 영역의 파장을 가진 램프로 구성되거나, 고속이면서 직선상으로 진행하는 전자 빔의 형태 또는 레이저 빔의 형태일 수 있다. 바람직하게는 레이저 빔의 형태가 적합하다. 상기 레이저 빔은 파장과 위상이 일치된 광으로 보통의 빛과는 달리 공간내를 진행할 때, 매질의 특성에 관계없이 분산이 일어나지 않는 특성을 가진다.In preparing the above recipe, measurement conditions are first set. As the measurement conditions, the brightness of the irradiation means is specified. The irradiation means may include a lamp having a wavelength in the visible light region, or may be in the form of an electron beam or a laser beam that travels in a straight line at high speed. Preferably the shape of the laser beam is suitable. The laser beam is light whose wavelength and phase match, and unlike ordinary light, the laser beam has a property that dispersion does not occur regardless of the characteristics of the medium.

또한, 상기 측정조건으로 비교 영역을 지정한다. 이는 웨이퍼상의 표면상태에 따라 달리 설정될 수 있는 것으로서, 패턴 영역(110)은 패턴 영역(110)끼리 비교하여 결함검사를 진행하고, 비패턴 영역(120)은 비패턴 영역(120)과 비교하여 결함검사를 진행하기 위한 것이다.In addition, a comparison area is designated by the measurement conditions. This may be set differently according to the surface state of the wafer, and the pattern region 110 performs defect inspection by comparing the pattern regions 110, and the non-pattern region 120 is compared with the non-pattern region 120. It is to carry out defect inspection.

또한, 검사의 대상이 되는 웨이퍼에 조사되는 광원의 포커스(focus)를 지정한다. 상기 포커스의 지정에 의하여 인스펙션 장치는 웨이퍼에 대한 입사각과 검출각을 결정하여 웨이퍼 표면의 결함 검사를 수행한다. 또한 상기 포커스의 지정값에 따라 광원이 웨이퍼를 조사하는 면적이 결정된다. 상기 조사면적을 일정하게 유지하면서 광원은 웨이퍼 표면을 스캐닝하게 된다. 바람직한 스캐닝의 형태는 아날로그 텔레비전 수상기의 조사형태와 유사하게 수평으로 일정한 제1 면적을 조사한 후, 대각선 방향으로 제1 면적 하단의 제2 면적으로 움직여, 상기 제2 면적을 상기 제1 면적조사와 동일한 방향으로 조사하는 형태를 취한다.In addition, the focus of the light source irradiated to the wafer to be inspected is specified. By designating the focus, the inspection apparatus determines an incident angle and a detection angle with respect to the wafer to perform defect inspection on the wafer surface. In addition, the area in which the light source irradiates the wafer is determined according to the designated value of the focus. The light source scans the wafer surface while keeping the irradiation area constant. A preferred form of scanning is similar to the irradiation form of an analog television receiver, after irradiating a horizontally constant first area and then moving it in a diagonal direction to a second area at the bottom of the first area so that the second area is the same as the first area irradiation. Take the form of irradiation in the direction.

상기 측정조건 설정의 또 다른 조건으로 색차 사이의 오차 범위를 정한다. 이는 소정의 범위를 벗어난 색차에 대하여 인스펙션 장치가 웨이퍼의 결함으로 판정하기 위한 것이다. 다만 이는 검사대상이 되는 웨이퍼의 종류와 상태, 인스펙션 장치의 조건에 따른 가변적인 수치이므로 웨이퍼 및 인스펙션 장치에 따라 달리 설정될 수 있는 수치이다.As another condition of the measurement condition setting, an error range between color differences is determined. This is for the inspection apparatus to determine the defect of the wafer for the color difference outside the predetermined range. However, this value is variable depending on the type and condition of the wafer to be inspected and the conditions of the inspection apparatus, and thus may be set differently according to the wafer and the inspection apparatus.

상술한 바와 같이, 검사대상인 웨이퍼의 측정조건에 대한 설정이 완료되면 상기 웨이퍼의 표면에 대한 실제 측정을 수행한다. 바람직하게는 상기 웨이퍼는 기준 웨이퍼(standard wafer)임이 적절하다. 즉, 이미 약속된 위치에 결함이 존재하는 기준 웨이퍼를 측정하여 실제 측정한 결함들이 상기 기준 웨이퍼의 결함들과 일치하는지를 비교조사한다.As described above, when the setting of the measurement conditions of the wafer to be inspected is completed, the actual measurement of the surface of the wafer is performed. Preferably the wafer is suitably a standard wafer. That is, a reference wafer having a defect already present at a predetermined position is measured to compare whether the actually measured defects coincide with the defects of the reference wafer.

바람직하게는 비교한 결과에 차이가 있으면, 측정조건을 재설정한다. 즉, 피드 백을 통하여 검사대상인 웨이퍼에 대한 최적의 검사조건을 설정하는 과정을 진행하게 된다.Preferably, if there is a difference in the comparison result, the measurement conditions are reset. That is, the process of setting the optimum inspection conditions for the wafer to be inspected through the feedback.

이러한 과정이 완료되면 레시피가 최종적으로 작성된 것이다. 통상적인 레시피 작성과정에서는 케어 에리어(care area)를 지정하여야 하는데, 본 발명에 따를 경우 상기 케어 에리어의 지정을 요하지 않는다. 상기 케어 에리어라 함은 웨이퍼 결함 검사시, 인스펙션 장치에 인식되어 결함 검사가 수행되는 웨이퍼상의 특정 영역을 지칭한다.Once this is done, the recipe is final. In a typical recipe preparation process, a care area should be designated, but according to the present invention, the care area is not required. The care area refers to a specific area on the wafer which is recognized by the inspection apparatus and inspected in the wafer defect inspection.

마지막 단계로, 최종적으로 작성된 레시피에 따라 인스펙션 장치는 웨이퍼의 결함검사을 수행한다.In the final step, the inspection apparatus performs defect inspection on the wafer according to the final recipe.

도 2은 웨이퍼상의 결함을 검출하는 과정을 도시한 인스펙션 장치의 개략도이다.2 is a schematic diagram of an inspection apparatus showing a process of detecting a defect on a wafer.

도 2를 참조하면, 먼저 검사부(200)의 검사공간(240) 내로 로딩되어 웨이퍼 지지부(230) 상에 위치되고 소정의 방위로 정렬된 웨이퍼(100)가 존재한다.Referring to FIG. 2, there is a wafer 100 loaded into the inspection space 240 of the inspection unit 200 and positioned on the wafer support 230 and aligned in a predetermined orientation.

입력부(250)를 통해 레시피를 작성하고 작성된 상기 레시피는 중앙 처리부(270)에 의해 저장, 연산, 처리되어 검사부(200) 내의 조사부(210), 검출부(220) 및 웨이퍼 지지부(230)가 소정의 역할을 수행할 수 있도록 이들을 제어한다.The recipe prepared and prepared by the input unit 250 is stored, calculated, and processed by the central processing unit 270, and the irradiation unit 210, the detector 220, and the wafer support unit 230 in the inspection unit 200 are predetermined. Control them to play a role.

검사의 과정은 조사부(210)가 광원이 되어 소정의 입사각으로 검사공간(240) 내에서 검사대기 상태에 있는 웨이퍼(100) 표면의 특정의 위치에 광을 조사하면, 웨이퍼 표면은 상기 광을 반사시키며, 상기 반사된 광은 웨이퍼(100)의 상부 공간에 위치하는 검출부(220)에 의해 검출되어 결함의 존재여부가 판단된다. 상기 결함이 존재하는 것으로 판단되면 중앙처리부(270)는 이를 화상 신호로 처리하여 표시부(260)로 보낸다. 표시부(260)에서는 수신된 상기 화상신호를 육안으로 식별 가능하도록 영상화하여 출력한다.In the inspection process, when the irradiation unit 210 serves as a light source and irradiates light to a specific position on the surface of the wafer 100 that is in the inspection standby state in the inspection space 240 at a predetermined incident angle, the wafer surface reflects the light. The reflected light is detected by the detector 220 located in the upper space of the wafer 100 to determine whether a defect is present. If it is determined that the defect exists, the central processing unit 270 processes it as an image signal and sends it to the display unit 260. The display unit 260 images and outputs the received image signal so as to be visually identified.

이와 같은 과정을 웨이퍼 전체에 대해 반복적으로 수행하면 도 3과 같은 결과를 얻게된다.If this process is repeated for the entire wafer, the result as shown in FIG. 3 is obtained.

도 3는 본 발명에 따라 결함검사가 완료된 웨이퍼의 이미지에 대한 평면도이다.3 is a plan view of an image of a wafer in which defect inspection is completed according to the present invention.

도 3에서는 결함검사가 완료된 웨이퍼의 이미지에 대한 평면도로서 웨이퍼 전체에 걸쳐 존재하는 결함(300)들이 도시되어 있다. 상기 결함들은 파티클(particle), 보이드(void), 디스로케이션(dislocation), 적층 결함(stacking fault) 및 계면 결함(interface fault) 등일 수 있다. 파티클과 보이드는 점결함(point defect)로 분류되며, 디스로케이션은 선결함으로 분류된다. 상기 디스로케이션은 단결정내에서 외부의 장력이나 응력에 의해 발생하거나, 결정내의 내부에너지가 외부로 빠져나가는 과정에서 형성되기도 한다. 적층 결함과 계면 결함은 면결함으로 분류되는데, 이는 단결정내에서 결정의 진행방향이 다른 인자에 의해 발생하거나, 계면상에서의 부정합 등의 원인에 의해 발생한다.3 shows defects 300 present throughout the wafer as a top view of the image of the wafer upon which defect inspection has been completed. The defects may be particles, voids, dislocations, stacking faults, interface faults, and the like. Particles and voids are classified as point defects, and dislocations are classified as predecessors. The dislocation may be generated by external tension or stress in the single crystal, or may be formed in a process in which internal energy in the crystal escapes. Lamination defects and interface defects are classified as defects, which are caused by other factors in the direction of crystal growth in a single crystal, or due to mismatch in an interface phase.

도 4는 웨이퍼의 결함검사 방법의 일 실시예를 나타내는 플로우 차트이다. 도 4를 살펴보면 검사대상 웨이퍼는 인스펙션 장치내의 검사공간(240)으로 로딩(S100)된다. 상기 웨이퍼는 지지부(230)에 의해 지지되어 검사준비 상태가 된다. 다음으로 측정조건이 설정(S110)되는데, 조사수단의 밝기, 비교영역, 포커스 및 색차 사이의 오차범위 등을 지정할 수 있다. 그런 다음 상기 측정조건을입력부(250)를 통해 중앙처리부(270)로 입력하여 최종 레시피를 작성한다. 상기 최종 레서피에 따라 검사부(200)는 웨이퍼의 패턴 영역과 비패턴 영역에 대한 검사(S120)를 실시하게 된다.4 is a flow chart showing an embodiment of a wafer defect inspection method. Referring to FIG. 4, the inspection target wafer is loaded into the inspection space 240 in the inspection apparatus (S100). The wafer is supported by the support 230 to be ready for inspection. Next, a measurement condition is set (S110), and the brightness of the irradiation means, the comparison area, the error range between the focus and the color difference, and the like can be specified. Then, the measurement conditions are input to the central processing unit 270 through the input unit 250 to prepare a final recipe. According to the final recipe, the inspection unit 200 performs an inspection (S120) on the pattern region and the non-pattern region of the wafer.

검사의 과정은 조사부(210)가 광원이 되어 소정의 입사각으로 검사공간(240) 내에서 검사대기 상태에 있는 웨이퍼(100) 표면의 특정의 위치에 광을 조사하면, 웨이퍼 표면은 상기 광을 반사시키며, 상기 반사된 광은 웨이퍼(100)의 상부 공간에 위치하는 검출부(220)에 의해 검출되어 결함의 존재여부가 판단된다. 예컨데 상기 웨이퍼(100) 표면에 결함이 있을 경우, 웨이퍼(100) 표면에서는 광의 산란이 일어나서 검출부(220)에 의해 감지되는 광의 세기와 파장이 결함이 없는 경우와 차이가 발생하게 된다. 검출부(220)에 의해 감지된 차이는 중앙처리부(270)에서 웨이퍼상의 특정위치에 결함이 존재하는 것으로 판정되고, 중앙처리부(270)는 이를 화상 신호로 처리하여 표시부(260)로 보낸다. 표시부(260)에서는 수신된 상기 화상신호를 육안으로 식별 가능하도록 영상화하여 출력한다.In the inspection process, when the irradiation unit 210 serves as a light source and irradiates light to a specific position on the surface of the wafer 100 that is in the inspection standby state in the inspection space 240 at a predetermined incident angle, the wafer surface reflects the light. The reflected light is detected by the detector 220 located in the upper space of the wafer 100 to determine whether a defect is present. For example, if there is a defect on the surface of the wafer 100, light scattering occurs on the surface of the wafer 100, so that a difference occurs when the intensity and wavelength of the light detected by the detector 220 do not have a defect. The difference detected by the detection unit 220 determines that a defect exists at a specific position on the wafer in the central processing unit 270, and the central processing unit 270 processes the image signal as an image signal and sends it to the display unit 260. The display unit 260 images and outputs the received image signal so as to be visually identified.

도 5는 웨이퍼의 결함검사 방법의 다른 실시예를 나타내는 플로우 차트이다. 도 5를 참조하면, 검사대상 웨이퍼는 인스펙션 장치내의 검사공간(240)으로 로딩(S200)된다. 상기 웨이퍼는 지지부(230)에 의해 지지되어 검사준비 상태가 된다. 다음으로 예비측정조건이 설정(S210)되는데, 조사수단의 밝기, 비교영역, 포커스 및 색차 사이의 오차범위 등을 지정할 수 있다. 계속해서 설정된 상기 예비측정조건에 의한 웨이퍼의 검사(S220)를 수행한다. 이후 상기 설정된 예비측정조건이 검사대상이 되는 웨이퍼에 적합한가를 판단(S230)한다. 상기 측정조건이 웨이퍼에적합하지 아니할 경우, 예비측정조건을 보정하여 재입력(S210)하게 된다. 만일 예비측정조건이 검사대상이 되는 웨이퍼에 적합하다고 판단되는 경우에는 입력부(250)를 통해 측정조건을 작성(S240)하여 중앙처리부(270)로 입력한다. 상기 측정조건에 따라 검사부(200)는 웨이퍼의 패턴 영역과 비패턴 영역에 대한 검사(S250)를 실시하게 된다.5 is a flow chart showing another embodiment of a wafer defect inspection method. Referring to FIG. 5, the inspection target wafer is loaded into the inspection space 240 in the inspection apparatus (S200). The wafer is supported by the support 230 to be ready for inspection. Next, a preliminary measurement condition is set (S210), and the brightness of the irradiation means, the comparison area, the error range between the focus and the color difference, etc. can be specified. Subsequently, inspection of the wafer under the preliminary measurement conditions set (S220) is performed. Thereafter, it is determined whether the set preliminary measurement condition is suitable for the wafer to be inspected (S230). If the measurement conditions are not suitable for the wafer, the preliminary measurement conditions are corrected and input again (S210). If it is determined that the preliminary measurement condition is suitable for the wafer to be inspected, the measurement condition is prepared through the input unit 250 (S240) and input to the central processing unit 270. According to the measurement conditions, the inspection unit 200 performs inspection (S250) on the pattern region and the non-pattern region of the wafer.

검사의 과정은 조사부(210)가 광원이 되어 소정의 입사각으로 검사공간(240) 내에서 검사대기 상태에 있는 웨이퍼(100) 표면의 특정의 위치에 광을 조사하면, 웨이퍼 표면은 상기 광을 반사시키며, 상기 반사된 광은 웨이퍼(100)의 상부 공간에 위치하는 검출부(220)에 의해 검출되어 결함의 존재여부가 판단된다. 예컨데 상기 웨이퍼(100) 표면에 결함이 있을 경우, 웨이퍼(100) 표면에서는 광의 산란이 일어나서 검출부(220)에 의해 감지되는 광의 세기와 파장이 결함이 없는 경우와 차이가 발생하게 된다. 검출부(220)에 의해 감지된 차이는 중앙처리부(270)에서 웨이퍼상의 특정위치에 결함이 존재하는 것으로 판정되고, 중앙처리부(270)는 이를 화상 신호로 처리하여 표시부(260)로 보낸다. 표시부(260)에서는 수신된 상기 화상신호를 육안으로 식별 가능하도록 영상화하여 출력한다.In the inspection process, when the irradiation unit 210 serves as a light source and irradiates light to a specific position on the surface of the wafer 100 that is in the inspection standby state in the inspection space 240 at a predetermined incident angle, the wafer surface reflects the light. The reflected light is detected by the detector 220 located in the upper space of the wafer 100 to determine whether a defect is present. For example, if there is a defect on the surface of the wafer 100, light scattering occurs on the surface of the wafer 100, so that a difference occurs when the intensity and wavelength of the light detected by the detector 220 do not have a defect. The difference detected by the detection unit 220 determines that a defect exists at a specific position on the wafer in the central processing unit 270, and the central processing unit 270 processes the image signal as an image signal and sends it to the display unit 260. The display unit 260 images and outputs the received image signal so as to be visually identified.

상술한 바에 따른 웨이퍼의 패턴 영역과 비패턴 영역에 대한 검사를 웨이퍼 전체에 대해 진행하면, 표면에 존재하는 결함의 분포 및 종류들을 파악할 수 있다.When the inspection of the pattern region and the non-pattern region of the wafer as described above is performed on the entire wafer, it is possible to grasp the distribution and types of defects present on the surface.

결국, 인스펙션 장치의 검출부에 의해 측정되고 표시부로 출력된 비패턴 영역의 결함 및 패턴 영역의 결함들은 단위 공정으로 피드 백되어 반도체 장치의 종류에 따른 최적의 공정조건을 설정하게 된다.As a result, the defects in the non-patterned region and the defects in the pattern region measured by the detection unit of the inspection apparatus and output to the display unit are fed back in a unit process to set an optimal process condition according to the type of semiconductor device.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 웨이퍼 상의 패턴 영역과 비패턴 영역을 포함하는 웨이퍼 표면 전체에 대해 결함을 검사할 수 있다.According to the present invention as described above, defects can be inspected for the entire wafer surface including the pattern region and the non-pattern region on the wafer.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims (11)

웨이퍼를 검사수단 내로 로딩하여 검사 준비하는 단계;Loading the wafer into inspection means to prepare for inspection; 상기 웨이퍼의 측정조건을 설정하는 단계; 및Setting measurement conditions of the wafer; And 상기 측정 조건에 따라서 상기 패턴 영역과 상기 비패턴 영역을 동시에 검사하여 상기 웨이퍼 전체 표면의 결함을 검출하는 단계로 구성된 웨이퍼의 검사 방법.And inspecting the pattern region and the non-pattern region simultaneously according to the measurement conditions to detect defects on the entire surface of the wafer. 제1항에 있어서, 상기 결함을 검출하는 단계는The method of claim 1, wherein the detecting of the defect 상기 웨이퍼 전체에 대하여 광선을 조사하는 단계;Irradiating light onto the entire wafer; 상기 조사된 광선을 상기 웨이퍼로부터 반사시키는 단계;Reflecting the irradiated light beam from the wafer; 상기 웨이퍼로부터 반사된 광선을 검출하는 단계;Detecting light rays reflected from the wafer; 검출된 광선을 수량화된 측정치로 전환하는 단계; 및Converting the detected light rays into quantified measurements; And 전환된 측정치와 기준치를 비교하여 상기 결함을 판단하는 단계로 구성된 웨이퍼의 검사 방법.And determining the defect by comparing the converted measured value with a reference value. 제2항에 있어서, 상기 측정조건은 상기 광선의 밝기, 비교영역, 상기 광선의 촛점 및 상기 광선의 색차 오차범위 지정을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 결함 검사방법.The method of claim 2, wherein the measurement condition comprises designating a brightness of the light beam, a comparison area, a focus of the light beam, and a color difference error range of the light beam. 제2항에 있어서, 상기 광선은 램프광, 전자빔 또는 레이저빔인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 결함 검사방법.The method of claim 2, wherein the light beam is a lamp light, an electron beam, or a laser beam. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼는 약속된 위치에 결함이 프로그램된 기준 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 결함 검사방법.The method of claim 1, wherein the wafer is a reference wafer having a defect programmed in a predetermined position. 제1항에 있어서, 상기 결함은 파티클, 보이드, 디스로케이션, 적층 결함 또는 계면 결함인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 결함 검사방법.The method of claim 1, wherein the defect is a particle, void, dislocation, lamination defect, or interface defect. 제1항에 있어서, 상기 측정 조건을 설정하는 단계는The method of claim 1, wherein the setting of the measurement conditions 상기 웨이퍼를 검사하기 위한 예비 측정조건을 설정하는 단계;Setting preliminary measurement conditions for inspecting the wafer; 상기 예비 측정 조건을 사용하여 상기 웨이퍼를 검사하는 단계;Inspecting the wafer using the preliminary measurement conditions; 상기 웨이퍼를 검사한 결과를 근거로 상기 예비 측정 조건이 상기 웨이퍼에 적합한가를 판단하는 단계; 및Determining whether the preliminary measurement conditions are suitable for the wafer based on a result of inspecting the wafer; And 상기 판단 결과를 근거로 상기 예비 측정 조건을 보정하여 상기 측정 조건을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 검사 방법.And correcting the preliminary measurement conditions and setting the measurement conditions based on the determination result. 제7항에 있어서, 상기 예비 측정 조건을 보정하는 단계는The method of claim 7, wherein correcting the preliminary measurement conditions 상기 예비 측정조건이 웨이퍼에 적합하지 않을 경우, 상기 예비 측정조건을 재설정하는 단계;Resetting the preliminary measurement condition if the preliminary measurement condition is not suitable for the wafer; 상기 재설정된 예비 측정 조건를 사용하여 상기 웨이퍼를 재검사하는 단계;Retesting the wafer using the reset preliminary measurement condition; 상기 웨이퍼를 재 검사한 결과를 근거로 상기 재설정된 예비 측정 조건이 상기 웨이퍼에 적합한가를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 결함 검사방법.And determining whether the reset preliminary measurement condition is suitable for the wafer based on a result of the re-inspection of the wafer. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 예비 측정조건이 웨이퍼에 적합한 경우, 상기 예비 측정조건을 상기 측정 조건으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 결함 검사방법.And if the preliminary measurement conditions are suitable for the wafer, setting the preliminary measurement conditions to the measurement conditions. 웨이퍼를 검사수단 내로 로딩하여 검사 준비하는 수단;Means for loading the wafer into inspection means to prepare for inspection; 상기 웨이퍼의 검사하기 위한 예비 측정조건을 설정하고, 상기 예비 측정 조건을 사용하여 상기 웨이퍼를 검사하고, 상기 웨이퍼를 검사한 결과를 근거로 상기 예비 측정 조건이 상기 웨이퍼에 적합한가를 판단하고, 상기 판단 결과를 근거로 상기 예비 측정 조건을 보정하여 상기 패턴 영역의 측정 조건을 설정하는 수단; 및Setting a preliminary measurement condition for inspecting the wafer, inspecting the wafer using the preliminary measurement condition, and determining whether the preliminary measurement condition is suitable for the wafer based on a result of inspecting the wafer; Means for correcting the preliminary measurement conditions based on a result to set measurement conditions of the pattern area; And 상기 측정 조건에 따라서 상기 패턴 영역과 상기 비패턴 영역을 동시에 검사하여 상기 웨이퍼 전체 표면의 결함을 검출하는 수단을 포함하는 웨이퍼의 검사 장치.And means for inspecting the pattern region and the non-pattern region simultaneously according to the measurement conditions to detect defects on the entire surface of the wafer. 제10항에 있어서, 상기 결함을 검출하는 수단은11. The apparatus of claim 10, wherein the means for detecting the defect is 상기 웨이퍼 전체에 대하여 광선을 조사하는 수단;Means for irradiating light onto the entire wafer; 상기 웨이퍼로부터 반사된 광선을 검출하는 수단;Means for detecting light rays reflected from the wafer; 검출된 광선을 수량화된 측정치로 전환하는 수단; 및Means for converting the detected light rays into quantified measurements; And 전환된 측정치와 기준치를 비교하여 상기 결함을 판단하는 수단을 포함하는 웨이퍼의 검사 장치.And means for determining the defect by comparing the converted measurement value with a reference value.
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KR20190004880A (en) * 2017-07-05 2019-01-15 (주)소닉스 IN-lINE INSPECTION SYSTEM FOR INSPECTING OBJECT RELATED TO DISPLAY MODULE

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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