KR20060035159A - 반도체 기판 검사 장치 - Google Patents

반도체 기판 검사 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20060035159A
KR20060035159A KR1020040084520A KR20040084520A KR20060035159A KR 20060035159 A KR20060035159 A KR 20060035159A KR 1020040084520 A KR1020040084520 A KR 1020040084520A KR 20040084520 A KR20040084520 A KR 20040084520A KR 20060035159 A KR20060035159 A KR 20060035159A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
optical microscope
pattern
stage
inspection
Prior art date
Application number
KR1020040084520A
Other languages
English (en)
Inventor
고재근
김종한
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020040084520A priority Critical patent/KR20060035159A/ko
Publication of KR20060035159A publication Critical patent/KR20060035159A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28Scanning microscopes
    • H01J2237/2801Details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

반도체 기판 상에 형성된 패턴을 검사하는 기판 검사 장치에 있어서, 제1 광학현미경은 스테이지 상에 지지된 기판의 제1 촬상 영역에 대한 제1 이미지를 획득한다. 제2 광학현미경은 상기 제1 광학현미경으로부터 수평 방향으로 이격되어 배치되어 상기 제1 촬상 영역을 제외한 나머지 영역을 포함하는 제2 촬상 영역에 대한 제2 이미지를 획득한다. 상기 기판 상으로 전자빔을 조사하고 상기 기판으로부터 방출된 이차 전자를 검출하여 상기 기판에 대한 검사 공정을 수행하기 위한 검사 유닛을 포함한다. 이로써 상기 수평 방향으로 서로 이격되어 배치된 두 개의 광학현미경이 부착된 기판 검사 장치를 제공한다. 상기 두 개의 광학현미경으로 이용하면 상기 기판 상에 형성된 모든 패턴을 상기 광학 현미경을 이용하여 용이하게 관찰할 수 있다.

Description

반도체 기판 검사 장치{Apparatus for inspecting a semiconductor substrate}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 광학현미경 및 상기 광학현미경들로 관찰되는 기판의 영역을 함께 도시한 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 전자빔 102 : 이차 전자
200 : 검사 유닛 202 : 칼럼
204 : 전자총 206 : 축조정 코일
208 : 집속 렌즈 210 : 주사 코일
212 : 대물 렌즈 300 : 시료실
302 : 스테이지 304 : 도어
306 : 카세트 308 : 이차 전자 검출기
310 : 제1 광학현미경 312 : 제2 광학현미경
900 : 반도체 기판 902 : 칩(chip)
본 발명은 주사 전자 현미경(scanning electron microscope; SEM)을 이용한 반도체 기판 검사 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 반도체 기판 상에 형성된 임계치수(critical dimension; CD)를 검사하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치는 반도체 기판 상에 전기적 특성을 갖는 패턴을 형성하기 위한 막 형성, 식각, 금속 배선 등의 단위 공정을 반복적으로 수행함으로서 제조된다.
최근 상기 반도체 장치는 고용량 및 고속의 응답 속도 등을 구현하기 위해 고집적화되고, 정밀화되어가고 있다. 이에 따라, 보다 미세한 영역의 구조적이고 화학적인 분석에 필요한 분석 장치 또는 그 기술의 중요성이 날로 커지고 있다.
상기 패턴의 임계치수를 측정하는 장치로는 분해능이 우수한 주사 전자 현미경이 주로 사용된다. 주사 전자 현미경은 고체 상태에서 물질의 미세 조직과 형상을 관찰하는 데에 가장 널리 쓰이는 분석 기기이다.
특히 반도체 기판 상에 형성된 패턴의 임계치수를 측정하여 상기 패턴이 반도체 장치를 구현하는데 있어서 그 적합성을 판단하는 단계는 반도체 장치를 제조하는 현장에서 반드시 필요한 검사 단계이다. 상기 검사 단계를 수행하기 위해 주사 전자 현미경을 이용한 기판 검사 장치가 이용된다. 예를 들면, 반도체 기판 상에 소정의 패턴을 형성한 후, 후속 공정을 진행하기 전에 상기 검사 단계를 수행한다.
주사 전자 현미경을 이용하여 반도체 기판 상에 형성된 패턴의 임계치수 검사할 때 검사될 패턴을 정확히 찾기 위해서는 먼저 얼라인먼트(alignment) 단계를 수행한다. 상기 얼라인먼트는 상기 주사 전자 현미경에 부착된 광학현미경을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 얼라인먼트를 위한 얼라인먼트 패턴의 이미지를 상기 광학현미경으로 획득한 후 상기 이미지를 미리 등록되어 있는 기준 이미지와 일치시킨다. 즉 상기 얼라인먼트란 상기 기판을 지지하며 이동시키는 상기 주사 전자 현미경의 스테이지의 XY좌표를 보정시키는 일련의 과정을 지칭한다.
그러나, 상기 스테이지 XY좌표를 보정한 후에도 작게는 나노미터 수준부터 크게는 마이크로미터 수준의 미세한 오차가 발생한다. 특히, 최근의 반도체 장치의 디자인 룰(design rule)이 줄어듦에 따라, 칩 상에 형성되는 패턴의 크기가 보다 작아지고, 패턴들 간의 간격도 점점 좁아지므로 상기 오차는 상대적으로 더욱 커진다.
작업자는 상기 얼라인먼트를 실시한 후에 검사될 패턴의 위치좌표를 상기 스테이지와 연결된 XY좌표 제어기에 입력한다. 상기 XY좌표 제어기에 의해 상기 기판을 지지하는 스테이지가 구동되어 상기 패턴은 전자빔이 도달되는 지점에 위치한다.
그러면, 상기 전자빔에 의해 상기 부위의 SEM이미지가 모니터 상에 디스플레이된다. 작업자는 상기 SEM이미지를 육안으로 관찰하면서 상기 패턴의 임계치수를 검사할 수 있다. 문제는, 상술한 오차로 인해 상기 전자빔이 상기 패턴으로부터 상기 오차만큼 빗겨나가기 때문에, 상기 패턴으로부터 상기 오차만큼 이격된 부위의 이미지가 디스플레이된다는 것이다.
따라서 작업자는 매뉴얼 방식으로 상기 패턴을 찾아야 하므로 시간적인 로스(loss)가 발생한다. 또한, 작업자가 상기 패턴을 찾는 과정에서 다른 패턴을 상기 패턴으로 착각하여 다른 패턴을 검사하는 오류는 범할 가능성이 크다.
상술한 오차를 보정하고 검사될 패턴을 정확히 찾기 위해서는 상기 얼라인먼트 후에 상기 광학현미경을 이용하여 검사될 패턴이 위치하는 부위를 확인한다. 이어서 상기 부위의 SEM이미지를 확인하면 상기 패턴을 용이하게 찾을 수 있다.
그러나, 종래의 주사 전자 현미경에 부착된 광학현미경은 반도체 기판의 일부 영역을 촬영하지 못하게 설계되어 있다. 상기 광학현미경으로 촬영되지 않는 영역에 형성된 패턴을 검사하는 경우, 상술한 바와 같이 시간이 추가적으로 소요됨으로 인해 반도체 장치의 생산성이 감소되고 있는 실정이다. 또한, 상기 작업자의 오류에 따른 반도체 장치의 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생하고 있어 기판의 모든 영역을 촬영할 수 있는 광학현미경을 구비하는 SEM의 개발이 시급하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 광학현미경으로 반도체 기판의 전 영역을 관찰할 수 있도록 두 개의 광학현미경이 수평 방향으로 서로 이격되어 배치되는 기판 검사 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 반도체 기판 검사 장치는, 기판을 지지하기 위한 스테이지와, 상기 스테이지 상에 지지된 기판 의 제1 촬상 영역에 대한 제1 이미지를 획득하기 위한 제1 광학현미경과, 상기 제1 촬상 영역을 제외한 나머지 영역을 포함하는 제2 촬상 영역에 대한 제2 이미지를 획득하기 위하여 상기 제1 광학현미경으로부터 수평 방향으로 이격되어 배치된 제2 광학현미경과, 상기 기판 상으로 전자빔을 조사하고 상기 기판으로부터 방출된 이차 전자를 검출하여 상기 기판에 대한 검사 공정을 수행하기 위한 검사 유닛을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 검사 장치는 상기 스테이지 상에 지지된 기판과 상기 제1 및 제2 광학현미경 사이에서 상대적인 운동을 발생시키기 위한 구동 유닛과, 상기 기판의 전체 영역에 대한 이미지들을 획득하고 상기 제1 또는 제2 이미지를 기 설정된 기준 이미지와 중첩시켜 상기 기판의 위치를 상기 검사 유닛에 대하여 조절하기 위하여 상기 구동 유닛의 동작을 제어하는 XY좌표 제어기를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 광학현미경은 상기 검사 유닛의 중심축에 대하여 서로 대향하여 배치된다.
이로써, 작업자는 두 개의 광학 현미경을 이용하여 반도체 기판의 모든 영역 상에 형성된 패턴들을 확인할 수 있다. 또한, 상기 패턴들 중에서 검사될 패턴을 정확하고 빠르게 찾을 수 있어 반도체 장치의 신뢰도 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 반도체 기판(900) 상에 형성된 미세 패턴의 임계치수를 검사하는 장치는 전자빔(100)을 이용한 주사 전자 현미경 방식을 적용하고 있다. 상기 검사 장치는 상기 기판(900)에 주사되는 상기 전자빔(100)을 제공하는 검사 유닛(200) 및 상기 검사 유닛(200)의 하부에 구비되는 시료실(300)을 구비한다.
상기 기판(900)은 상기 시료실(300) 내부에 구비되는 스테이지(302) 상에 놓여진다. 상기 시료실(300)의 일측에는 상기 기판(900)이 로드(load)되는 도어(304)가 구비된다. 상기 시료실(300) 외부, 상기 도어(304)의 일측에는 다수매의 반도체 기판이 적재되어 있는 카세트(306)가 배치된다.
상기 검사 유닛(200)을 둘러싸고 있는 원통 형상의 칼럼(202) 내부에는 전자총(electron gun, 204)이 설치되어 있다. 상기 전자총(204)의 역할은 광원으로 쓰이는 전자를 생성하여 가속시키는 역할을 한다. 상기 전자총(204)은 전자빔(100)의 형태로 사용되는 안정된 전자원을 공급하게 되며, 이는 리차드슨(Ricardson)의 법칙을 따른다.
상기 전자총(204)에서 전자를 생산하는 방법에는 두 가지가 있는데, 하나는 필라멘트를 고온으로 가열시켜서 상기 필라멘트의 표면으로부터 자유전자가 진공 중으로 방출되도록 하는 법이다. 다른 하나는 고진공 중에서 필라멘트 표면에 고압의 전위차를 걸어주어 전자를 방출시키는 법이다. 앞의 것을 열전자라 하고, 뒤의 것을 전위차계전자(field emission electron)라고 한다.
상기 전자총(204)의 하부에는 축조정 코일(206), 집속렌즈(208), 주사 코일(210) 및 대물렌즈(212)가 구비된다. 상기 전자총(204)의 중심축과 상기 집속렌즈(208)의 중심축이 설정된 위치에 있지 않을 경우 상기 전자총(204)에서 방사되어 상기 집속렌즈(208)에 들어가는 상기 전자빔(100)이 어긋나게 된다. 이는 렌즈의 수차발생의 원인이 되며 분리능을 떨어뜨리게 된다. 이때 상기 전자총(204) 하부의 상기 축조정 코일(206)은 상기 전자빔(100)의 방향을 X-Y축 방향으로 편향시켜 집속렌즈(208)의 축에 일치시킨다.
상기 집속렌즈(208)는 상기 전자총(204)을 빠져나온 상기 전자빔(100)을 한 곳으로 집중시키는 역할을 하며, 상기 전자빔(100)의 세기를 결정하는 2차 인자이다. 상기 기판(900)에 조사되는 상기 전자빔(100)의 크기를 결정하는 상기 대물렌즈(212)는 전자빔 형성렌즈로도 불리며, 작은 전자빔(100)을 만들기 위해서는 초점거리가 짧고 상기 기판(900)의 표면에 가깝게 위치되도록 한다.
상기 주사 코일(210)은 상기 집속렌즈(208)와 상기 대물렌즈(212) 사이에 위치하여 상기 전자빔(100)을 상기 대물렌즈(212) 중심의 한 점에 편향시키는 역할을 한다. 이 점에서 상기 대물렌즈(212)에 의해 다시 확대되며 이를 상기 전자빔(100)이 시간에 따라 왕복하게 하는 작용을 하게 된다.
일반적으로 상기 전자총(204)에서 나오는 상기 전자빔(100)의 크기는 약 10㎛ 내지 50㎛로, 상기 축조정 코일(206), 상기 집속렌즈(208), 상기 주사 코일(210) 및 상기 대물렌즈(212)를 순차적으로 통과한다. 최종적으로 상기 기판(900)에 주사되는 상기 전자빔(100)의 크기는 초기 전자빔(100) 크기의 약 1/10000인 5nm 내지 200nm정도이다.
상기 시료실(300)의 상부에는 상기 기판(900) 상에 형성된 패턴의 수백배 정도로 확대된 이미지를 제공하기 위한 광학현미경들(310, 312)이 구비된다. 상기 광학현미경들(310, 312)은 상기 검사 유닛(200)의 중심축에 대하여 서로 대향하도록 이격되어 배치될 수 있다.
상기 광학현미경들(310, 312)은 상기 전자빔(100)을 이용하지 않으므로, 상기 전자빔(100)이 상기 기판(900)에 도달할 때 발생하는 전자빔(100)에 의한 손상을 발생시키지 않는다. 검사될 패턴이 상기 전자빔(100)에 의해 과도하게 손상될 우려가 있을 경우 상기 광학현미경들(310, 312)을 이용하여 상기 패턴을 검사할 수 있다.
또한, 상기 광학현미경들은(310, 312) 패턴의 임계치수를 검사하기 전에 검사될 패턴의 위치를 정확히 찾기 위한 얼라인먼트를 수행하는데 이용된다. 구체적으로 기판(900) 상의 소정 부위에는 얼라인먼트 패턴(도시되지 않음)들이 형성되어 있다. 상기 얼라인먼트 패턴의 수백배 정도로 확대된 이미지를 상기 광학현미경들(310, 312)을 이용하여 획득한다. 상기 이미지를 상기 주사 전자 현미경(200)의 구동 프로그램내에 미리 등록되어 있는 기준 이미지와 비교하여 이와 정확히 겹치도록 상기 스테이지(302)의 XY좌표를 보정한다.
상기 시료실(300)의 상부 일측에는 상기 기판(900)과 상기 전자빔(100)의 반응에 의해 방출되는 이차 전자(102)를 검출하기 위한 이차 전자 검출기(308)가 구비된다. 20 ~ 30keV의 에너지를 갖고 상기 기판(900)에 입사된 상기 전자빔(100)은 상기 기판(900)의 원자와 탄성, 비탄성 충돌을 하며 상기 이차 전자(102), 후방산란 전자(도시되지 않음), X선(도시되지 않음) 및 가시광선(도시되지 않음)과 같은 신호를 발생시킨다.
상기 이차 전자 검출기(308)에는 125내지 250V 정도의 바이어스 전압이 인가되고, 상기 신호들 중에서 비교적 에너지가 낮은 상기 이차 전자(102)를 검출한다. 상기 이차 전자 검출기(308)에 의해 검출된 상기 이차 전자(102)들은 이미지 데이터 변화부(도시되지 않음)를 통해 이미지 데이터로 변환되어 모니터 상에 디스플레이 될 수 있다.
이로써 작업자는 검사될 패턴의 이미지를 육안으로 확인할 수 있으며, 상기 패턴의 임계치수를 상기 반도체 기판 검사 장치에 내장된 소정의 프로그램을 이용하여 간단하게 측정할 수 있다.
상기 얼라인먼트와 검사될 패턴의 SEM이미지를 획득하는 과정에 대해서는 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 카세트(306)에 수용되어 있는 다수매의 반도체 기판의 검사는 상황에 따라 전수 검사 또는 샘플링 검사를 선택적으로 수행할 수 있다. 상기 카세트(306)에 수용된 반도체 기판이 이송 로봇(도시되지 않음)에 의해 시료실(300)과 연결된 대기 스테이지(도시되지 않음)으로 로드된다. 상기 대기 스테이지 상에 안착된 상기 기판(900)은 상기 기판(900)의 기준면이 되는 플랫존(flat zone) 부위 혹은 노치(notch) 부위를 일 방향으로 얼라인하는 예비 얼라인먼트 단계가 수행된다.
이와 동시에, 상기 기판(900) 상에 형성된 고유번호(도시되지 않음)가 기판 고유번호 판독기(도시되지 않음)에 의해 인식된다. 이에 따라, 상기 기판(900)의 종류와, 검사 시점에서의 상기 기판(900)에 형성된 패턴의 종류가 상기 기판 검사 장치에 내장된 소정의 프로그램에 자동으로 기록된다. 그러면, 상기 기판(900)에 상응하는 검사 레시피(recipe)가 선택되어 상기 패턴을 검사하기 위한 다양한 검사 조건을 구비하게 된다.
상기 예비 얼라인먼트 단계가 완료되면 상기 기판(900)은 상기 시료실(300)로 로드되어 상기 시료실(300) 내에 배치된 상기 스테이지(302) 상의 설정된 부위에 안착된다. 여기서 상기 시료실(300)은 진공상태를 계속 유지한다.
상기 기판(900)은 상기 시료실(300)의 상부에 부착된 상기 제1 광학현미경(310) 또는 제2 광학현미경(312)에 의해 상술한 얼라인먼트 단계가 수행된다. 작업자는 상기 얼라인먼트 패턴의 위치에 따라서 제1 광학현미경(310)과 제2 광학현미경(312) 중에 하나를 이용할 수 있다.
상기 기판(900)의 이동은 상기 스테이지(302)의 구동 유닛(도시되지 않음)에 의해 이루어진다. 즉 상기 구동 유닛은 상기 스테이지(302)와 연결되며, 상기 스테이지(302) 상에 지지된 기판(900)과 상기 제1 광학현미경(310) 및 제2 광학현미경(312) 사이에서 상대적인 운동을 발생시킨다. 상기 구동 유닛은 XY좌표 제어기(도시되지 않음)에 의해 설정된 XY좌표에 따라 상기 스테이지(302)를 이동시킬 수 있다.
상기 얼라인먼트가 끝나면, 상기 기판(900)의 기판맵(wafer map, 도시되지 않음)이 모니터(도시되지 않음) 상에 디스플레이된다. 상기 기판맵에는 상기 기판 (900)에 형성되어 있는 칩들(902)의 구성과 상기 칩들(902) 내에 검사될 패턴의 위치 정보가 XY좌표로서 표시된다.
상기 기판맵이 디스플레이되면, 작업자는 상기 기판맵 상에 표시된 패턴들 중에서 하나 혹은 그 이상을 지정할 수 있다. 상기 지정된 패턴의 XY좌표에 따라 상기 스테이지(302)가 이동된다. 구체적으로 고배율의 SEM이미지를 관찰하는 SEM모드(SEM mode)에서는, 상기 지정된 패턴이 위치하는 부위가 상기 검사 유닛(200) 내의 전자빔(100)이 도달하는 지점으로 정확하게 이동된다. 저배율의 OM이미지를 관찰하는 OM모드에서는 상기 지정된 패턴은 상기 제1 광학현미경(310) 또는 제2 광학현미경(312)의 수직 아래에 위치한다.
상술한 바와 같이 상기 얼라인먼트 후에도 소정의 오차가 존재하므로, 작업자는 먼저 상기 OM모드 상에서 상기 광학현미경들(310, 312)을 이용하여 검사될 패턴의 위치를 확인한다. 시스템 LSI 회로(large scale integrated circuit)의 경우에는 패턴의 크기가 DRAM에 비해 크고, DRAM과는 달리 동일한 패턴이 반복되지 않게 형성되어 있다. 따라서 OM모드 상에서 검사될 패턴을 찾는 것이 매우 용이하다.
상기 OM모드에서 상기 광학현미경들(310, 312)로 관찰되는 상기 기판(900)의 영역에 대해서는 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 광학현미경 및 상기 광학현미경들로 관찰되는 기판의 영역을 함께 도시한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 제1 광학현미경(310) 및 제2 광학현미경(312)은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 상기 광학현미경들(310, 312) 사이에 놓여진 상기 기판 (900)은 상술한 예비 얼라인먼트에 의해 상기 기판(900) 플랫존이 제1 광학현미경(310)과 제2 광학현미경(312)을 연결하는 가상의 선과 수직이 되도록 얼라인될 수 있다.
상기 얼라인된 기판(900) 상에는 다수의 칩들(902)이 형성되어 있다. 상기 기판(900)의 영역을 구분해 보면, 상기 제1 광학현미경(310)으로 관찰가능한 제1 촬상 영역(영역B+영역C), 상기 제2 광학현미경(312)으로 관찰가능한 제2 촬상 영역(영역A+영역B) 및 상기 제1 및 제2 촬상 영역이 겹치는 공통 촬상 영역(영역C)가 될 수 있다.
구체적으로 도시된 I-I'선은 상기 스테이지(302)에 의해 상기 기판(900)이 상기 제1 광학현미경(310) 방향으로 최대한 이동되었을 때, 상기 제1 광학현미경(310)으로 관찰 가능한 한계선을 나타낸다. 즉 상기 제1 촬상 영역은 상기 기판(900)의 플랫존으로부터 상기 I-I'선 사이의 기판 영역인 B영역과 C영역을 가리킨다.
상기 기판(900)이 제2 광학현미경 방향으로 최대한 이동되었을 때, 상기 제2 광학현미경(312)은 상기 제2 광학현미경(312)과 가장 인접한 기판의 가장자리부터 도시된 II-II'선까지 관찰할 수 있다. 즉 A영역과 B영역이 상기 제2 광학현미경(312)으로 관찰 가능한 상기 제2 촬상 영역이 된다.
또한, 상기 I-I'선과 II-II'선 사이의 C영역은 상기 광학현미경들에 의해 관찰 가능하므로 상기 제1 및 제2 촬상 영역이 상기 기판(900)의 중심 부위에서 서로 중첩되는 공통 촬상 영역이다.
따라서, 상기 기판(900) 상의 검사될 패턴이 위치하는 영역에 따라 상기 광학현미경들(310, 312)들 중의 하나를 선택적으로 사용하여 상기 패턴의 OM이미지를 용이하게 획득할 수 있다.
이어서, 상기 OM모드를 SEM모드로 변환하여 상기 패턴의 SEM이미지를 획득한다. 상기 패턴의 SEM이미지를 획득함으로써 상기 패턴의 임계치수를 측정할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 주사 전자 현미경에 두 개의 광학현미경을 설치하여 검사될 패턴을 쉽고 빠르게 찾을 수 있다. 따라서, 패턴의 임계치수를 검사하는 작업 시간이 단축되므로 생산성이 증가하고, 검사될 패턴을 정확히 찾을 수 있어 반도체 장치의 신뢰성이 향상된다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 기판을 지지하기 위한 스테이지;
    상기 스테이지 상에 지지된 기판의 제1 촬상 영역에 대한 제1 이미지를 획득하기 위한 제1 광학현미경;
    상기 제1 촬상 영역을 제외한 나머지 영역을 포함하는 제2 촬상 영역에 대한 제2 이미지를 획득하기 위하여 상기 제1 광학현미경으로부터 수평 방향으로 이격되어 배치된 제2 광학현미경; 및
    상기 기판 상으로 전자빔을 조사하고 상기 기판으로부터 방출된 이차 전자를 검출하여 상기 기판에 대한 검사 공정을 수행하기 위한 전자빔 검사 유닛을 포함하는 기판 검사 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 스테이지 상에 지지된 기판과 상기 제1 및 제2 광학현미경 사이에서 상대적인 운동을 발생시키기 위한 구동 유닛; 및
    상기 기판의 전체 영역에 대한 이미지들을 획득하고, 상기 제1 또는 제2 이미지를 기 설정된 기준 이미지와 중첩시켜 상기 기판의 위치를 상기 검사 유닛에 대하여 조절하기 위하여 상기 구동 유닛의 동작을 제어하는 XY좌표 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 구동 유닛은 상기 스테이지와 연결되며, 상기 XY좌표 제어기에 의해 설정된 XY좌표에 따라 상기 스테이지를 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광학현미경은 상기 검사 유닛의 중심축에 대하여 서로 대향하여 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 촬상 영역은 상기 기판의 중심 부위에서 서로 중첩되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
KR1020040084520A 2004-10-21 2004-10-21 반도체 기판 검사 장치 KR20060035159A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040084520A KR20060035159A (ko) 2004-10-21 2004-10-21 반도체 기판 검사 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040084520A KR20060035159A (ko) 2004-10-21 2004-10-21 반도체 기판 검사 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060035159A true KR20060035159A (ko) 2006-04-26

Family

ID=37143767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040084520A KR20060035159A (ko) 2004-10-21 2004-10-21 반도체 기판 검사 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060035159A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101021506B1 (ko) * 2007-04-10 2011-03-16 파나소닉 주식회사 반도체 디바이스의 검사 방법 및 반도체 디바이스의 검사장치
WO2014168884A1 (en) * 2013-04-08 2014-10-16 Kla-Tencor Corporation Adaptive sampling for semiconductor inspection recipe creation, defect review, and metrology
KR20160039917A (ko) * 2014-10-02 2016-04-12 삼성전자주식회사 광대역 광원 및 이를 구비하는 광학 검사장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101021506B1 (ko) * 2007-04-10 2011-03-16 파나소닉 주식회사 반도체 디바이스의 검사 방법 및 반도체 디바이스의 검사장치
WO2014168884A1 (en) * 2013-04-08 2014-10-16 Kla-Tencor Corporation Adaptive sampling for semiconductor inspection recipe creation, defect review, and metrology
US9098891B2 (en) 2013-04-08 2015-08-04 Kla-Tencor Corp. Adaptive sampling for semiconductor inspection recipe creation, defect review, and metrology
KR20160039917A (ko) * 2014-10-02 2016-04-12 삼성전자주식회사 광대역 광원 및 이를 구비하는 광학 검사장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7521679B2 (en) Inspection method and inspection system using charged particle beam
US6744057B2 (en) Convergent charged particle beam apparatus and inspection method using same
JP5164317B2 (ja) 電子線による検査・計測方法および検査・計測装置
JP5553489B2 (ja) 走査形電子顕微鏡、および走査形電子顕微鏡を用いた撮像方法
US20050194535A1 (en) Sample surface inspection method and inspection system
JP4922962B2 (ja) 回路パターンの検査方法及び検査装置
JPH11238484A (ja) 投射方式の荷電粒子顕微鏡および基板検査システム
JPH11108864A (ja) パターン欠陥検査方法および検査装置
KR19980063423A (ko) 광학 현미경을 지니는 대전입자 비임 시스템
JP2007324371A (ja) オーバーレイ検査用オーバーレイマーク及びレンズ収差調査用マーク
JP2016189335A (ja) 試料観察方法及び試料観察装置
US7732763B2 (en) Pattern inspection method, pattern inspection apparatus, semiconductor device manufacturing method, and program
JP3836735B2 (ja) 回路パターンの検査装置
JP2000286310A (ja) パターン欠陥検査方法および検査装置
KR20060035159A (ko) 반도체 기판 검사 장치
JP3936873B2 (ja) 欠陥撮像装置及び撮像方法
JP3601382B2 (ja) 荷電粒子線を用いた検査装置および検査方法
JP2000077019A (ja) 電子顕微鏡
JP5302934B2 (ja) 試料表面検査方法および検査装置
JP4384275B2 (ja) 荷電ビームによる加工方法およびその加工システム並びに荷電ビームによる観察方法およびその観察システム
KR20030050320A (ko) 반도체 기판 검사 방법 및 장치
KR20230048409A (ko) 기판 상의 결함 검토 측정을 위한 방법, 기판을 이미징하기 위한 장치, 및 장치를 작동시키는 방법
WO2020020564A1 (en) Substrate positioning device with remote temperature sensor
JP2004157135A (ja) 回路パターンの検査方法及び検査装置
JP2002251974A (ja) 電子線式外観検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination