KR20070016041A - Method of inspecting a substrate using a double detection manner - Google Patents

Method of inspecting a substrate using a double detection manner Download PDF

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Abstract

반도체 기판 상에 형성된 다수의 다이들에 대한 결함 검사 방법에서, 기판 상에는 다수의 행들 및 열들로 배열된 다수의 검사 영역들이 설정되고, 지그재그 형태로 설정된 검사 경로를 따라 상기 검사 영역들로부터 이미지들이 순차적으로 획득된다. 상기 이미지들 중에서 n번째 이미지를 n-1번째 이미지 및 n+1번째 이미지와 비교함으로써 n번째 검사 영역의 결함을 검출할 수 있으며, 상기 n을 변화시키면서 상기 결함 검출 단계를 반복적으로 수행한다. 또한, 상기 다수의 행들 중 첫 번째 행의 첫 번째 검사 영역의 이미지를 상기 첫 번째 행의 두 번째 검사 영역 및 두 번째 행의 마지막 검사 영역으로부터 획득된 이미지들과 각각 비교함으로써 상기 첫 번째 검사 영역의 결함을 검출할 수 있다. 따라서, 기판 상의 최외각 다이들에 대하여도 더블 검출 방식에 의한 결함 검사가 가능하다.In a defect inspection method for a plurality of dies formed on a semiconductor substrate, a plurality of inspection regions arranged in a plurality of rows and columns are set on the substrate, and images are sequentially sequential from the inspection regions along a zigzag inspection path. Is obtained. The defects of the nth inspection area may be detected by comparing the nth image among the images with the n-1th image and the n + 1th image, and the defect detection step is repeatedly performed while changing the n. Further, by comparing the images of the first inspection area of the first row of the plurality of rows with the images obtained from the second inspection area of the first row and the last inspection area of the second row, respectively, Defects can be detected. Therefore, the defect inspection by the double detection method is also possible about the outermost dies on a board | substrate.

Description

더블 검출 방식을 이용한 기판 검사 방법 {Method of inspecting a substrate using a double detection manner}Method of inspecting a substrate using a double detection manner}

도 1은 반도체 기판 상에 형성된 다이들과 이들을 검사하기 위한 경로를 설명하기 위한 평면도이다.1 is a plan view illustrating dies formed on a semiconductor substrate and a path for inspecting the dies.

도 2는 도 1에 도시된 다이들을 검사하기 위한 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an apparatus for inspecting the dies shown in FIG. 1.

도 3은 도 2에 도시된 기판 검사 장치를 설명하기 위한 사시도이다.3 is a perspective view for explaining the substrate inspection apparatus illustrated in FIG. 2.

도 4는 도 2에 도시된 기판 검사 장치를 이용하여 반도체 기판 상의 다이들에 대한 결함 검사를 수행하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of performing defect inspection on dies on a semiconductor substrate using the substrate inspection apparatus illustrated in FIG. 2.

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

10 : 반도체 기판 12 : 검사 영역10 semiconductor substrate 12 inspection region

100 : 기판 검사 장치 110 : 레이저 소스100: substrate inspection device 110: laser source

112 : 빔 확장기 114 :빔 편향기112 beam extender 114 beam deflector

116 : 포커싱 렌즈 120 : 검출기116: focusing lens 120: detector

130 : 이미지 처리 유닛 140 : 연산 유닛130: image processing unit 140: arithmetic unit

150 : 제어부 160 : 이동 스테이지150: control unit 160: moving stage

164 : 구동 유닛 170 : 디스플레이 유닛164 drive unit 170 display unit

본 발명은 기판 검사 방법 및 이를 수행하기 위한 기판 검사 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 실리콘웨이퍼와 같은 반도체 기판 상에 형성된 다수의 다이 영역들의 결함들을 검사하기 위한 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate inspection method and a substrate inspection apparatus for performing the same. More particularly, the invention relates to a method for inspecting defects in a plurality of die regions formed on a semiconductor substrate, such as a silicon wafer, and to an apparatus for performing the same.

일반적으로, 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기적인 회로를 형성하는 팹(fabrication; 'FAB') 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 EDS(electrical die sorting) 공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 공정을 통해 제조된다.In general, a semiconductor device includes a fabrication (FAB) process for forming an electrical circuit on a silicon wafer used as a semiconductor substrate, and an electrical die for inspecting electrical characteristics of the semiconductor devices formed in the fab process. sorting) and a packaging process for encapsulating and individualizing the semiconductor devices with epoxy resin, respectively.

상기 팹 공정은 반도체 기판 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마 공정과, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정과, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 반도체 기판의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 반도체 기판 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과, 상기 막 및 패턴들이 형성된 반도체 기판의 결함들을 검출하기 위한 검사 공정 등을 포함한다.The fab process includes a deposition process for forming a film on a semiconductor substrate, a chemical mechanical polishing process for planarizing the film, a photolithography process for forming a photoresist pattern on the film, and the photoresist pattern. An etching process for forming the film into a pattern having electrical characteristics, an ion implantation process for implanting specific ions into a predetermined region of the semiconductor substrate, a cleaning process for removing impurities on the semiconductor substrate, and the film and patterns An inspection process for detecting defects of the formed semiconductor substrate, and the like.

상기 반도체 기판 상에 잔류하는 이물질들과 같은 반도체 기판의 결함들은 반도체 장치의 고집적화에 따라 반도체 장치의 동작 성능 및 생산성을 저하시키는 중요한 요인으로 인식되고 있으며, 상기 결함들을 검출하기 위한 검사 공정의 중요성이 더욱 부각되고 있다.Defects of the semiconductor substrate, such as foreign matters remaining on the semiconductor substrate, are recognized as an important factor to lower the operating performance and productivity of the semiconductor device due to the high integration of the semiconductor device, the importance of the inspection process for detecting the defects It is getting more noticeable.

상기 반도체 기판 상에 잔류하는 이물질들을 검출하기 위한 장치의 일 예로서, 미합중국 특허 제6,215,551호(issued to Nikoonahad, et al.)에는 레이저빔을 반도체 기판 상에 조사하고, 반도체 기판의 표면으로부터 산란된 광을 검출하여 반도체 기판의 결함을 검출하는 장치가 개시되어 있다.As an example of an apparatus for detecting foreign substances remaining on the semiconductor substrate, US Pat. No. 6,215,551 issued to Nikoonahad, et al., Irradiates a laser beam onto a semiconductor substrate and scatters it from the surface of the semiconductor substrate. An apparatus for detecting light and detecting defects in a semiconductor substrate is disclosed.

반도체 기판 상에 레이저빔을 조사하는 경우 상기 반도체 기판 상에서 산란되는 광의 세기는 상기 반도체 기판 상에 형성된 반도체 구조물 및 결함들에 의해 변화된다. 따라서, 상기 반도체 기판의 이미지는 상기 산란된 광의 세기를 검출함으로써 획득될 수 있다.When irradiating a laser beam on a semiconductor substrate, the intensity of light scattered on the semiconductor substrate is changed by semiconductor structures and defects formed on the semiconductor substrate. Thus, the image of the semiconductor substrate can be obtained by detecting the intensity of the scattered light.

구체적으로, 반도체 기판 상에 형성된 다이들을 상기 레이저빔으로 스캔함으로써 상기 다이들에 대한 다수의 검사 이미지들을 획득할 수 있으며, 상기 검사 이미지들을 분석함으로써 상기 다이들 상에 존재하는 결함들을 검출할 수 있다. 특히, 상기 결함들은 상기 다이들로부터 획득된 이미지들을 서로 비교함으로써 획득될 수 있다. 상기 이미지들을 비교하는 다이 대 다이 비교 방식(die to die comparison method)의 일 예들은 미합중국 특허 제5,811,223호, 제6,519,357호 등에 개시되어 있다.Specifically, a plurality of inspection images for the dies may be obtained by scanning dies formed on a semiconductor substrate with the laser beam, and defects present on the dies may be detected by analyzing the inspection images. . In particular, the defects may be obtained by comparing the images obtained from the dies with each other. Examples of die to die comparison methods for comparing the images are disclosed in US Pat. Nos. 5,811,223, 6,519,357 and the like.

상기 미합중국 특허 제6,519,357호에 의하면, 다수의 행들 및 열들로 배열된 다이들에 대하여 순차적으로 검사 이미지들을 획득하고, 상기 이미지들을 다이 대 다이 비교 방식으로 비교함으로써 상기 다이들에 존재하는 결함들을 검출한다. 상기 결함 검출은 단일 검출 방식(single detection manner) 또는 더블 검출 방식(double detection manner)에 의해 검출될 수 있다.According to US Pat. No. 6,519,357, defects present in the dies are detected by sequentially obtaining inspection images for dies arranged in multiple rows and columns, and comparing the images in a die-to-die comparison manner. . The defect detection may be detected by a single detection manner or a double detection manner.

그러나, 종래의 검사 방법에 의하면, 상기 다이 대 다이 비교 방식의 결함 검사는 각각의 행 단위로 수행되므로, 반도체 기판 상의 최외각 다이들에 대한 결함 검사는 더블 검출 방식에 의해 수행될 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 상기 더블 검출 방식은 목적하는 다이의 전후 다이들과 상기 목적하는 다이를 비교하는 방식이므로 상기 최외각 다이들에 대하여는 적용될 수 없다. 따라서, 상기 최외각 다이들의 경우 인접하는 하나의 다이와 비교하는 싱글 검출 방식에 의존하므로 상기 최외각 다이들에 대한 결함 검사의 신뢰도가 매우 낮다는 문제점이 있다.However, according to the conventional inspection method, since the defect inspection of the die-to-die comparison method is performed for each row unit, there is a problem that the defect inspection of the outermost dies on the semiconductor substrate cannot be performed by the double detection method. have. That is, since the double detection method compares the front and rear dies of the target die and the target die, the double detection method cannot be applied to the outermost dies. Therefore, since the outermost dies rely on a single detection method compared to one adjacent die, there is a problem in that reliability of defect inspection for the outermost dies is very low.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 반도체 기판 상에 형성된 다수의 다이들에 대하여 높은 검사 신뢰도를 확보할 수 있는 기판 검사 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a substrate inspection method that can ensure a high inspection reliability for a plurality of dies formed on a semiconductor substrate.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 본 발명의 목적은, 기판 상에서 다수의 행들 및 열들로 배열된 다수의 검사 영역들을 설정하는 단계와, 지그재그 형태로 설정된 검사 경로를 따라 상기 검사 영역들의 이미지들을 순차적으로 획득하는 단계와, 상기 이미지들 중에서 n번째 이미지를 n-1번째 이미지 및 n+1번째 이미지와 비교하여 n번째 검사 영역의 결함을 검출하는 단계(여기서, 상기 n은 1보다 큰 자 연수)와, 상기 n을 변화시키면서 상기 결함 검출 단계를 반복적으로 수행하는 단계를 포함하되, 상기 다수의 행들 중 첫 번째 행의 첫 번째 검사 영역의 이미지를 상기 첫 번째 행의 두 번째 검사 영역 및 두 번째 행의 마지막 검사 영역으로부터 획득된 이미지들과 각각 비교하여 상기 첫 번째 검사 영역의 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 방법에 의해 달성될 수 있다.According to an aspect of the present invention, an object of the present invention is to set up a plurality of inspection regions arranged in a plurality of rows and columns on a substrate, and sequentially sequencing images of the inspection regions along a zigzag inspection path. And detecting defects in the nth inspection area by comparing the nth image among the images with the n-1th image and the n + 1th image, wherein n is the number of self-numbers greater than 1. And repeatedly performing the defect detection step while changing the n, wherein the image of the first inspection region of the first row of the plurality of rows is imaged by the second inspection region and the second row of the first row. A substrate inspection room for detecting defects in the first inspection area by comparing the images obtained from the last inspection area of the It can be achieved by.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 다수의 행들 중 마지막 행의 마지막 검사 영역의 이미지를 상기 마지막 행의 마지막 검사 영역과 인접하는 이전 검사 영역 및 상기 마지막 행 이전 행의 첫 번째 검사 영역으로부터 획득된 이미지들과 각각 비교함으로써 상기 마지막 행의 마지막 검사 영역의 결함을 검출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an image of a last inspection area of the last row of the plurality of rows is obtained from a previous inspection area adjacent to the last inspection area of the last row and a first inspection area of the row before the last row. By comparing each with the images, it is possible to detect a defect in the last inspection area of the last row.

한편, 상기 이미지들은 상기 검사 영역들로 레이저빔을 조사하고 상기 검사 영역들로부터 산란된 광을 검출함으로써 획득될 수 있다.Meanwhile, the images may be obtained by irradiating a laser beam to the inspection areas and detecting light scattered from the inspection areas.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 반도체 기판 상에 형성된 다수의 검사 영역들 중 최외각 검사 영역들에 대하여도 더블 검출 방식에 의한 결함 검출이 가능하다. 따라서, 반도체 기판 상에 형성된 다이들에 대한 결함 검출의 신뢰도가 크게 향상될 수 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, the defect detection by the double detection method is also possible for the outermost inspection areas of the plurality of inspection areas formed on the semiconductor substrate. Therefore, the reliability of defect detection for dies formed on the semiconductor substrate can be greatly improved.

이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나, 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치 또는 막(층) 및 영역들의 두께는 본 발 명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 장치들을 구비할 수 있으며, 막(층)이 다른 막(층) 도는 기판 상에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 다른 막(층) 또는 기판 상에 직접 형성되거나 그들 사이에 추가적인 막(층)이 개재될 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments and may be implemented in other forms. The embodiments introduced herein are provided to make the disclosure more complete and to fully convey the spirit and features of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness of each device or film (layer) and regions has been exaggerated for clarity of the invention, and each device may have a variety of additional devices not described herein. If (layer) is mentioned as being located on another film (layer) or substrate, it may be formed directly on another film (layer) or substrate, or an additional film (layer) may be interposed therebetween.

도 1은 반도체 기판 상에 형성된 다이들과 이들을 검사하기 위한 경로를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 다이들을 검사하기 위한 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이며, 도 3은 도 2에 도시된 기판 검사 장치를 설명하기 위한 사시도이다.FIG. 1 is a plan view illustrating dies formed on a semiconductor substrate and a path for inspecting them, FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an apparatus for inspecting dies shown in FIG. It is a perspective view for demonstrating the board | substrate inspection apparatus shown in FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 실리콘웨이퍼와 같은 반도체 기판(10) 상에는 다수의 행들 및 열들로 배열된 다수의 다이들이 형성되어 있으며, 상기 다이들을 기준으로 하여 검사 영역들(12)이 설정될 수 있다. 즉, 상기 각각의 다이들이 상기 검사 영역들(12)로 설정될 수 있으며, 상기 각각의 다이들 내의 셀 영역이 검사 영역들(12)로 설정될 수도 있다. 또한, 다수의 다이 영역들이 각각의 검사 영역(12)으로 설정될 수도 있다.1 to 3, a plurality of dies arranged in a plurality of rows and columns are formed on a semiconductor substrate 10 such as a silicon wafer, and inspection regions 12 may be set based on the dies. Can be. That is, each of the dies may be set to the inspection regions 12, and a cell area within each of the dies may be set to the inspection regions 12. In addition, multiple die regions may be set for each inspection region 12.

한편, 도시된 기판 검사 장치(100)는, 레이저빔(20)을 발생시키기 위한 레이저 소스(110)와, 반도체 기판(10)으로부터 산란된 광(30)을 검출하기 위한 검출기(120)와, 산란된 광(30)으로부터 검사 영역(12)의 이미지를 획득하기 위한 이미지 처리 유닛(130)과, 상기 이미지들을 분석하기 위한 연산 유닛(140)과, 레이저 소스(110)의 동작을 제어하기 위한 제어부(150) 등을 포함할 수 있다.Meanwhile, the illustrated substrate inspection apparatus 100 includes a laser source 110 for generating a laser beam 20, a detector 120 for detecting light 30 scattered from the semiconductor substrate 10, An image processing unit 130 for acquiring an image of the inspection area 12 from the scattered light 30, a computing unit 140 for analyzing the images, and an operation for controlling the operation of the laser source 110. The controller 150 may be included.

레이저 소스(110)는 기 설정된 파장을 갖는 레이저빔(20)을 반도체 기판(10) 상에 조사한다. 상기 레이저빔(20)의 파장은 250 내지 700nm의 범위에서 설정될 수 있다.The laser source 110 irradiates a laser beam 20 having a preset wavelength on the semiconductor substrate 10. The wavelength of the laser beam 20 may be set in the range of 250 to 700 nm.

반도체 기판(10)은 이동 스테이지(160) 상에 지지되며, 이동 스테이지(160)는 레이저 소스(110)로부터 발생된 레이저빔(20)이 반도체 기판(10)의 표면을 스캔하도록 수평 방향으로 이동한다. 이동 스테이지(160)는 구동축(162)에 의해 이동 스테이지(160)를 이동시키기 위한 구동 유닛(164)과 연결되어 있다. 구동 유닛(164)은 이동 스테이지(160)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 직교 좌표 로봇을 포함하며, 레이저빔(20)이 반도체 기판(10) 상에 설정된 검사 영역들을 순차적으로 스캔하도록 이동 스테이지(160)를 x축 및 y축 방향으로 이동시킨다.The semiconductor substrate 10 is supported on the movement stage 160, and the movement stage 160 moves in a horizontal direction so that the laser beam 20 generated from the laser source 110 scans the surface of the semiconductor substrate 10. do. The movement stage 160 is connected to the drive unit 164 for moving the movement stage 160 by the drive shaft 162. The driving unit 164 includes a rectangular coordinate robot for moving the moving stage 160 in the horizontal direction, and the moving stage 160 so that the laser beam 20 sequentially scans the inspection regions set on the semiconductor substrate 10. ) In the x- and y-axis directions.

빔 확장기(112, beam expander)는 레이저 소스(110)로부터 발생된 레이저빔(20)의 단면적을 확장시킨다. 빔 편향기(114, beam deflector)는 빔 확장기(112)에 의해 확장된 레이저빔(22)이 반도체 기판(10)의 표면을 스캔하도록 상기 확장된 레이저빔(22)을 편향시킨다. 포커싱 렌즈(116)는 빔 편향기(114)에 의해 편향된 레이저빔(24)이 조사되는 반도체 기판(10)의 표면 상의 스폿 사이즈(spot size)의 크기를 일정하게 유지하기 위해 상기 편향된 레이저빔(24)의 초점 거리를 조절한다.The beam expander 112 expands the cross-sectional area of the laser beam 20 generated from the laser source 110. The beam deflector 114 deflects the expanded laser beam 22 such that the laser beam 22 extended by the beam expander 112 scans the surface of the semiconductor substrate 10. The focusing lens 116 is adapted to maintain a constant size of spot size on the surface of the semiconductor substrate 10 to which the laser beam 24 deflected by the beam deflector 114 is irradiated. Adjust the focal length of 24).

검출기(120)는 상기 레이저빔의 조사에 의해 반도체 기판(10)으로부터 산란된 광(30)을 검출하고, 산란된 광(30)을 전기적인 신호로 변환하여 이미지 처리 유닛(150)으로 전송한다. 한편, 상기 검출기(120)로는 광증배관이 사용될 수 있다.The detector 120 detects the light 30 scattered from the semiconductor substrate 10 by irradiation of the laser beam, converts the scattered light 30 into an electrical signal, and transmits it to the image processing unit 150. . On the other hand, as the detector 120, a light multiplier may be used.

이미지 처리 유닛(130)은 상기 검출기(120)로부터 전송된 신호로부터 각각의 검사 영역들(12)에 대한 검사 이미지들을 생성하며, 상기 검사 이미지들에 대한 이 미지 정보들을 연산 유닛(140)으로 전송한다.The image processing unit 130 generates inspection images for the respective inspection regions 12 from the signal transmitted from the detector 120, and transmits image information about the inspection images to the calculation unit 140. do.

상기 연산 유닛(140)은 상기 이미지 정보들을 이용하여 상기 검사 영역들(12)의 결함들을 검출하기 위한 마이크로 프로세서와 상기 이미지 정보들을 임시 저장하기 위한 다수의 버퍼 메모리들 및 상기 다이들의 결함 검사 결과 등을 포함하는 정보를 저장하기 위한 데이터 저장 유닛을 포함할 수 있다.The operation unit 140 may use a microprocessor for detecting defects in the inspection areas 12 using the image information, a plurality of buffer memories for temporarily storing the image information, defect inspection results of the dies, and the like. It may include a data storage unit for storing information including a.

제어부(150)는 상기 레이저빔이 상기 반도체 기판(10) 상의 검사 영역(12)을 스캔하도록 상기 레이저 소스(110), 구동 유닛(164), 빔 편향기(114), 포커싱 렌즈(116) 등의 동작을 제어한다.The controller 150 controls the laser source 110, the driving unit 164, the beam deflector 114, the focusing lens 116, and the like so that the laser beam scans the inspection area 12 on the semiconductor substrate 10. To control the operation.

한편, 상기 연산 유닛(140)은 상기 검사 영역들(12)의 이미지들 및 결함에 관한 정보를 표시하기 위한 디스플레이 유닛(170)과 연결되어 있다.Meanwhile, the calculation unit 140 is connected to the display unit 170 for displaying images of the inspection areas 12 and information regarding defects.

도 4는 도 2에 도시된 기판 검사 장치를 이용하여 반도체 기판 상의 다이들에 대한 결함 검사를 수행하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of performing defect inspection on dies on a semiconductor substrate using the substrate inspection apparatus illustrated in FIG. 2.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 다이 영역들을 갖는 반도체 기판(10)을 이동 스테이지(160) 상에 위치시킨다. (단계 S100)1 through 4, a semiconductor substrate 10 having die regions is positioned on the movement stage 160. (Step S100)

이어서, 상기 반도체 기판(10) 상에 다수의 행들 및 열들로 배열된 검사 영역들(12)을 설정한다. (단계 S110) 상기 검사 영역들(12)은 각각 상기 다이 영역들일 수 있으며, 다이 영역들 내의 셀 영역들일 수도 있다. 또한, 상기 검사 영역들(12)은 다수의 다이 영역들일 수도 있다. 예를 들면, 하나의 검사 영역은 4개의 다이 영역들을 포함할 수도 있다.Subsequently, inspection regions 12 arranged in a plurality of rows and columns are set on the semiconductor substrate 10. (Step S110) The inspection regions 12 may be the die regions, respectively, or may be cell regions within the die regions. In addition, the inspection areas 12 may be a plurality of die areas. For example, one inspection area may include four die areas.

이어서, 지그재그 형태로 설정된 검사 경로를 따라 상기 검사 영역들(12)의 이미지들을 획득한다. (단계 S120) 구체적으로, 레이저 소스(110)로부터 생성된 레이저빔(20)을 이용하여 상기 각각의 검사 영역들(12)을 스캔하여 상기 검사 영역들(12)의 이미지들을 순차적으로 획득한다.Subsequently, images of the inspection areas 12 are acquired along an inspection path set in a zigzag form. (Step S120) Specifically, the respective inspection areas 12 are scanned using the laser beam 20 generated from the laser source 110 to sequentially acquire images of the inspection areas 12.

상기 이미지들 중에서 n번째 이미지를 n-1번째 이미지 및 n+1번째 이미지와 비교함으로써 상기 n번째 검사 영역의 결함들을 검출한다. (단계 S130) 여기서, 상기 n은 1보다 큰 자연수를 의미한다. 예를 들면, 두 번째 검사 이미지를 첫 번째 검사 이미지와 세 번째 검사 이미지와 각각 비교하여 상기 두 번째 검사 이미지와 대응하는 두 번째 검사 영역의 결함들을 검출한다. 즉, 본 기술 분야에서 널리 알려진 더블 검출 방식을 이용하여 각각의 검사 영역들(12)에 대한 결함 검출 검사를 수행한다.Defects of the n th inspection area are detected by comparing the n th image among the images with the n-1 th image and the n + 1 th image. (Step S130) Here, n means a natural number greater than one. For example, the second inspection image is compared with the first inspection image and the third inspection image, respectively, to detect defects in the second inspection region corresponding to the second inspection image. That is, defect detection inspection is performed on each of the inspection regions 12 by using a double detection scheme well known in the art.

상기 n을 변화시키면서 상기 S130 단계를 반복적으로 수행하여 상기 기판(10) 상의 검사 영역들(12)에 대한 결함 검사를 수행한다. (단계 S140) 특히, 각각의 검사 행들에서 첫 번째 검사 영역에 대한 결함 검사는 이전 행의 마지막 검사 영역과 해당 행의 두 번째 검사 영역으로부터 획득된 검사 이미지들을 이용하여 수행될 수 있으며, 각각의 검사 행들에서 마지막 검사 영역에 대한 결함 검사는 해당 행의 인접 검사 영역과 다음 행의 첫 번째 검사 영역으로부터 획득된 검사 이미지들을 이용하여 수행될 수 있다.The step S130 is repeatedly performed while changing n to perform defect inspection on the inspection regions 12 on the substrate 10. (Step S140) In particular, defect inspection of the first inspection region in each inspection row may be performed using inspection images obtained from the last inspection region of the previous row and the second inspection region of the corresponding row, and each inspection The defect inspection on the last inspection area in the rows may be performed using inspection images obtained from the adjacent inspection area of the row and the first inspection area of the next row.

첫 번째 행의 두 번째 검사 영역과 다음 행(두 번째 행)의 마지막 검사 영역으로부터 획득된 이미지들을 이용하여 첫 번째 행의 첫 번째 검사 영역에 대한 결함 검사를 수행한다. (단계 S150) 구체적으로, 첫 번째 검사 영역으로부터 획득한 이미지를 상기 두 번째 검사 영역의 이미지와 상기 다음 행의 마지막 검사 영역의 이미지와 각각 비교함으로써 상기 첫 번째 검사 영역의 결함들을 검출할 수 있다.The defect inspection is performed on the first inspection area of the first row by using the images obtained from the second inspection area of the first row and the last inspection area of the next row (second row). Specifically, the defects of the first inspection region may be detected by comparing the image acquired from the first inspection region with the image of the second inspection region and the image of the last inspection region of the next row, respectively.

마지막 행의 마지막 검사 영역에 대한 결함 검사를 상기 마지막 행의 인접 검사 영역과 상기 마지막 행 이전 행의 첫 번째 검사 영역으로부터 획득된 이미지들을 이용하여 수행한다. (단계 S160)The defect inspection on the last inspection area of the last row is performed using the images obtained from the adjacent inspection area of the last row and the first inspection area of the row before the last row. (Step S160)

상기와 같은 결함 검사는 상기 검사 영역들(12)로부터 검사 이미지들을 순차적으로 모두 획득한 후 연산 유닛(140)에 의해 수행될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 검사 이미지들의 획득과 병행하여 수행될 수도 있다. 즉, 첫 번째 열의 세 번째 검사 이미지를 획득한 후, 두 번째 검사 영역에 대한 결함 검사와 네 번째 검사 영역으로부터 검사 이미지를 동시에 획득할 수 있다. 또한, 첫 번째 열의 세 번째 검사 이미지를 획득하고, 상기 두 번째 검사 영역에 대한 결함 검사를 수행한 후, 네 번째 검사 영역의 이미지를 획득할 수도 있다.The defect inspection as described above may be performed by the calculation unit 140 after sequentially obtaining all the inspection images from the inspection areas 12. Alternatively, it may be performed in parallel with the acquisition of the inspection images. That is, after acquiring the third inspection image of the first row, the inspection image may be simultaneously acquired from the defect inspection for the second inspection region and the fourth inspection region. In addition, after obtaining a third inspection image of the first row, performing a defect inspection on the second inspection region, an image of a fourth inspection region may be obtained.

상기와 같이 획득된 검사 이미지들은 다수의 버퍼 메모리들에 저장될 수 있으며, 결함 검사 결과는 데이터 저장 유닛에 저장될 수 있다. 또한, 검사 결과는 디스플레이 유닛(170)을 통해 표시될 수 있다. 한편, 상기 결함 검사 결과에 따라 상기 검사 영역들(12) 중에 하나 또는 다수가 샘플링될 수 있으며, 샘플링된 검사 영역(들)의 이미지는 데이터 저장 영역에 저장될 수 있다.The inspection images obtained as described above may be stored in a plurality of buffer memories, and the defect inspection result may be stored in the data storage unit. In addition, the test result may be displayed through the display unit 170. Meanwhile, one or more of the inspection areas 12 may be sampled according to the defect inspection result, and an image of the sampled inspection area (s) may be stored in the data storage area.

또한, 상기 샘플링된 검사 영역의 이미지는 자동 결함 분류 장치에 의해 결함의 종류가 자동으로 분류될 수 있으며, 이들 결과는 반도체 장치의 제조 공정에서의 공정 평가 자료로서 활용될 수 있다.In addition, the types of defects may be automatically classified in the sampled inspection area by the automatic defect classification apparatus, and these results may be utilized as process evaluation data in the manufacturing process of the semiconductor device.

한편, 상기에서는 레이저빔(20)의 조사에 의해 산란된 광(30)을 이용하는 암시야(dark field) 검사 장치를 사용하여 검사 공정을 수행하고 있으나, 이와는 다르게, TDI 센서, CCD 소자 등을 이용하는 명시야(bright field) 검사 장치를 사용하는 경우에도 본 실시예에 따른 결함 검사 방법이 용이하게 적용될 수 있다.Meanwhile, in the above, the inspection process is performed by using a dark field inspection apparatus using light 30 scattered by the irradiation of the laser beam 20. Alternatively, a TDI sensor, a CCD element, or the like is used. Even when a bright field inspection apparatus is used, the defect inspection method according to the present embodiment can be easily applied.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 버퍼 메모리들에 저장된 검사 이미지들을 이용함으로써 반도체 기판 상에 형성된 다수의 다이들 중 최외각 다이들에 대하여도 더블 검출 방식의 결함 검사가 가능하다 따라서, 결함 검사 공정의 신뢰도가 크게 향상될 수 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, by using the inspection images stored in the buffer memories, the double-detection defect inspection of the outermost dies among the plurality of dies formed on the semiconductor substrate is possible. The reliability of the inspection process can be greatly improved.

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 (3)

기판 상에서 다수의 행들 및 열들로 배열된 다수의 검사 영역들을 설정하는 단계;Establishing a plurality of inspection regions arranged in a plurality of rows and columns on the substrate; 지그재그 형태로 설정된 검사 경로를 따라 상기 검사 영역들의 이미지들을 순차적으로 획득하는 단계;Sequentially obtaining images of the inspection areas along an inspection path set in a zigzag form; 상기 이미지들 중에서 n번째 이미지를 n-1번째 이미지 및 n+1번째 이미지와 비교하여 n번째 검사 영역의 결함을 검출하는 단계(여기서, 상기 n은 1보다 큰 자연수); 및Comparing the n th image among the images with the n-1 th image and the n + 1 th image to detect defects in the n th inspection area, wherein n is a natural number greater than 1; And 상기 n을 변화시키면서 상기 결함 검출 단계를 반복적으로 수행하는 단계를 포함하되,Repeatedly performing the defect detection step while changing the n, 상기 다수의 행들 중 첫 번째 행의 첫 번째 검사 영역의 이미지를 상기 첫 번째 행의 두 번째 검사 영역 및 두 번째 행의 마지막 검사 영역으로부터 획득된 이미지들과 각각 비교하여 상기 첫 번째 검사 영역의 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 방법.The defects of the first inspection area are compared by comparing the images of the first inspection area of the first row of the plurality of rows with the images obtained from the second inspection area of the first row and the last inspection area of the second row, respectively. Detecting the substrate. 제1항에 있어서, 상기 다수의 행들 중 마지막 행의 마지막 검사 영역의 이미지를 상기 마지막 행의 마지막 검사 영역과 인접하는 이전 검사 영역 및 상기 마지막 행 이전 행의 첫 번째 검사 영역으로부터 획득된 이미지들과 각각 비교하여 상기 마지막 행의 마지막 검사 영역의 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 기판 검 사 방법.The image of claim 1, wherein the image of the last inspection area of the last row of the plurality of rows is obtained from a previous inspection area adjacent to the last inspection area of the last row and from a first inspection area of the row before the last row. And comparing defects respectively to detect defects in the last inspection area of the last row. 제1항에 있어서, 상기 이미지들은 상기 검사 영역들로 레이저빔을 조사하고 상기 검사 영역들로부터 산란된 광을 검출함으로써 획득되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 방법.The method of claim 1, wherein the images are obtained by irradiating a laser beam to the inspection areas and detecting light scattered from the inspection areas.
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