KR20070067253A

KR20070067253A - 미세 회로 패턴을 갖는 반도체 제조에서의 이미지 인식방법

Info

Publication number: KR20070067253A
Application number: KR1020050128331A
Authority: KR
Inventors: 곽정호; 김봉수; 김영남; 이영선; 김지용; 강호성
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2007-06-28

Abstract

미세 회로 패턴을 갖는 반도체 제조에서의 이미지 인식 방법에서는 등록된 제1 저장 이미지를 확인한다. 이어서, 반도체 기판 상부에 상기 제1 저장 이미지와 매칭되게 형성된 제1 기준 이미지를 확인하고, 이들을 비교한다. 상기 비교 결과, 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어날 때 등록된 제2 저장 이미지를 확인한다. 그리고, 상기 제1 기준 이미지와 다른 영역의 상기 반도체 기판 상부에 상기 제2 저장 이미지와 매칭되게 형성된 제2 기준 이미지를 확인한 후, 상기 제2 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지를 비교하여 상기 제2 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위 내에 있는 가를 확인한다.

Description

미세 회로 패턴을 갖는 반도체 제조에서의 이미지 인식 방법{method of inspecting image in a semiconductor fabricating}

도 1은 미세 회로 패턴을 갖는 반도체 제조에서의 이미지 인식 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.

본 발명은 미세 회로 패턴을 갖는 반도체 제조에서의 이미지 인식 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 등록된 저장 이미지와 반도체 기판 상부에 형성된 기준 이미지를 비교하고, 그에 따라 매칭(matching)되는 비율에 근거하여 측정을 위한 좌표 이동을 수행하는 미세 회로 패턴을 갖는 반도체 제조에서의 이미지 인식 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 메모리 소자의 제조에서는 박막 적층 공정, 사진 식각 공정, 불순물 도핑 공정 등과 같은 단위 공정들을 반복적으로 수행한다. 그리고, 상기 단위 공정들을 수행할 때마다 상기 단위 공정들이 설정된 스펙(spec)으로 정확하게 수행되었는 가를 확인하는 측정을 위한 공정을 수행한다. 상기 측정 공정의 예로서는 반도체 기판 상에 식각 마스크로 형성하는 포토레지스트 패턴이 원하는 위치에 정확하게 형성되었는 가를 측정하는 공정, 식각에 의해 획득하는 콘택홀이 원하는 선폭을 갖도록 형성되었는 가를 측정하는 공정 등을 들 수 있다.

여기서, 상기 측정 공정에서는 상기 측정을 수행하기 위한 기준점을 설정하는 것이 일반적이다. 구체적으로, 반도체 기판 상부의 특정 영역의 측정을 위해서는 반도체 기판이 측정 장치로 로딩되면 상기 반도체 기판 상부에 형성된 기준 이미지를 확인하고, 그 결과에 따른 상기 기준 이미지에 근거하여 상기 특정 영역으로 좌표 이동한 후, 상기 특정 영역의 측정을 수행한다. 이때, 상기 기준 이미지는 주로 측정 장치에 저장된 저장 이미지와 비교하여 그 매칭되는 비율로서 확인한다. 즉, 상기 기준 이미지와 상기 저장 이미지가 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어나지 않을 때 상기 기준 이미지에 근거하여 측정을 위한 좌표 이동을 수행하는 것이다.

그러나, 종래에는 상기 기준 이미지를 확인하기 위한 방법으로서 상기 기준 이미지와 상기 저장 이미지를 비교하여 상기 기준 이미지와 상기 저장 이미지가 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어날 경우에는 별다른 방법없이 다른 이미지를 찾아 재-작업을 수행하는 과정을 거쳐야 한다.

그러므로, 종래에는 언급한 기준 이미지를 확인하는 방법이 다양하게 개발되어 있지 않기 때문에 기준 이미지의 확인에 따른 불량이 발생하여도 신속하게 대처하지 못하는 문제점이 있다. 특히, 미세 회로 패턴을 갖는 최근의 반도체 메모리 소자의 경우에는 기준 이미지 또한 미세하게 형성되기 때문에 언급한 문제점이 계속적으로 발생하고 있는 실정이다.

본 발명의 목적은 측정을 위한 기준 이미지를 확인할 때 불량이 발생하여도 신속한 대체가 가능한 미세 회로 패턴을 갖는 반도체 제조에서의 이미지 인식 방법에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세 회로 패턴을 갖는 반도체 제조에서의 이미지 인식 방법은 다음과 같다.

먼저, 등록된 제1 저장 이미지를 확인한다. 이때, 상기 제1 저장 이미지는 주로 측정 장치에 데이터로 저장된다. 이어서, 반도체 기판 상부에 상기 제1 저장 이미지와 매칭되게 형성된 제1 기준 이미지를 확인한다. 그리고, 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지를 비교하여 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위 내에 있는 가를 확인한다.

상기 확인 결과, 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어날 때 등록된 제2 저장 이미지를 확인한다. 그리고, 상기 제1 기준 이미지와 다른 영역의 상기 반도체 기판 상부에 상기 제2 저장 이미지와 매칭되게 형성된 제2 기준 이미지를 확인한 후, 상기 제2 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지를 비교하여 상기 제2 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위 내에 있는 가를 확인한다.

상기 확인 결과, 상기 제2 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어날 때 등록된 제2 저장 이미지를 확인하고, 상기 제2 기준 이미지와 다른 영역의 상기 반도체 기판 상부에 상기 제3 저장 이미지와 메칭되게 형성된 제3 기준 이미지를 확인한 후, 상기 제3 저장 이미지와 상기 제3 기준 이미지를 비교하여 상기 제3 저장 이미지와 상기 제3 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위 내에 있는 가를 확인한다.

이와 같이, 본 발명에 의하면 저장 이미지와 기준 이미지 각각을 제1 내지 제n의 다수개로 설정하고, 제1 저장 이미지와 제1 기준 이미지, 제2 저장 이미지와 제2 기준 이미지, 제n-1 저장 이미지와 제n-1 기준 이미지, 제n 저장 이미지와 제n 기준 이미지의 차례로 비교를 수행하고, 그 결과로서 측정을 위한 좌표 이동을 수행한다.

따라서, 본 발명은 종래와는 달리 특정한 저장 이미지와 기준 이미지를 비교할 결과 오차 범위를 벗어나도 신속하게 다른 특정한 저장 이미지와 기준 이미지를 계속적으로 비교할 수 있다. 그러므로, 본 발명은 기준 이미지의 확인을 통하여 좌표 이동을 수행하는 측정 방법에 적극적으로 활용할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.

도 1을 참조하면, 측정을 위한 반도체 기판을 측정 장치로 로딩시킨다. 그리고, 등록된 제1 저장 이미지를 확인한다.(S11) 여기서, 상기 제1 저장 이미지는 측정을 위한 장치에 데이터로 저장되는 것으로서, 주로 사진을 캡쳐한 결과물, 데이터로 환산된 결과물 등이 이에 해당한다.

그리고, 제1 기준 이미지를 확인한다.(S13) 여기서, 상기 제1 기준 이미지는 상기 반도체 기판 상부에 형성되어 있는 것으로서, 주로 상기 제1 저장 이미지와 매칭되게 형성된다. 즉, 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지가 실질적으로 동일한 형상을 갖는 것이다.

이어서, 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지를 비교한다.(S15) 여기서, 상기 비교는 주로 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지가 서로 매칭되는 가를 확인하는 작업이다. 만약, 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지 모두가 사진을 캡쳐한 결과물일 경우에는 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지를 서로 오버랩시켜 그 매칭 정도를 확인할 것이고, 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지 모두가 데이터로 환산된 결과물일 경우에는 상기 제1 저장 이미지에 대한 데이터와 상기 제1 기준 이미지에 대한 데이터를 확인하는 방법으로서 그 매칭 정도를 확인할 것이다.

상기 확인 결과(S17), 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지가 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어나지 않을 경우에는 본 발명의 실시예에서는 상기 제 1 기준 이미지에 근거하여 측정을 위한 좌표 이동을 수행한다.(S37) 즉, 상기 제1 기준 이미지에 근거하여 측정을 위한 특정 영역으로 좌표 이동을 수행한 후, 상기 특정 영역에 대한 측정을 수행하는 것이다.

이때, 상기 오차 범위는 작업자가 임의로 설정할 수 있는 것으로서 본 발명의 실시예에서는 상기 매칭되는 비율이 80% 이상을 경우에 한정하여 상기 오차 범위를 설정한다.

그러나, 상기 확인 결과(S17), 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지가 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어날 경우에는 본 발명의 실시예에서는 등록된 제2 저장 이미지를 확인한다.(S19) 상기 제2 저장 이미지 또한 상기 제1 저장 이미지와 마찬가지로 측정을 위한 장치에 데이터로 저장되는 것으로서, 주로 사진을 캡쳐한 결과물, 데이터로 환산된 결과물 등이 이에 해당한다.

그리고, 제2 기준 이미지를 확인한다.(S21) 여기서, 상기 제2 기준 이미지는 상기 반도체 기판 상부에 형성되어 있는 것으로서, 주로 상기 제2 저장 이미지와 매칭되게 형성된다. 즉, 상기 제2 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지가 실질적으로 동일한 형상을 갖는 것이다. 다만, 상기 제2 기준 이미지의 경우에는 상기 제1 기준 이미지와 다른 부위에 형성된다. 즉, 상기 제2 기준 이미지는 상기 제1 기준 이미지와 다른 영역의 반도체 기판 상부에 형성되는 것이다. 아울러, 상기 제2 기준 이미지는 상기 제1 기준 이미지와는 다른 형성을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

이어서, 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지의 비교와 마찬가지로 상기 제1 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지를 비교한다.(S23) 즉, 상기 제2 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지가 서로 매칭되는 가를 확인하는 것이다. 상기 비교의 경우에는 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지를 비교할 때와 마찬가지로 상기 제2 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지 모두가 사진을 캡쳐한 결과물일 경우에는 상기 제2 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지를 서로 오버랩시켜 그 매칭 정도를 확인하고, 상기 제2 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지 모두가 데이터로 환산된 결과물일 경우에는 상기 제2 저장 이미지에 대한 데이터와 상기 제2 기준 이미지에 대한 데이터를 확인하는 방법으로서 그 매칭 정도를 확인한다.

상기 확인 결과(S25), 상기 제2 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지가 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어나지 않을 경우에는 본 발명의 실시예에서는 상기 제2 기준 이미지에 근거하여 측정을 위한 좌표 이동을 수행한다.(S37) 즉, 상기 제2 기준 이미지에 근거하여 측정을 위한 특정 영역으로 좌표 이동을 수행한 후, 상기 특정 영역에 대한 측정을 수행하는 것이다.

그러나, 상기 확인 결과(S25), 상기 제2 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지가 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어날 경우에는 본 발명의 실시예에서는 등록된 제3 저장 이미지를 확인한다.(S27) 상기 제3 저장 이미지 또한 상기 제1 저장 이미지 및 제2 저장 이미지와 마찬가지로 측정을 위한 장치에 데이터로 저장되는 것으로서, 주로 사진을 캡쳐한 결과물, 데이터로 환산된 결과물 등이 이에 해당한다.

그리고, 제3 기준 이미지를 확인한다.(S29) 여기서, 상기 제3 기준 이미지는 상기 반도체 기판 상부에 형성되어 있는 것으로서, 주로 상기 제3 저장 이미지와 매칭되게 형성된다. 즉, 상기 제3 저장 이미지와 상기 제3 기준 이미지가 실질적으로 동일한 형상을 갖는 것이다. 다만, 상기 제3 기준 이미지의 경우에는 상기 제1 기준 이미지 및 상기 제2 기준 이미지와 다른 부위에 형성된다. 즉, 상기 제3 기준 이미지는 상기 제1 기준 이미지 및 상기 제2 기준 이미지와 다른 영역의 반도체 기판 상부에 형성되는 것이다. 아울러, 상기 제3 기준 이미지는 상기 제1 기준 이미지 및 상기 제2 기준 이미지와는 다른 형성을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

이어서, 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지의 비교, 상기 제2 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지의 비교와 마찬가지로 상기 제3 저장 이미지와 상기 제3 기준 이미지를 비교한다.(S31) 즉, 상기 제3 저장 이미지와 상기 제3 기준 이미지가 서로 매칭되는 가를 확인하는 것이다. 상기 비교의 경우에는 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지를 비교하거나, 상기 제2 저장 이미지와 상기 제2 기준 이미지를 비교할 때와 마찬가지로 상기 제3 저장 이미지와 상기 제3 기준 이미지 모두가 사진을 캡쳐한 결과물일 경우에는 상기 제3 저장 이미지와 상기 제3 기준 이미지를 서로 오버랩시켜 그 매칭 정도를 확인하고, 상기 제3 저장 이미지와 상기 제3 기준 이미지 모두가 데이터로 환산된 결과물일 경우에는 상기 제3 저장 이미지에 대한 데이터와 상기 제3 기준 이미지에 대한 데이터를 확인하는 방법으로서 그 매칭 정도를 확인한다.

상기 확인 결과(S33), 상기 제3 저장 이미지와 상기 제3 기준 이미지가 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어나지 않을 경우에는 본 발명의 실시예에서는 상기 제 3 기준 이미지에 근거하여 측정을 위한 좌표 이동을 수행한다.(S37) 즉, 상기 제3 기준 이미지에 근거하여 측정을 위한 특정 영역으로 좌표 이동을 수행한 후, 상기 특정 영역에 대한 측정을 수행하는 것이다.

그러나, 상기 확인 결과(S33), 상기 제3 저장 이미지와 상기 제3 기준 이미지가 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어날 경우에는 본 발명의 실시예에서는 에러 처리를 진행하고(S35), 작업자가 확인을 하고 다른 방법으로서 기준 이미지의 확인을 수행한다.

본 발명의 실시예에서는 상기 제1 내지 제3 저장 이미지 각각과 상기 제1 내지 제3 기준 이미지 각각을 비교하는 것에 대하여 설명하고 있지만, 그 수에 제한적이지는 않다. 즉, 본 발명의 실시예에 근거할 경우, 상기 제1 내지 제n 저장 이미지 각각과 상기 제1 내지 제n 기준 이미지 각각을 순차적으로 비교할 수 있음은 자명하다.

언급한 바를 근거할 때, 본 발명에 의하면 특정 영역을 측정하기 위하여 상기 특정 영역을 확인하는 과정에서 다수의 저장 이미지와 기준 이미지를 사용한다. 그러므로, 본 발명에서는 하나의 저장 이미지와 기준 이미지를 사용하는 것에 비해 특정 영역을 용이하게 확인할 수 있다. 특히, 본 발명은 미세 회로 패턴을 갖는 최근의 반도체 메모리 소자의 제조에 보다 적극적으로 활용할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역 으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

등록된 제1 저장 이미지를 확인하는 단계;

반도체 기판 상부에 상기 제1 저장 이미지와 매칭되게 형성된 제1 기준 이미지를 확인하는 단계;

상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지를 비교하여 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위 내에 있는 가를 확인하는 단계;

상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어날 때 등록된 제n-1(n은 3이하의 자연수) 저장 이미지를 확인하는 단계;

상기 제1 기준 이미지와 다른 영역의 상기 반도체 기판 상부에 상기 제n-1 저장 이미지와 매칭되게 형성된 제n-1 기준 이미지를 확인하는 단계;

상기 제n-1 저장 이미지와 상기 제n-1 기준 이미지를 비교하여 상기 제n-1 저장 이미지와 상기 제n-1 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위 내에 있는 가를 확인하는 단계;

상기 제n-1 저장 이미지와 상기 제n-1 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어날 때 등록된 제n 저장 이미지를 확인하는 단계;

상기 제n-1 기준 이미지와 다른 영역의 상기 반도체 기판 상부에 상기 제n 저장 이미지와 메칭되게 형성된 제n 기준 이미지를 확인하는 단계; 및

상기 제n 저장 이미지와 상기 제n 기준 이미지를 비교하여 상기 제n 저장 이미지와 상기 제n 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위 내에 있는 가를 확인하는 단계를 포함하는 미세 회로 패턴을 갖는 반도체 제조에서의 이미지 인식 방법.
제1 항에 있어서, 상기 제1 저장 이미지와 상기 제1 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어나지 않을 때 상기 제1 기준 이미지에 근거하여 측정을 위한 좌표 이동을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 회로 패턴을 갖는 반도체 제조에서의 이미지 인식 방법.
제1 항에 있어서, 상기 제n-1 저장 이미지와 상기 제n-1 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어나지 않을 때 상기 제n-1 기준 이미지에 근거하여 측정을 위한 좌표 이동을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 회로 패턴을 갖는 반도체 제조에서의 이미지 인식 방법.
제1 항에 있어서, 상기 제n 저장 이미지와 상기 제n 기준 이미지가 서로 매칭되는 비율이 오차 범위를 벗어나지 않을 때 상기 제n 기준 이미지에 근거하여 측정을 위한 좌표 이동을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 회로 패턴을 갖는 반도체 제조에서의 이미지 인식 방법.