KR20160013695A - 기판 결함 검사 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

기판 결함 검사 장치 및 방법이 제공된다. 상기 기판 결함 검사 장치는, 기판, 상기 기판으로 적외선 광을 방출하는 광원, 상기 기판으로부터 반사된 상기 적외선 광을 검출하는 광 검출기, 및 상기 광 검출기로부터 제1 정보와 제2 정보를 제공받아 상기 기판에 존재하는 결함을 분석하는 결함 분석기를 포함하되, 상기 제2 정보는 상기 제1 정보보다 후속 공정에서 획득된 정보이다.

Description

기판 결함 검사 장치 및 방법{Apparatus and method for inspection of substrate defect}

본 발명은 기판 결함 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.

반도체 공정의 다양화와 반도체 제품의 대량 생산이 가속화됨에 따라, 각 공정 단계에서 반도체 웨이퍼의 불량 유무를 공정 수행 후 즉시 검사하는 인라인(in-line) 모니터링 기술이 중요해지고 있다. 현재 반도체 제품의 경우에, 평면 구조의 디자인 룰 한계로 인하여 수직 구조의 반도체 제품이 생산되고 있는 실정이다. 이에 따라, 수직 구조의 반도체 제품에서 하부에 내재된 결함이나 컨택 불량 등을 실시간으로 모니터링하는 기술이 필요하게 되었다.

한국공개특허 제2012-0029887호에는 기판 검사 장치 및 방법에 관하여 개시되어 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 컨택홀(contact hole) 하부에 존재하는 결함을 적외선 영역의 파장을 갖는 광을 이용하여 검사할 수 있는 기판 결함 검사 장치를 제공하는 것이다. 특히, SDA(Skew Defect Analysis)를 이용하여 컨택홀 하부의 결함을 인라인(in-line) 모니터링 방법으로 검사할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 컨택홀 하부에 존재하는 결함을 적외선 영역의 파장을 갖는 광을 이용하여 검사하는 기판 결함 검사 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기판 결함 검사 장치의 일 실시예는, 기판, 상기 기판으로 적외선 광을 방출하는 광원, 상기 기판으로부터 반사된 상기 적외선 광을 검출하는 광 검출기, 및 상기 광 검출기로부터 제1 정보와 제2 정보를 제공받아 상기 기판에 존재하는 결함을 분석하는 결함 분석기를 포함하되, 상기 제2 정보는 상기 제1 정보보다 후속 공정에서 획득된 정보이다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 적외선 광의 파장은, 600nm 내지 900nm일 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 결함은, 상기 기판의 컨택홀 내에 존재할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 결함은, 과성장 결함(overgrowth defect) 또는 결손 결함(missing defect)일 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 결함 분석기는, 상기 기판에 관한 기 정해진 좌표 정보를 기초로 하여 상기 컨택홀에 대한 검사를 수행할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기판 결함 검사 장치의 다른 실시예는, 기판, 상기 기판으로 적외선 광을 방출하는 광원, 상기 기판으로부터 반사된 상기 적외선 광을 검출하는 광 검출기, 상기 광 검출기로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 이미지로 변환하는 이미지 처리기, 및 상기 디지털 이미지를 기초로 하여 제1 및 제2 결함 이미지를 생성하고, 상기 제1 및 제2 결함 이미지를 비교하여 상기 기판에 존재하는 결함을 분석하는 결함 분석기를 포함한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 적외선 광의 파장은, 600nm 내지 900nm일 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 결함은, 상기 기판의 컨택홀 내에 존재할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 결함은, 과성장 결함(overgrowth defect) 또는 결손 결함(missing defect)일 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 결함 분석기는, 상기 기판에 관한 기 정해진 좌표 정보를 기초로 하여 상기 컨택홀에 대한 검사를 수행할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 결함 이미지는 상기 제1 결함 이미지보다 후속 공정에서 획득된 이미지일 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 광원으로부터 방출된 상기 적외선 광을 제공받아, 상기 적외선 광의 상태(state)를 변형시키는 빔 셰이펴(beam shaper)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 빔 셰이퍼는, 어퍼쳐(aperture), 편광판(polarizer), 또는 호모지나이저(homogenizer)일 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 빔 셰이퍼를 투과한 상기 적외선 광을 제공받아 반사시키거나, 상기 기판으로부터 반사된 상기 적외선 광을 투과시키는 빔 스플리터(beam spliter)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 빔 스플리터를 투과한 상기 적외선 광을 포커싱(focusing)하는 수집 광학계(collection optics)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 수집 광학계를 투과한 상기 적외선 광의 상태(state)를 변형시키거나, 상기 수집 광학계의 배율을 변화시키는 이미징 광학계(imaging optics)를 더 포함할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기판 결함 검사 장치의 또 다른 실시예는, 600nm 내지 900nm의 광을 방출하는 광원, 상기 광이 도달하여 반사되는 컨택홀 하부면, 및 상기 컨택홀 하부면에서 반사된 상기 광을 검출하는 광 검출기를 포함하되, 상기 광 검출기에서 검출된 상기 광의 정보를 이용하여 상기 컨택홀 하부면에 존재하는 결함을 검출한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 정보는 제1 공정과 제2 공정에 관한 정보를 포함할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 공정은 상기 제1 공정보다 후속 공정일 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 결함은, 상기 제2 공정에 따라 상기 컨택홀 하부면에 발생한 과성장 결함(overgrowth defect)이거나 결손 결함(missing defect)일 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기판 결함 검사 방법의 일 실시예는, 기판을 향하여 제1 적외선 광을 방출하고, 상기 기판으로부터 반사된 제2 적외선 광을 검출하고, 상기 기판에 컨택홀을 형성하고, 상기 컨택홀을 향하여 제3 적외선 광을 방출하고, 상기 컨택홀의 하부면으로부터 반사된 제4 적외선 광을 검출하고, 상기 제2 및 제4 적외선 광을 이용하여 상기 컨택홀의 하부면에 존재하는 결함을 검출하는 것을 포함한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 적외선 광의 파장은, 600nm 내지 900nm일 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 결함은, 과성장 결함(overgrowth defect) 또는 결손 결함(missing defect)일 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 결함을 검출하는 것은, 상기 기판에 관한 기 정해진 좌표 정보를 기초로 하여 상기 컨택홀에 대한 검사를 수행할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치의 블록도이다.
도 3은 기판 상의 컨택홀을 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 A-A를 절단한 단면도이다.
도 5는 광의 파장에 따른 컨택홀 투과 정도를 도시한 그래프이다.
도 6은 SDA를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 결함에서 발생된 신호의 세기를 어퍼처의 종류에 따라 나타낸 그래프이다.
도 8 및 도 9는 결함에서 발생된 신호의 세기가 상대적으로 강한 어퍼처의 형태를 도시한 것이다.
도 10 내지 도 12는 SDA를 이용하여 결함을 분석하는 과정을 나타낸 도면들이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치의 블록도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치의 블록도이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치의 블록도이다.
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치의 블록도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 결함 검사 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 18은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치를 이용하여 제조한 비휘발성 메모리 장치를 포함하는 메모리 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 19는 도 18의 메모리 시스템의 응용 예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 20은 도 18 또는 도 19의 메모리 시스템을 포함하는 컴퓨팅 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

구성 요소가 다른 구성 요소의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성 요소의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 구성 요소가 다른 구성 요소의 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성 요소는 다른 구성 요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성 요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소 일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치의 블록도이다. 도 3은 기판 상의 컨택홀을 도시한 것이다. 도 4는 도 3의 A-A를 절단한 단면도이다. 도 5는 광의 파장에 따른 컨택홀 투과 정도를 도시한 그래프이다. 도 6은 SDA를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치(1)는, 광원(10), 빔 셰이퍼(20), 빔 스플리터(30), 포커싱 광학계(40), 기판(50), 수집 광학계(60), 이미징 광학계(70), 광 검출기(80), 이미지 처리기(90), 결함 분석기(100) 등을 포함한다.

광원(10)은 기판(50)으로 적외선 광(IR_BEAM)을 방출한다. 즉, 광원(10)에서 방출된 적외선 광(IR_BEAM)은 빔 셰이퍼(20), 빔 스플리터(30), 포커싱 광학계(40)를 거쳐 기판(50)에 도달한다.

이 때, 광원(10)은 적외선 광(IR_BEAM)을 방출하며, 적외선 광(IR_BEAM)의 파장은 600nm 내지 900nm일 수 있다. 광원(10)은 이러한 적외선 광(IR_BEAM)을 방출하는 광원이라면, 종류에 무관하게 이용될 수 있다. 예를 들어, 적외선 광(IR_BEAM)을 방출하는 광원(10)은 레이저 다이오드(LD) 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 적외선 광(IR_BEAM)의 출력은 조절될 수 있다.

본 발명에 따르면, 광원(10)은 600nm 내지 900nm의 적외선 광(IR_BEAM)을 방출하는 광원을 이용한다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 기판(50)에 형성된 제1 내지 제3 컨택홀(h1, h2, h3)이 도시되어 있다. 이 때, 제2 컨택홀(h2)에서 과성장 결함(overgrowth defect)이 발생한 경우를 가정한다.

기판(50)에 제1 내지 제3 컨택홀(h1, h2, h3)을 포함하는 복수의 컨택홀을 형성하고 난 후, 인라인(in-line) 모니터링을 수행하여 복수의 컨택홀의 하부면에 형성된 결함을 검출할 수 있다. 복수의 컨택홀을 타겟으로 하여 적외선 광(IR_BEAM)을 제공한 경우에, 복수의 컨택홀의 하부면에서 반사되는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기에 따른 광 신호를 검출하여, 복수의 컨택홀에 대해 결함 발생 여부를 모니터링 할 수 있다.

이 때, 도 5를 참조하면, 600nm 내지 900nm의 파장을 갖는 적외선 광(IR_BEAM)의 경우에, 광이 컨택홀 하부면까지 도달할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 300nm 내지 500nm의 파장을 갖는 광을 이용하는 경우에는 침투 깊이(penetration depth)가 컨택홀의 상부층 정도에 불과하지만, 600nm 내지 900nm의 파장을 갖는 적외선 광을 이용하는 경우에 침투 깊이는 300nm 내지 500nm의 파장을 갖는 광을 이용하는 경우에 비하여 상대적으로 깊기 때문에, 컨택홀의 하부면까지 광이 도달할 수 있다.

따라서, 600nm 내지 900nm의 파장을 갖는 적외선 광을 이용하는 경우에, 컨택홀의 하부면에서 반사되는 광을 이용하여 광 신호 분석 방법을 통해 복수의 컨택홀의 하부면에 결함이 존재하는지 여부를 검사할 수 있다.

또한, 공정 단계별로 적층 구조가 형성됨에 따라, 현재 공정(예를 들어, 컨택홀 형성 공정)의 이전 단계에서의 하부층의 결함 검출 과정을 수행하고, 현재 공정(예를 들어, 컨택홀 형성 공정) 수행 이후 형성된 컨택홀 내의 하부면의 결함 검출 과정을 수행하여 이를 서로 비교하고, 현재 공정(예를 들어, 컨택홀 형성 공정)에서 새롭게 발생된 결함을 검출할 수 있다. 도 6을 참조하면, 이러한 SDA 분석에 관하여 도시되어 있다.

즉, 도 6에 도시된 것과 같이, 현재 단계의 결함(present step defect)에 대한 디지털 이미지에서 이전 단계의 결함(previous step defect)에 대한 디지털 이미지를 빼는 경우에 현재 단계의 공정에서 발생된 결함(added defect)만을 검출할 수 있다.

빔 셰이퍼(20)는 광원(10)으로부터 방출된 적외선 광(IR_BEAM)을 제공받아, 적외선 광(IR_BEAM)의 상태(state)를 변형시킨다. 여기에서 빔 셰이퍼(20)는, 어퍼쳐(aperture), 편광판(polarizer), 또는 호모지나이저(homogenizer) 등일 수 있다.

빔 셰이퍼(20)로서 다양한 어퍼처가 이용될 수 있다. 어퍼처의 형상에 따라, 적외선 광(IR_BEAM)은 다양한 형상을 갖도록 변형될 수 있다. 어퍼처란, 전자, 빛, 전파, 그 밖의 방사가 이루어지는 개구 부분을 의미한다. 빔 셰이퍼(20)로서 다양한 어퍼처가 이용되는 경우에 기판(50)에 도달하는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기가 달라질 수 있으므로, 최적의 조건을 갖는 어퍼처를 이용할 필요가 있다. 이러한 어퍼처에 관해서는 후술하기로 한다.

또한, 빔 셰이퍼(20)로서 다양한 편광판이 이용될 수 있다. 편광판은, 광학적 이성질체가 방향에 따라 편광된 투과광의 빛깔이 달라진다는 성질을 이용하여 직선 편광을 얻는 장치를 의미한다. 편광판을 이용하여, 적외선 광(IR_BEAM)의 편광 방향을 조절할 수 있다. 이러한 편광판은 회전부를 포함하여 다양한 각도로 회전하면서, 적외선 광(IR_BEAM)의 편광 방향을 조절할 수도 있다. 편광 방향에 따라, 기판(50)에 도달하는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기가 달라질 수 있으므로, 최적의 조건을 갖도록 편광 방향을 조절할 필요가 있다.

또한, 빔 셰이퍼(20)로서 다양한 호모지나이저가 이용될 수 있다. 호모지나이저는, 투과되는 적외선 광(IR_BEAM)을 일정 수준의 플랫(flat)한 광도로 만들어주는 역할을 한다. 즉, 호모지나이저에 의해, 평행 입사된 적외선 광(IR_BEAM)을 공간적으로 균일한 에너지 분포를 갖는 플랫탑 빔(flat-top beam)으로 변환하여 평행 출사시킬 수 있다. 빔 셰이퍼(20)로서 다양한 호모지나이저가 이용되는 경우에 기판(50)에 도달하는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기가 달라질 수 있으므로, 최적의 조건을 갖는 호모지나이저를 이용할 필요가 있다.

빔 스플리터(30)는 빔 셰이퍼(20)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)을 제공받아 반사시키거나, 기판(50)으로부터 반사된 적외선 광(IR_BEAM)을 투과시킨다. 빔 스플리터(beam spliter)는 빔의 일부는 반사시키고, 나머지는 투과시키는 반사경, 회절 격자, 프레넬 대판, 확산판, 또는 기타의 광학 장치를 의미할 수 있다. 즉, 빔 스플리터(30)는 입사 광선속을 둘로 나누는 광학 소자이기 때문에, 빔 셰이퍼(20)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)을 제공받아 기판(50)으로 반사시킬 수 있고, 기판(50)으로부터 반사된 적외선 광(IR_BEAM)을 투과시킬 수 있도록 형성될 수 있다.

포커싱 광학계(40)는 빔 스플리터(30)에서 기판(50)으로 반사된 적외선 광(IR_BEAM)을 포커싱한다. 기판(50)으로 포커싱 된 적외선 광(IR_BEAM)을 제공하여, 기판(50)에 도달하는 광량을 증가시킬 수 있다. 기판(50)에 형성되는 컨택홀의 사이즈가 작아짐에 따라, 컨택홀 내의 결함을 검사하는 장비에서 기판(50)에 도달하는 광을 집중시키지 않는다면, 컨택홀의 하부면까지 광이 도달하지 않을 수 있다. 본 발명이 침투 깊이가 상대적으로 깊은 적외선 광(IR_BEAM)을 이용함에도 불구하고, 기판(50)에 도달하는 광량을 증가시키기 위해 포커싱 광학계(40)를 이용하는 것이 바람직하다.

기판(50)은 반도체(semiconductor) 기판일 수 있다. 이러한 기판(50)은 실리콘, 스트레인 실리콘(strained Si), 실리콘 합금, 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘 게르마늄(SiGe), 실리콘 게르마늄 카바이드(SiGeC), 게르마늄, 게르마늄 합금, 갈륨 아세나이드(GaAs), 인듐 아세나이드(InAs), III-V 반도체, 및 II-VI 반도체 중 하나를 포함하거나, 이들의 조합물, 이들의 적층물을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 반도체 기판이 아닌 유기(organic) 플라스틱 기판일 수도 있다.

본 발명에서는 기판(50)에 컨택홀이 형성되는 것을 가정한다. 즉, 기판(50)에 적층 구조를 갖는 구조물이 형성되고, 이러한 구조물 내에 컨택홀이 형성되고, 이러한 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 검사하기 위한 장치를 제공하는 것이 목적이므로, 기판(50)은 반도체 제품을 제조할 때 이용되는 다양한 기판일 수 있다.

수집 광학계(60)는 빔 스플리터(30)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)을 포커싱(focusing)한다. 즉, 기판(50)으로부터 반사된 적외선 광(IR_BEAM)이 빔 스플리터(30)를 투과하게 되고, 빔 스플리터(30)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)을 포커싱하여, 이러한 광으로부터 다양한 정보를 얻을 수 있도록 한다.

기판(50)에 컨택홀을 형성하기 이전에 기판 검사 공정을 수행하여, 기판(50)으로부터 반사된 적외선 광(IR_BEAM)으로부터 기판(50)의 상태에 관한 정보를 얻을 수 있다. 그리고, 기판(50)에 컨택홀을 형성하고 난 후에 기판 검사 공정을 수행하여, 컨택홀 내의 하부면으로부터 반사된 적외선 광(IR_BEAM)으로부터 컨택홀 내의 하부면의 상태에 관한 정보를 얻을 수 있다. 이러한 과정에서, 적외선 광(IR_BEAM)을 포커싱하여 광 검출기(80)에 도달할 수 있도록 하여 정보 획득의 용이성을 증가시키는 역할을 하는 것이 수집 광학계(60)이다.

수집 광학계(60)에 의해 적외선 광(IR_BEAM)을 포커싱하면, 광 검출기(80)에 도달하는 광량이 증가하게되고, 기판(50) 또는 컨택홀의 하부면으로부터 반사된 적외선 광(IR_BEAM)에 대한 정보를 획득하기에 용이하다.

이미징 광학계(70)는 수집 광학계(60)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)의 상태(state)를 변형시키거나, 수집 광학계(60)의 배율을 변화시킨다. 즉, 이미징 광학계(70)도 어퍼쳐(aperture), 편광판(polarizer), 또는 호모지나이저(homogenizer) 등을 포함할 수 있다.

이미징 광학계(70)가 다양한 어퍼처를 포함하는 경우에, 어퍼처의 형상에 따라, 수집 광학계(60)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)은 다양한 형상을 갖도록 변형될 수 있다. 다양한 어퍼처에 따라, 광 검출기(80)에 도달하는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기가 달라질 수 있으므로, 최적의 조건을 갖는 어퍼처를 이용할 필요가 있다.

또한, 이미징 광학계(70)는 다양한 편광판을 포함할 수 있다. 이미징 광학계(70)에 다양한 편광판이 포함되는 경우에, 수집 광학계(60)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)의 편광 방향을 조절할 수 있다. 편광 방향에 따라, 광 검출기(80)에 도달하는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기가 달라질 수 있으므로, 최적의 조건을 갖도록 편광 방향을 조절할 필요가 있다.

또한, 이미징 광학계(70)는 다양한 호모지나이저를 포함할 수 있다. 이미징 광학계(70)에 다양한 호모지나이저가 포함되는 경우에, 광 검출기(80)에 도달하는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기가 달라질 수 있으므로, 최적의 조건을 갖도록 호모지나이저를 포함할 필요가 있다.

광 검출기(80)는 기판(50)으로부터 반사되어 포커싱 광학계(40), 빔 스플리터(30), 수집 광학계(60), 이미징 광학계(70)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)을 검출하는 역할을 한다. 광 검출기(80)에서 검출된 적외선 광(IR_BEAM)을 이용하여, 기판(50)의 상태 또는 컨택홀 내의 하부면의 상태 등을 알 수 있다. 예를 들어, 기판(50)에 존재하는 결함 정보를 알고, 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함 정보를 알게된 경우에, 컨택홀 형성 공정에서 발생한 결함에 관한 정보를 알 수 있다.

컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함은, 과성장 결함(overgrowth defect) 또는 결손 결함(missing defect)일 수 있다. 컨택홀 내의 하부면에 과성장 결함이 발생한 경우와 결손 결함이 발생한 경우는, 서로 다른 광량을 갖는 적외선 광(IR_BEAM)을 반사시키며, 광 검출기(80)에 의해 검출되는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기도 달라지게 된다. 이러한 차이점을 미리 알고 있는 경우에, 결함에 관한 정보를 데이터베이스화 하여, 신속하게 결함 검사 공정을 수행할 수 있다.

이미지 처리기(90)는 광 검출기(80)로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 이미지로 변환시킨다. 광 검출기(80)에서 검출한 적외선 광(IR_BEAM)의 세기에 관한 정보를 이용하여, 이미지 처리기(90)는 디지털 이미지를 생성한다. 즉, 기판(50)에 관한 이미지 상에 디지털화된 결함 이미지를 오버랩시켜, 사용자가 기판(50)에 존재하는 결함을 용이하게 알 수 있도록 디지털 이미지를 제공한다.

결함 분석기(100)는 이미지 처리기(90)가 제공한 디지털 이미지를 기초로 하여, 제1 결함 이미지와 제2 결함 이미지를 생성하고, 제1 결함 이미지와 제2 결함 이미지를 비교하여 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 분석한다.

즉, 기판(50)의 결함에 관한 디지털 이미지(i1)와 컨택홀 내의 하부면의 결함에 관한 디지털 이미지(i2)를 이용하여 컨택홀 형성 공정에서 발생한 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 분석할 수 있다.

컨택홀 내의 하부면의 결함에 관한 디지털 이미지(i2)에서 기판(50)의 결함에 관한 디지털 이미지(i1)를 빼면, 컨택홀 형성 공정에서 발생한 결함에 관한 디지털 이미지(i3)만이 남게되므로, 용이하게 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 발견할 수 있다.

컨택홀 내의 하부면에 과성장 결함이 발생한 경우에, 디지털 이미지(i3)에는 밝은 부분이 나타나게 되며, 컨택홀 내의 하부면에 결손 결함이 발생한 경우에는, 디지털 이미지(i3)에는 어두운 부분이 나타나게 된다.

결함 분석기(100)는 기판(50)에 관한 기 정해진 좌표 정보를 기초로 하여, 컨택홀에 대한 검사를 수행할 수 있다. 즉, 기판(50)에 관해 좌표를 생성하고, 이러한 좌표에 대응하는 위치에 컨택홀을 형성할 수 있다. 이러한 컨택홀 형성 공정이 반복되는 경우에, 기 정해진 좌표 정보를 이용하여 컨택홀이 형성되는 위치를 알 수 있으며, 이러한 위치에 적외선 광(IR_BEAM)을 조사하여 위에서 설명한 방식대로 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함에 관해 검사할 수 있다.

도 7은 결함에서 발생된 신호의 세기를 어퍼처의 종류에 따라 나타낸 그래프이다. 도 8 및 도 9는 결함에서 발생된 신호의 세기가 상대적으로 강한 어퍼처의 형태를 도시한 것이다.

도 7에서는, 빔 셰이퍼(20)로서 어퍼처를 이용하는 경우에, 어퍼처의 형태에 따라 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함으로부터 반사된 적외선 광(IR_BEAM)의 신호의 세기를 도시하고 있다. 이 때, 21번 어퍼처의 형태와 22번 어퍼처의 형태가 도 8 및 도 9에 각각 도시되어 있으며, 이러한 어퍼처의 형태를 이용하는 경우에 상대적으로 높은 신호의 세기를 획득할 수 있다. 특히, 어퍼처의 NA가 0.5 정도인 경우에 상대적으로 높은 신호의 세기를 획득할 수 있다.

도 10 내지 도 12는 SDA를 이용하여 결함을 분석하는 과정을 나타낸 도면들이다.

도 10 내지 도 12에서는, 이미지 처리기(90)에서 생성되는 디지털 이미지에 관해 도시하고 있다. 도 10에서는 기판(50)의 결함에 관한 디지털 이미지(i1)를 도시하고 있고, 도 11에서는 컨택홀 내의 하부면의 결함에 관한 디지털 이미지(i2)를 도시하고 있고, 도 12에서는 컨택홀 형성 공정에서 발생한 결함에 관한 디지털 이미지(i3)를 도시하고 있다.

즉, 도 11의 경우에, 컨택홀 형성 공정을 수행한 이후, 결함 검사 공정을 수행하여 생성된 디지털 이미지를 도시하고 있다. 기존에 기판(50)에 존재하는 결함에 관한 이미지에, 컨택홀 형성 공정에서 발생한 결함에 관한 이미지를 포함하고 있기 때문에, 디지털 이미지(i2)와 디지털 이미지(i1)의 차이가 컨택홀 형성 공정에서 발생한 결함에 관한 디지털 이미지(i3)가 된다.

이하에서는, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 기판 결함 검사 장치에 관해 설명하기로 한다.

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치의 블록도이다. 설명의 편의상, 본 발명의 제1 실시예예 따른 기판 결함 검사 장치를 설명한 것과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치(2)는, 광원(110), 기판(150), 광 검출기(180), 결함 분석기(200) 등을 포함한다.

광원(110)은 기판(150)으로 적외선 광(IR_BEAM)을 방출한다. 이 때, 광원(110)은 적외선 광(IR_BEAM)을 방출하며, 적외선 광(IR_BEAM)의 파장은 600nm 내지 900nm일 수 있다.

광원(110)은, 예를 들어, 적외선 광(IR_BEAM)을 방출하는 레이저 다이오드(LD) 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)일 수 있으며, 광원(110)으로부터 방출되는 적외선 광(IR_BEAM)의 출력은 조절될 수 있다.

기판(150)은 반도체 기판일 수 있다. 이러한 기판(150)은 실리콘, 스트레인 실리콘(strained Si), 실리콘 합금, 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘 게르마늄(SiGe), 실리콘 게르마늄 카바이드(SiGeC), 게르마늄, 게르마늄 합금, 갈륨 아세나이드(GaAs), 인듐 아세나이드(InAs), III-V 반도체, 및 II-VI 반도체 중 하나를 포함하거나, 이들의 조합물, 이들의 적층물을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 반도체 기판이 아닌 유기(organic) 플라스틱 기판일 수도 있다.

기판(150)에 적층 구조를 갖는 구조물이 형성되고, 이러한 구조물 내에 컨택홀이 형성되고, 이러한 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 검사하기 위해 기판 결함 검사 장치(2)를 이용한다.

광 검출기(180)는 기판(150)으로부터 반사된 적외선 광(IR_BEAM)을 검출하는 역할을 한다. 광 검출기(180)에서 검출된 적외선 광(IR_BEAM)을 이용하여, 기판(150)의 상태 또는 컨택홀 내의 하부면의 상태 등을 알 수 있다. 예를 들어, 기판(150)에 존재하는 결함 정보를 알고, 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함 정보를 알게된 경우에, 컨택홀 형성 공정에서 발생한 결함에 관한 정보를 알 수 있다.

컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함은, 과성장 결함(overgrowth defect) 또는 결손 결함(missing defect)일 수 있다. 컨택홀 내의 하부면에 과성장 결함이 발생한 경우와 결손 결함이 발생한 경우는, 서로 다른 광량을 갖는 적외선 광(IR_BEAM)을 반사시키며, 광 검출기(180)에 의해 검출되는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기도 달라지게 된다.

결함 분석기(200)는 광 검출기(180)로부터 제1 정보(if1)와 제2 정보(if2)를 제공받아, 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 분석한다.

여기에서, 제2 정보(if2)는 제1 정보(if1)보다 후속 공정에서 획득된 정보일 수 있다. 즉, 제1 정보(if1)는 컨택홀 형성 공정 전에, 기판(150)에 대한 결함에 관한 정보이고, 제2 정보(if2)는 컨택홀 형성 공정 이 후, 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함에 관한 정보이다.

결함 분석기(200)는 기판(150)에 관한 기 정해진 좌표 정보를 기초로 하여, 컨택홀에 대한 검사를 수행할 수 있다. 즉, 기판(150)에 관해 좌표를 생성하고, 이러한 좌표에 대응하는 위치에 컨택홀을 형성할 수 있다. 이러한 컨택홀 형성 공정이 반복되는 경우에, 기 정해진 좌표 정보를 이용하여 컨택홀이 형성되는 위치를 알 수 있으며, 이러한 위치에 적외선 광(IR_BEAM)을 조사하여 위에서 설명한 방식대로 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함에 관해 검사할 수 있다.

도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치의 블록도이다. 설명의 편의상, 본 발명의 제1 실시예예 따른 기판 결함 검사 장치를 설명한 것과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치(3)는, 광원(310), 빔 스플리터(330), 기판(350), 광 검출기(380), 결함 분석기(400) 등을 포함한다.

광원(310)은 빔 스플리터(330)를 향하여 적외선 광(IR_BEAM)을 방출한다. 이 때, 광원(310)이 방출하는 적외선 광(IR_BEAM)의 파장은 600nm 내지 900nm일 수 있다.

광원(310)은, 예를 들어, 적외선 광(IR_BEAM)을 방출하는 레이저 다이오드(LD) 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)일 수 있으며, 광원(310)으로부터 방출되는 적외선 광(IR_BEAM)의 출력은 조절될 수 있다.

빔 스플리터(330)는 광원(310)으로부터 제공된 적외선 광(IR_BEAM)을 제공받아 반사시키거나, 기판(350)으로부터 반사된 적외선 광(IR_BEAM)을 투과시키도록 형성된다.

기판(350)은 반도체 기판일 수 있다. 이러한 기판(350)은 실리콘, 스트레인 실리콘(strained Si), 실리콘 합금, 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘 게르마늄(SiGe), 실리콘 게르마늄 카바이드(SiGeC), 게르마늄, 게르마늄 합금, 갈륨 아세나이드(GaAs), 인듐 아세나이드(InAs), III-V 반도체, 및 II-VI 반도체 중 하나를 포함하거나, 이들의 조합물, 이들의 적층물을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 반도체 기판이 아닌 유기(organic) 플라스틱 기판일 수도 있다.

기판(350)에 적층 구조를 갖는 구조물이 형성되고, 이러한 구조물 내에 컨택홀이 형성되고, 이러한 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 검사하기 위해 기판 결함 검사 장치(3)를 이용한다.

광 검출기(380)는 기판(350)으로부터 반사되어 빔 스플리터(330)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)을 검출하는 역할을 한다. 광 검출기(380)에서 검출된 적외선 광(IR_BEAM)을 이용하여, 기판(350)의 상태 또는 컨택홀 내의 하부면의 상태 등을 알 수 있다. 예를 들어, 기판(350)에 존재하는 결함 정보를 알고, 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함 정보를 알게된 경우에, 컨택홀 형성 공정에서 발생한 결함에 관한 정보를 알 수 있다.

컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함은, 과성장 결함(overgrowth defect) 또는 결손 결함(missing defect)일 수 있다. 컨택홀 내의 하부면에 과성장 결함이 발생한 경우와 결손 결함이 발생한 경우는, 서로 다른 광량을 갖는 적외선 광(IR_BEAM)을 반사시키며, 광 검출기(380)에 의해 검출되는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기도 달라지게 된다.

결함 분석기(400)는 광 검출기(380)로부터 제3 정보(if3)와 제4 정보(if4)를 제공받아, 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 분석한다.

여기에서, 제4 정보(if4)는 제3 정보(if3)보다 후속 공정에서 획득된 정보일 수 있다. 즉, 제3 정보(if3)는 컨택홀 형성 공정 전에, 기판(350)에 대한 결함에 관한 정보이고, 제4 정보(if4)는 컨택홀 형성 공정 이 후, 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함에 관한 정보이다.

결함 분석기(400)는 기판(350)에 관한 기 정해진 좌표 정보를 기초로 하여, 컨택홀에 대한 검사를 수행할 수 있다. 즉, 기판(350)에 관해 좌표를 생성하고, 이러한 좌표에 대응하는 위치에 컨택홀을 형성할 수 있다. 이러한 컨택홀 형성 공정이 반복되는 경우에, 기 정해진 좌표 정보를 이용하여 컨택홀이 형성되는 위치를 알 수 있으며, 이러한 위치에 적외선 광(IR_BEAM)을 조사하여 위에서 설명한 방식대로 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함에 관해 검사할 수 있다.

도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치의 블록도이다. 설명의 편의상, 본 발명의 제1 실시예예 따른 기판 결함 검사 장치를 설명한 것과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치(4)는, 광원(410), 빔 스플리터(430), 기판(450), 광 검출기(480), 이미지 처리기(490), 결함 분석기(500) 등을 포함한다.

광원(410)은 빔 스플리터(430)를 향하여 적외선 광(IR_BEAM)을 방출한다. 이 때, 광원(410)이 방출하는 적외선 광(IR_BEAM)의 파장은 600nm 내지 900nm일 수 있다.

광원(410)은, 예를 들어, 적외선 광(IR_BEAM)을 방출하는 레이저 다이오드(LD) 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)일 수 있으며, 광원(410)으로부터 방출되는 적외선 광(IR_BEAM)의 출력은 조절될 수 있다.

빔 스플리터(430)는 광원(410)으로부터 제공된 적외선 광(IR_BEAM)을 제공받아 반사시키거나, 기판(450)으로부터 반사된 적외선 광(IR_BEAM)을 투과시키도록 형성된다.

기판(450)은 반도체 기판일 수 있다. 이러한 기판(450)은 실리콘, 스트레인 실리콘(strained Si), 실리콘 합금, 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘 게르마늄(SiGe), 실리콘 게르마늄 카바이드(SiGeC), 게르마늄, 게르마늄 합금, 갈륨 아세나이드(GaAs), 인듐 아세나이드(InAs), III-V 반도체, 및 II-VI 반도체 중 하나를 포함하거나, 이들의 조합물, 이들의 적층물을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 반도체 기판이 아닌 유기(organic) 플라스틱 기판일 수도 있다.

기판(450)에 적층 구조를 갖는 구조물이 형성되고, 이러한 구조물 내에 컨택홀이 형성되고, 이러한 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 검사하기 위해 기판 결함 검사 장치(4)를 이용한다.

광 검출기(480)는 기판(450)으로부터 반사되어 빔 스플리터(430)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)을 검출하는 역할을 한다. 광 검출기(480)에서 검출된 적외선 광(IR_BEAM)을 이용하여, 기판(450)의 상태 또는 컨택홀 내의 하부면의 상태 등을 알 수 있다. 예를 들어, 기판(450)에 존재하는 결함 정보를 알고, 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함 정보를 알게된 경우에, 컨택홀 형성 공정에서 발생한 결함에 관한 정보를 알 수 있다.

컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함은, 과성장 결함(overgrowth defect) 또는 결손 결함(missing defect)일 수 있다. 컨택홀 내의 하부면에 과성장 결함이 발생한 경우와 결손 결함이 발생한 경우는, 서로 다른 광량을 갖는 적외선 광(IR_BEAM)을 반사시키며, 광 검출기(480)에 의해 검출되는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기도 달라지게 된다.

이미지 처리기(490)는 광 검출기(480)로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 이미지로 변환시킨다. 광 검출기(480)에서 검출한 적외선 광(IR_BEAM)의 세기에 관한 정보를 이용하여, 이미지 처리기(490)는 디지털 이미지를 생성한다. 즉, 기판(450)에 관한 이미지 상에 디지털화된 결함 이미지를 오버랩시켜, 사용자가 기판(450)에 존재하는 결함을 용이하게 알 수 있도록 디지털 이미지를 제공한다.

결함 분석기(500)는 이미지 처리기(490)가 제공한 디지털 이미지를 기초로 하여, 제4 결함 이미지와 제5 결함 이미지를 생성하고, 제4 결함 이미지와 제5 결함 이미지를 비교하여 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 분석한다.

즉, 기판(450)의 결함에 관한 디지털 이미지(i4)와 컨택홀 내의 하부면의 결함에 관한 디지털 이미지(i5)를 이용하여 컨택홀 형성 공정에서 발생한 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 분석할 수 있다.

컨택홀 내의 하부면의 결함에 관한 디지털 이미지(i5)에서 기판(450)의 결함에 관한 디지털 이미지(i4)를 빼면, 컨택홀 형성 공정에서 발생한 결함에 관한 디지털 이미지(i6)만이 남게되므로, 용이하게 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 발견할 수 있다.

결함 분석기(500)는 기판(450)에 관한 기 정해진 좌표 정보를 기초로 하여, 컨택홀에 대한 검사를 수행할 수 있다. 즉, 기판(450)에 관해 좌표를 생성하고, 이러한 좌표에 대응하는 위치에 컨택홀을 형성할 수 있다. 이러한 컨택홀 형성 공정이 반복되는 경우에, 기 정해진 좌표 정보를 이용하여 컨택홀이 형성되는 위치를 알 수 있으며, 이러한 위치에 적외선 광(IR_BEAM)을 조사하여 위에서 설명한 방식대로 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함에 관해 검사할 수 있다.

도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치의 블록도이다. 설명의 편의상, 본 발명의 제1 실시예예 따른 기판 결함 검사 장치를 설명한 것과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다.

도 16을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치(5)는, 광원(510), 빔 스플리터(530), 기판(550), 수집 광학계(560), 이미징 광학계(570), 광 검출기(580), 이미지 처리기(590), 결함 분석기(600) 등을 포함한다.

광원(510)은 빔 스플리터(530)를 향하여 적외선 광(IR_BEAM)을 방출한다. 이 때, 광원(510)이 방출하는 적외선 광(IR_BEAM)의 파장은 600nm 내지 900nm일 수 있다.

광원(510)은, 예를 들어, 적외선 광(IR_BEAM)을 방출하는 레이저 다이오드(LD) 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)일 수 있으며, 광원(510)으로부터 방출되는 적외선 광(IR_BEAM)의 출력은 조절될 수 있다.

빔 스플리터(530)는 광원(510)으로부터 제공된 적외선 광(IR_BEAM)을 제공받아 반사시키거나, 기판(550)으로부터 반사된 적외선 광(IR_BEAM)을 투과시키도록 형성된다.

기판(550)은 반도체 기판일 수 있다. 이러한 기판(550)은 실리콘, 스트레인 실리콘(strained Si), 실리콘 합금, 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘 게르마늄(SiGe), 실리콘 게르마늄 카바이드(SiGeC), 게르마늄, 게르마늄 합금, 갈륨 아세나이드(GaAs), 인듐 아세나이드(InAs), III-V 반도체, 및 II-VI 반도체 중 하나를 포함하거나, 이들의 조합물, 이들의 적층물을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 반도체 기판이 아닌 유기(organic) 플라스틱 기판일 수도 있다.

기판(550)에 적층 구조를 갖는 구조물이 형성되고, 이러한 구조물 내에 컨택홀이 형성되고, 이러한 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 검사하기 위해 기판 결함 검사 장치(5)를 이용한다.

수집 광학계(560)는 빔 스플리터(530)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)을 포커싱(focusing)한다. 즉, 기판(550)으로부터 반사된 적외선 광(IR_BEAM)이 빔 스플리터(530)를 투과하게 되고, 빔 스플리터(530)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)을 포커싱하여, 이러한 광으로부터 다양한 정보를 얻을 수 있도록 한다.

수집 광학계(560)에 의해 적외선 광(IR_BEAM)을 포커싱하면, 광 검출기(580)에 도달하는 광량이 증가하게되고, 기판(550) 또는 컨택홀의 하부면으로부터 반사된 적외선 광(IR_BEAM)에 대한 정보를 획득하기에 용이하다.

이미징 광학계(570)는 수집 광학계(560)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)의 상태(state)를 변형시키거나, 수집 광학계(560)의 배율을 변화시킨다. 즉, 이미징 광학계(570)는 어퍼쳐(aperture), 편광판(polarizer), 또는 호모지나이저(homogenizer) 등을 포함할 수 있다.

이미징 광학계(570)가 다양한 어퍼처를 포함하는 경우에, 어퍼처의 형상에 따라, 수집 광학계(560)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)은 다양한 형상을 갖도록 변형될 수 있다. 다양한 어퍼처에 따라, 광 검출기(580)에 도달하는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기가 달라질 수 있으므로, 최적의 조건을 갖는 어퍼처를 이용할 필요가 있다.

또한, 이미징 광학계(570)는 다양한 편광판을 포함할 수 있다. 이미징 광학계(570)에 다양한 편광판이 포함되는 경우에, 수집 광학계(560)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)의 편광 방향을 조절할 수 있다. 편광 방향에 따라, 광 검출기(580)에 도달하는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기가 달라질 수 있으므로, 최적의 조건을 갖도록 편광 방향을 조절할 필요가 있다.

또한, 이미징 광학계(570)는 다양한 호모지나이저를 포함할 수 있다. 이미징 광학계(570)에 다양한 호모지나이저가 포함되는 경우에, 광 검출기(580)에 도달하는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기가 달라질 수 있으므로, 최적의 조건을 갖도록 호모지나이저를 포함할 필요가 있다.

광 검출기(580)는 기판(550)으로부터 반사되어 빔 스플리터(530), 수집 광학계(560), 이미징 광학계(570)를 투과한 적외선 광(IR_BEAM)을 검출하는 역할을 한다. 광 검출기(580)에서 검출된 적외선 광(IR_BEAM)을 이용하여, 기판(550)의 상태 또는 컨택홀 내의 하부면의 상태 등을 알 수 있다. 예를 들어, 기판(550)에 존재하는 결함 정보를 알고, 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함 정보를 알게된 경우에, 컨택홀 형성 공정에서 발생한 결함에 관한 정보를 알 수 있다.

컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함은, 과성장 결함(overgrowth defect) 또는 결손 결함(missing defect)일 수 있다. 컨택홀 내의 하부면에 과성장 결함이 발생한 경우와 결손 결함이 발생한 경우는, 서로 다른 광량을 갖는 적외선 광(IR_BEAM)을 반사시키며, 광 검출기(580)에 의해 검출되는 적외선 광(IR_BEAM)의 세기도 달라지게 된다.

이미지 처리기(590)는 광 검출기(580)로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 이미지로 변환시킨다. 광 검출기(580)에서 검출한 적외선 광(IR_BEAM)의 세기에 관한 정보를 이용하여, 이미지 처리기(590)는 디지털 이미지를 생성한다. 즉, 기판(550)에 관한 이미지 상에 디지털화된 결함 이미지를 오버랩시켜, 사용자가 기판(550)에 존재하는 결함을 용이하게 알 수 있도록 디지털 이미지를 제공한다.

결함 분석기(600)는 이미지 처리기(590)가 제공한 디지털 이미지를 기초로 하여, 제7 결함 이미지와 제8 결함 이미지를 생성하고, 제7 결함 이미지와 제8 결함 이미지를 비교하여 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 분석한다.

즉, 기판(550)의 결함에 관한 디지털 이미지(i7)와 컨택홀 내의 하부면의 결함에 관한 디지털 이미지(i8)를 이용하여 컨택홀 형성 공정에서 발생한 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 분석할 수 있다.

컨택홀 내의 하부면의 결함에 관한 디지털 이미지(i8)에서 기판(550)의 결함에 관한 디지털 이미지(i7)를 빼면, 컨택홀 형성 공정에서 발생한 결함에 관한 디지털 이미지(i9)만이 남게되므로, 용이하게 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함을 발견할 수 있다.

결함 분석기(600)는 기판(550)에 관한 기 정해진 좌표 정보를 기초로 하여, 컨택홀에 대한 검사를 수행할 수 있다. 즉, 기판(550)에 관해 좌표를 생성하고, 이러한 좌표에 대응하는 위치에 컨택홀을 형성할 수 있다. 이러한 컨택홀 형성 공정이 반복되는 경우에, 기 정해진 좌표 정보를 이용하여 컨택홀이 형성되는 위치를 알 수 있으며, 이러한 위치에 적외선 광(IR_BEAM)을 조사하여 위에서 설명한 방식대로 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함에 관해 검사할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 결함 검사 방법에 관해 설명하기로 한다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 결함 검사 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 결함 검사 방법은, 우선, 기판을 향하여 제1 적외선 광(IR_1)을 방출한다(S100). 이 때, 광원으로부터 방출된 제1 적외선 광(IR_1)은 빔 셰이퍼, 빔 스플리터, 포커싱 광학계 등을 거쳐 기판에 도달할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 빔 셰이퍼, 빔 스플리터, 포커싱 광학계 중 적어도 하나는 포함되지 않을 수 있다.

제1 적외선 광(IR_1)의 파장은, 예를 들어, 600nm 내지 900nm일 수 있다. 이러한 제1 적외선 광(IR_1)을 방출하는 광원은 레이저 다이오드(LD) 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이어서, 기판으로부터 반사된 제2 적외선 광(IR_2)을 검출한다(S110). 이 때, 기판으로부터 반사된 제2 적외선 광(IR_2)은 포커싱 광학계, 빔 스플리터, 수집 광학계, 이미징 광학계 등을 거쳐 광 검출기에 도달할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 포커싱 광학계, 빔 스플리터, 수집 광학계, 이미징 광학계 중 적어도 하나는 포함되지 않을 수 있다.

제2 적외선 광(IR_2)의 파장은, 제1 적외선 광(IR_1)과 마찬가지로 600nm 내지 900nm일 수 있다. 왜냐하면, 제2 적외선 광(IR_2)은 제1 적외선 광(IR_1)이 기판에서 반사된 광이기 때문이다.

이어서, 기판에 컨택홀을 형성한다(S120). 컨택홀은, 기판 상에 적층 구조가 형성되고, 기판의 상하부를 전기적으로 연결하기 위해 형성되는 것이다. 이러한 컨택홀의 내부를 도전성 재료로 채우기 전에, 컨택 불량 방지를 위해 컨택홀 내부에 결함이 발생되었는지 여부를 검사할 필요가 있다. 특히, 컨택홀 내부의 하면에 과성장 결함(overgrowth defect) 또는 결손 결함(missing defect)이 발생되었는지 여부를 검사하기 위해, 본 발명에서의 기판 결함 검사 방법을 이용한다.

기판에 컨택홀을 형성하고 난 후, 상기 컨택홀을 향하여 제3 적외선 광(IR_3)을 방출한다(S130).

제3 적외선 광(IR_3)의 파장도, 예를 들어, 600nm 내지 900nm일 수 있다. 이러한 제3 적외선 광(IR_3)을 방출하는 광원은 레이저 다이오드(LD) 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제3 적외선 광(IR_3)의 파장이 600nm 내지 900nm인 경우에, 컨택홀의 하부면까지 침투할 수 있다. 따라서, 컨택홀 내의 하부면에 발생한 결함 검사의 효율성을 증가시키기 위해 제3 적외선 광(IR_3)의 파장도 600nm 내지 900nm인 것을 이용할 수 있다.

이어서, 컨택홀의 하부면으로부터 반사된 제4 적외선 광(IR_4)을 검출한다(S140).

제4 적외선 광(IR_4)의 파장은, 제3 적외선 광(IR_3)과 마찬가지로 600nm 내지 900nm일 수 있다. 왜냐하면, 제4 적외선 광(IR_4)은 제3 적외선 광(IR_3)이 기판에서 반사된 광이기 때문이다.

이어서, 제2 적외선 광(IR_2)과 제4 적외선 광(IR_4)을 이용하여 컨택홀의 하부면에 존재하는 결함을 검출한다(S150). 이 때, 제2 적외선 광(IR_2)으로부터 광 신호(S1)를 추출하여 기판에 존재하는 결함의 상태를 검사하고, 제4 적외선 광(IR_4)으로부터 광 신호(S2)를 추출하여 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함의 상태를 검사한다. 다만, 제4 적외선 광(IR_4)은 기판에 컨택홀이 형성되고 난 후에 결함 검사를 수행하여 기판으로부터 반사된 광이기 때문에, 제4 적외선 광(IR_4)으로부터 추출한 광 신호(S2)에는 컨택홀에 대한 결함 정보와 컨택홀 형성 공정 이전에 기판에 존재하던 결함에 관한 정보를 모두 포함하고 있다. 따라서, SDA를 이용하여 컨택홀 형성 공정에서 발생한 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함에 대해 검사할 수 있다.

특히, 기판에 관한 기 정해진 좌표 정보를 기초로 하여, 컨택홀에 대한 결함 검사를 수행할 수 있다. 컨택홀 형성 공정이 반복되는 경우에, 기 정해진 좌표 정보를 이용하여 컨택홀이 형성되는 위치를 알 수 있으며, 이러한 위치에 제1 및 제3 적외선 광(IR_1, IR_3)을 조사하여 위에서 설명한 방식대로 컨택홀 내의 하부면에 존재하는 결함에 관해 검사할 수 있다.

도 18은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 결함 검사 장치를 이용하여 제조한 비휘발성 메모리 장치를 포함하는 메모리 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

도 18을 참조하면, 메모리 시스템(1000)은 비휘발성 메모리 장치(1100) 및 컨트롤러(1200)를 포함한다.

비휘발성 메모리 장치(1100)는 예를 들어 수직형(Vertical) NAND 플래시 메모리로 제공될 수 있다.

컨트롤러(1200)는 호스트(Host) 및 비휘발성 메모리 장치(1100)에 연결될 수 있다. 호스트(Host)로부터의 요청에 응답하여, 컨트롤러(1200)는 비휘발성 메모리 장치(1100)를 액세스하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(1200)는 비휘발성 메모리 장치(1100)의 읽기, 쓰기, 소거, 그리고 배경(background) 동작을 제어하도록 형성될 수 있다.

컨트롤러(1200)는 비휘발성 메모리 장치(1100) 및 호스트(Host) 사이에 인터페이스를 제공하도록 형성될 수 있다. 컨트롤러(1200)는 비휘발성 메모리 장치(1100)를 제어하기 위한 펌웨어(firmware)를 구동하도록 형성될 수 있다.

예시적으로, 컨트롤러(1200)는 램(RAM, Random Access Memory), 프로세싱 유닛(processing unit), 호스트 인터페이스(host interface), 그리고 메모리 인터페이스(memory interface)와 같은 잘 알려진 구성 요소들을 더 포함할 수 있다.

램(RAM)은 프로세싱 유닛의 동작 메모리, 비휘발성 메모리 장치(1100) 및 호스트(Host) 사이의 캐시 메모리, 그리고 비휘발성 메모리 장치(1100) 및 호스트(Host) 사이의 버퍼 메모리 중 적어도 하나로서 이용될 수 있다.

프로세싱 유닛은 컨트롤러(1200)의 제반 동작을 제어할 수 있다.

호스트 인터페이스는 호스트(Host) 및 컨트롤러(1200) 사이의 데이터 교환을 수행하기 위한 프로토콜을 포함할 수 있다. 예시적으로, 컨트롤러(1200)는 USB (Universal Serial Bus) 프로토콜, MMC (multimedia card) 프로토콜, PCI (peripheral component interconnection) 프로토콜, PCI-E (PCI-express) 프로토콜, ATA (Advanced Technology Attachment) 프로토콜, Serial-ATA 프로토콜, Parallel-ATA 프로토콜, SCSI (small computer small interface) 프로토콜, ESDI (enhanced small disk interface) 프로토콜, 그리고 IDE (Integrated Drive Electronics) 프로토콜 등과 같은 다양한 인터페이스 프로토콜들 중 적어도 하나를 통해 외부(호스트)와 통신하도록 형성될 수 있다.

메모리 인터페이스는 비휘발성 메모리 장치(1100)와 인터페이싱한다. 예를 들면, 메모리 인터페이스는 낸드 인터페이스 또는 노어 인터페이스를 포함할 수 있다.

메모리 시스템(1000)은 오류 정정 블록을 추가적으로 포함하도록 형성될 수 있다. 오류 정정 블록은 오류 정정 코드(ECC)를 이용하여 비휘발성 메모리 장치(1100)로부터 읽어진 데이터의 오류를 검출하고, 정정하도록 형성된다. 예시적으로, 오류 정정 블록은 컨트롤러(1200)의 구성 요소로서 제공될 수 있다. 또한, 오류 정정 블록은 비휘발성 메모리 장치(1100)의 구성 요소로서 제공될 수도 있다.

컨트롤러(1200) 및 비휘발성 메모리 장치(1100)는 하나의 반도체 장치로 집적될 수 있다. 예시적으로, 컨트롤러(1200) 및 비휘발성 메모리 장치(1100)는 하나의 반도체 장치로 집적되어, 메모리 카드를 형성할 수 있다.

예를 들면, 컨트롤러(1200) 및 비휘발성 메모리 장치(1100)는 하나의 반도체 장치로 집적되어 PC 카드(PCMCIA, personal computer memory card international association), 컴팩트 플래시 카드(CF), 스마트 미디어 카드(SM, SMC), 메모리 스틱, 멀티미디어 카드(MMC, RS-MMC, MMCmicro), SD 카드(SD, miniSD, microSD, SDHC), 유니버설 플래시 기억장치(UFS) 등과 같은 메모리 카드를 형성할 수 있다.

컨트롤러(1200) 및 비휘발성 메모리 장치(1100)는 하나의 반도체 장치로 집적되어 반도체 드라이브(SSD, Solid State Drive)를 형성할 수 있다. 반도체 드라이브(SSD)는 반도체 메모리에 데이터를 저장하도록 형성되는 저장 장치를 포함할 수 있다. 메모리 시스템(1000)이 반도체 드라이브(SSD)로 이용되는 경우, 메모리 시스템(1000)에 연결된 호스트(Host)의 동작 속도는 획기적으로 개선될 수 있다.

다른 예로서, 메모리 시스템(1000)은 컴퓨터, UMPC (Ultra Mobile PC), 워크스테이션, 넷북(net-book), PDA (Personal Digital Assistants), 포터블(portable) 컴퓨터, 웹 타블렛(web tablet), 무선 전화기(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), e-북(e-book), PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 블랙박스(black box), 디지털 카메라(digital camera), 3차원 수상기(3-dimensional television), 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), 정보를 무선 환경에서 송수신할 수 있는 장치, 홈 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, 컴퓨터 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, 텔레매틱스 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, RFID 장치, 또는 컴퓨팅 시스템을 구성하는 다양한 구성 요소들 중 하나 등과 같은 전자 장치의 다양한 구성 요소들 중 하나로 제공될 수 있다.

예시적으로, 비휘발성 메모리 장치(1100) 또는 메모리 시스템(1000)은 다양한 형태들의 패키지로 실장될 수 있다. 예를 들면, 비휘발성 메모리 장치(1100) 또는 메모리 시스템(1000)은 PoP(Package on Package), Ball grid arrays(BGAs), Chip scale packages(CSPs), Plastic Leaded Chip Carrier(PLCC), Plastic Dual In Line Package(PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board(COB), Ceramic Dual In Line Package(CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack(MQFP), Thin Quad Flatpack(TQFP), Small Outline(SOIC), Shrink Small Outline Package(SSOP), Thin Small Outline(TSOP), Thin Quad Flatpack(TQFP), System In Package(SIP), Multi Chip Package(MCP), Wafer-level Fabricated Package(WFP), Wafer-Level Processed Stack Package(WSP) 등과 같은 방식으로 패키지화되어 실장될 수 있다.

도 19는 도 18의 메모리 시스템의 응용 예를 설명하기 위한 블록도이다.

도 19를 참조하면, 메모리 시스템(2000)은 비휘발성 메모리 장치(2100) 및 컨트롤러(2200)를 포함한다.

비휘발성 메모리 장치(2100)는 복수의 비휘발성 메모리 칩들을 포함한다. 복수의 비휘발성 메모리 칩들은 복수의 그룹들로 분할된다. 복수의 비휘발성 메모리 칩들의 각 그룹은 하나의 공통 채널을 통해 컨트롤러(2200)와 통신하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 비휘발성 메모리 칩들은 제1 내지 제k 채널들(CH1~CHk)을 통해 컨트롤러(2200)와 통신하는 것으로 도시되어 있다.

도 19에서, 하나의 채널에 복수의 비휘발성 메모리 칩들이 연결되는 것으로 설명되었다. 그러나, 하나의 채널에 하나의 비휘발성 메모리 칩이 연결되도록 메모리 시스템(2000)이 변형될 수 있다.

도 20은 도 18 또는 도 19의 메모리 시스템을 포함하는 컴퓨팅 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

도 20을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(3000)은 중앙 처리 장치(3100), 램(3200, RAM, Random Access Memory), 사용자 인터페이스(3300), 전원(3400), 그리고 메모리 시스템(2000)을 포함한다.

메모리 시스템(2000)은 시스템 버스(3500)를 통해, 중앙처리장치(3100), 램(3200), 사용자 인터페이스(3300), 및 전원(3400)에 전기적으로 연결된다. 사용자 인터페이스(3300)를 통해 제공되거나, 중앙 처리 장치(3100)에 의해서 처리된 데이터는 메모리 시스템(2000)에 저장된다.

도 20에서, 비휘발성 메모리 장치(2100)는 컨트롤러(2200)를 통해 시스템 버스(3500)에 연결되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 비휘발성 메모리 장치(2100)는 시스템 버스(3500)에 직접 연결되도록 형성될 수도 있다.

도 20에서, 도 19를 참조하여 설명된 메모리 시스템(2000)이 제공되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 메모리 시스템(2000)은 도 18을 참조하여 설명된 메모리 시스템(1000)으로 대체될 수 있다.

예시적으로, 컴퓨팅 시스템(3000)은 도 18 및 도 19를 참조하여 설명한 메모리 시스템들(1000, 2000)을 모두 포함하도록 형성될 수도 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 광원 20: 빔 셰이퍼
30: 빔 스플리터 40: 포커싱 광학계
50: 기판 60: 수집 광학계
70: 이미징 광학계 80: 광 검출기
90: 이미지 처리기 100: 결함 분석기

Claims (20)

1. 기판;
   상기 기판으로 적외선 광을 방출하는 광원;
   상기 기판으로부터 반사된 상기 적외선 광을 검출하는 광 검출기; 및
   상기 광 검출기로부터 제1 정보와 제2 정보를 제공받아 상기 기판에 존재하는 결함을 분석하는 결함 분석기를 포함하되,
   상기 제2 정보는 상기 제1 정보보다 후속 공정에서 획득된 정보인 기판 결함 검사 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 적외선 광의 파장은, 600nm 내지 900nm인 기판 결함 검사 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 결함은, 상기 기판의 컨택홀 내에 존재하는 기판 결함 검사 장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 결함은, 과성장 결함(overgrowth defect) 또는 결손 결함(missing defect)인 기판 결함 검사 장치.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 결함 분석기는, 상기 기판에 관한 기 정해진 좌표 정보를 기초로 하여 상기 컨택홀에 대한 검사를 수행하는 기판 결함 검사 장치.
6. 기판;
   상기 기판으로 적외선 광을 방출하는 광원;
   상기 기판으로부터 반사된 상기 적외선 광을 검출하는 광 검출기;
   상기 광 검출기로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 이미지로 변환하는 이미지 처리기; 및
   상기 디지털 이미지를 기초로 하여 제1 및 제2 결함 이미지를 생성하고, 상기 제1 및 제2 결함 이미지를 비교하여 상기 기판에 존재하는 결함을 분석하는 결함 분석기를 포함하는 기판 결함 검사 장치.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제2 결함 이미지는 상기 제1 결함 이미지보다 후속 공정에서 획득된 이미지인 기판 결함 검사 장치.
8. 제 6항에 있어서,
   상기 광원으로부터 방출된 상기 적외선 광을 제공받아, 상기 적외선 광의 상태(state)를 변형시키는 빔 셰이펴(beam shaper)를 더 포함하는 기판 결함 검사 장치.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 빔 셰이퍼는, 어퍼쳐(aperture), 편광판(polarizer), 또는 호모지나이저(homogenizer)인 기판 결함 검사 장치.
10. 제 8항에 있어서,
    상기 빔 셰이퍼를 투과한 상기 적외선 광을 제공받아 반사시키거나, 상기 기판으로부터 반사된 상기 적외선 광을 투과시키는 빔 스플리터(beam spliter)를 더 포함하는 기판 결함 검사 장치.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 빔 스플리터를 투과한 상기 적외선 광을 포커싱(focusing)하는 수집 광학계(collection optics)를 더 포함하는 기판 결함 검사 장치.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 수집 광학계를 투과한 상기 적외선 광의 상태(state)를 변형시키거나, 상기 수집 광학계의 배율을 변화시키는 이미징 광학계(imaging optics)를 더 포함하는 기판 결함 검사 장치.
13. 600nm 내지 900nm의 광을 방출하는 광원;
    상기 광이 도달하여 반사되는 컨택홀 하부면; 및
    상기 컨택홀 하부면에서 반사된 상기 광을 검출하는 광 검출기를 포함하되,
    상기 광 검출기에서 검출된 상기 광의 정보를 이용하여 상기 컨택홀 하부면에 존재하는 결함을 검출하는 기판 결함 검사 장치.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 정보는 제1 공정과 제2 공정에 관한 정보를 포함하는 기판 결함 검사 장치.
15. 제 14항에 있어서,
    상기 제2 공정은 상기 제1 공정보다 후속 공정인 기판 결함 검사 장치.
16. 제 15항에 있어서,
    상기 결함은, 상기 제2 공정에 따라 상기 컨택홀 하부면에 발생한 과성장 결함(overgrowth defect)이거나 결손 결함(missing defect)인 기판 결함 검사 장치.
17. 기판을 향하여 제1 적외선 광을 방출하고,
    상기 기판으로부터 반사된 제2 적외선 광을 검출하고,
    상기 기판에 컨택홀을 형성하고,
    상기 컨택홀을 향하여 제3 적외선 광을 방출하고,
    상기 컨택홀의 하부면으로부터 반사된 제4 적외선 광을 검출하고,
    상기 제2 및 제4 적외선 광을 이용하여 상기 컨택홀의 하부면에 존재하는 결함을 검출하는 것을 포함하는 기판 결함 검사 방법.
18. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 적외선 광의 파장은, 600nm 내지 900nm인 기판 결함 검사 방법.
19. 제 17항에 있어서,
    상기 결함은, 과성장 결함(overgrowth defect) 또는 결손 결함(missing defect)인 기판 결함 검사 방법.
20. 제 17항에 있어서,
    상기 결함을 검출하는 것은, 상기 기판에 관한 기 정해진 좌표 정보를 기초로 하여 상기 컨택홀에 대한 검사를 수행하는 기판 결함 검사 방법.
    

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