KR20160101137A

KR20160101137A - 다중 채널 후방 웨이퍼 검사

Info

Publication number: KR20160101137A
Application number: KR1020167019615A
Authority: KR
Inventors: 야코브 밥로브
Original assignee: 케이엘에이-텐코 코포레이션
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2016-08-24
Also published as: JP2017510791A; JP6425728B2; KR102120526B1; US9689804B2; EP3087593A4; WO2015100350A1; EP3087593A1; TWI642130B; TW201539612A; US20150233841A1; EP3087593B1; CN105849884A; CN105849884B

Abstract

다중 채널 포커스 제어를 이용하여 웨이퍼의 후방 표면을 검사하기 위한 시스템은, 위치설정된 제1 검사 서브시스템들 및 추가 검사 서브시스템들을 포함하는 검사 서브시스템들의 세트를 포함한다. 제1 및 추가 검사 서브시스템들은, 광학 어셈블리, 액추에이션 어셈블리, 및 광학 어셈블리의 일부분과 웨이퍼의 후방 표면 사이에 위치 특징을 감지하도록 구성된 위치 센서를 포함하며, 광학 어셈블리는 액추에이션 어셈블리 상에 배치된다. 시스템은 웨이퍼의 후방 표면의 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 획득하고, 수신된 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들에 기반하여, 제1 검사 서브시스템의 제1 포커스 위치 또는 추가 검사 서브시스템의 추가 포커스 위치를 조정하도록 구성된 제어기를 더 포함한다.

Description

다중 채널 후방 웨이퍼 검사{MULTI-CHANNEL BACKSIDE WAFER INSPECTION}

본 출원은 35 U.S.C.§119(e) 하에서 Yakov Bobrov라는 이름의 발명자에 의해 "SAMPLE INSPECTION AND REVIEW IN SEMICONDUCTOR FABRICATION OR TESTING"라는 제목으로 2013년 12월 23일자로 출원된 미국 가출원 일련 번호 제61/920,458호의 우선권을 주장하며, 이 가출원은 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 통합된다.

본 발명은 일반적으로 샘플 검사 및 검토에 관련되며, 특히, 반도체 디바이스 테스팅 및 제조 동안의 후방 반도체 웨이퍼 검토와 관련된다.

반도체 디바이스 제조 프로세스들에 대한 공차들이 계속해서 좁아짐에 따라, 향상된 반도체 웨이퍼 검사 및 검토 툴들에 대한 요구가 계속해서 늘어나고 있다. 그러한 하나의 검토 툴은 후방 웨이퍼 검사 툴과 같은 웨이퍼 검사 툴을 포함한다. 대부분의 전방 검사 시스템들은 진공 척(vacuum chuck)과 같은 척 또는 웨이퍼 평면을 고정하는 다른 수단을 이용하나, 후방 검사 시스템은 제한되지 않은 상태로 웨이퍼가 고정되도록 요구한다. 이것은 포커스의 깊이가 제한되는 광학 시스템들에 대한 도전들을 제시한다. 그러한 후방 검사 시스템들에서, 반도체 웨이퍼는 통상적으로 연속적인 접촉선에 의해 에지에서 또는 수 개의 이산점들에서 지지되고, 웨이퍼는 자유 막(free membrane)으로 동작한다. 결과적으로, 웨이퍼는 웨이퍼 상에 성막된 하나 이상의 박막 코팅들의 표면 장력과 연관된 응력에 의해 야기되는 추가의 "휨(warp)" 또는 중력으로 인해 상당량의 "새그(sag)"를 보인다. 단일 채널 광학 시스템들과 같은 통상적인 접근법들은 제한된 처리량에 시달린다. 또한, 앞선 다중 채널 시스템들은 단지 전역적(global) 포커스 수정을 제공하여, 주어진 웨이퍼에 새그 및 휨을 수정하는 능력을 제한한다. 따라서, 종래 기술에서 식별된 결함들을 치료하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

개시물의 여러 장점들은 첨부 도면들을 참고로 하여 본 기술분야의 당업자에 의해 더욱 잘 이해될 수 있다.

도 1a는 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 개별적인 채널 포커스 제어를 이용하는 다중 채널 검사 시스템의 간략화된 개략도를 예시한다.
도 1b는 본 개시물의 일 실시예에 따른, 다중 채널 검사 시스템의 단일 검사 서브시스템의 간략화된 개략도를 예시한다.
도 1c는 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 다중 채널 시스템 내의 단일 검사 채널의 포커스를 조정하기 위한 방법을 보여주는 프로세스 흐름도를 예시한다.
도 1d는 하나 이상 검사 스캐닝 프로세스들 이전에 획득된 웨이퍼 프로파일 맵의 개념도를 예시한다.
도 1e-1g는 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 다중 채널 검사 시스템의 검사 서브시스템들의 포커스 조정의 개념도를 예시한다.
도 1h는 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 수직으로 고정된 위치 센서들을 갖는 다중 채널 검사 시스템의 간략화된 개략도를 예시한다.
도 1i는 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 웨이퍼의 전면(front-surface)에 위치설정된 위치 센서들을 갖는 다중 채널 검사 시스템의 간략화된 개략도를 예시한다.
도 1j-1k는 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 웨이퍼 형상의 변화에 대한 설정들에 있어 개별적인 채널 포커스 제어를 이용하는 다중 채널 검사 시스템의 간략화된 개략도를 예시한다.
도 1l은 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 웨이퍼 형상 측정 시스템을 이용하여 웨이퍼 표면 위치가 모니터링되는 개별 채널 포커스 제어를 이용하는 다중 채널 검사 시스템의 간략화된 개략도를 예시한다.
도 1m은 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 다중 채널 시스템 내의 단일 검사 채널의 포커스를 조정하는 방법을 보여주는 프로세스 흐름도를 예시한다.
도 1n은 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 포커스 측정 디바이스로 실시간으로 개별 검사 채널들의 포커스가 모니터링되는 다중 채널 검사 시스템의 간략화된 개략도를 예시한다.
도 1o는 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 다중 채널 시스템 내의 단일 검사 채널의 포커스를 조정하기 위한 방법을 보여주는 프로세스 흐름도를 예시한다.

이제 개시된 청구 대상에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이며, 이는 첨부 도면들에 예시된다.

일반적으로 도 1a 내지 1o를 참고하여, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다.

본 개시물의 실시예들은 다중 채널 후방 웨이퍼 검사 시스템의 단일 검사 채널들을 개별적으로 포커싱하기 위한 방법들 및 시스템들에 관련된다.

본 개시물의 실시예들은 복수의 개별 접촉점들 또는 접촉선을 통한 웨이퍼의 에지에서 제한되는 웨이퍼 상의 검사 또는 검토 측정 프로세스를 수행하기에 적합하다. 이 점에서, 본 개시물의 실시예들은 중력 새그(gravitation sag) 및/또는 막 유도 휨(film induced warp)을 보여주는 하나 이상의 웨이퍼들을 검사 또는 검토하는 역할을 할 수 있다.

본 개시물의 실시예들은 둘 이상의 검사 채널들을 포함하는 검사를 개시하며, 여기서 각각의 채널은 개별적으로 포커스 조정 가능하다. 다중 채널 시스템의 주어진 검사 채널에 부여된 포커스 조정은 비-척킹된(un-chucked) 상태의 웨이퍼의 형상에 기반할 수 있다. 본 개시물의 실시예들은 각각의 개별 채널의 포커스가 다중 채널 검사 채널의 컴포넌트들 및 웨이퍼가 서로에 대하여 서로에 관하여 이동함에 따라 자동적으로 조정되도록 허용한다. 각각의 검사 채널의 포커스는 특정 검사 채널로 지향된 개별 액추에이터를 통해 조정될 수 있다. 본 개시물의 몇몇 실시예들은 이전에 수행된 웨이퍼 프로파일 맵핑 데이터(즉, 사전-맵핑)을 사용하는 개별 검사 채널들의 포커스 조정을 제공한다. 본 개시물의 몇몇 실시예들은 독립적 웨이퍼 형상 측정 디바이스로 획득된 웨이퍼 형상 데이터를 사용하는 개별 검사 채널들의 포커스 조정을 제공한다. 본 개시물의 몇몇 실시예들은 실시간(또는 거의 실시간) 포커스 측정 디바이스(예를 들어, 오토 포커스 디바이스)를 사용하는 개별 검사 채널들의 리얼 포커스(real-focus)를 제공한다.

본 개시물의 다양한 실시예들은 검사 결과들의 향상된 반복력 및 향상된 스루풋을 제공할 수 있다는 것에 유념한다.

도 1a는 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 개별 채널 포커스 제어를 이용하는 다중 채널 검사 시스템(100)의 간략화된 개략도를 예시한다.

일 실시예에서, 시스템(100)은 검사 서브시스템들(102a-102e)의 세트를 포함한다. 예를 들어, 검사 서브시스템들(102a-102e) 각각은 웨이퍼(112)의 복수의 영역들이 동시에 스캐닝 또는 이미징될 수 있도록, 상이한 웨이퍼 위치에 위치될 수 있다. 다른 실시예에서, 검사 서브시스템들(102a-102e)은 웨이퍼(112)의 후방을 스캐닝 및/또는 이미징하도록 구성되며, 이는 하나 이상 콘택들(114)을 통해 고정된다. 언급한 바와 같이, 웨이퍼(112)의 비제한된 상태로 인하여, 웨이퍼(112) 상에 성막된 하나 이상의 박막 층들의 표면 장력에 의해 야기된 휨 및/또는 중력으로 인하여 웨이퍼(112)는 상당량의 새그(sag)를 보인다. 예를 들어, 450 mm 웨이퍼의 경우에, 웨이퍼(112)의 휨 및 새그는 1 mm를 초과할 수 있다. 다른 실시예에서, 임의의 주어진 순간에, 각각의 검사는 웨이퍼(112)의 후방 표면(113)에 걸쳐 상이한 측방 위치들(예를 들어, X-Y 위치들)에 위치될 수 있다. 웨이퍼(112)가 검사 서브시스템들(102a-102e) 위에 스캐닝됨에 따라(또는 검사 서브시스템들(102a-102e)이 웨이퍼에 걸쳐 스캐닝됨에 따라), 웨이퍼(112)의 새그 및/또는 휨은 특정 검사 서브시스템(102a-102e)으로부터의 광의 초점(107)이 웨이퍼 표면(113)과 오정렬되게 하여, 특정 채널에 대해 연관된 이미지검사 데이터에 대해 이상적인 포커스 미만의 포커스를 초래한다는 것을 유념하라(도 1e-1f 참고). 본 개시물의 나머지는 개별 검사 채널들(102a-102e)의 포커스를 수정하기에 적합한 다양한 실시예들을 설명한다.

일 실시예에서, 각각의 검사 서브시스템(102a-102e)은 광학 어셈블리(104)를 포함한다. 다른 실시예에서, 각각의 검사 서브시스템(102a-102e)은 하나 이상의 위치 센서들(110)을 포함한다. 일 실시예에서, 위치 센서들(110) 중 하나 이상은 특정 광학 어셈블리(104)의 일부분과 웨이퍼(112)의 후방 표면(113) 사이의 위치 특징을 감지하도록 구성된다. 위치 특징은 웨이퍼들의 정렬 및 위치설정과 관련된 본 기술분야에 알려진 임의의 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 위치 특징은 거리, 거리 변화, 속도 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 특정 위치 센서는 웨이퍼(112)의 표면(113)과 검사 서브시스템(102a-102e)의 일부분(예를 들어, 광학 어셈블리(104)의 일부분) 사이의 거리(d)를 측정할 수 있다. 여기서는 시스템(100)의 위치 센서들(110)은 기술분야에 알려진 임의의 위치, 높이 또는 포커스를 포함할 수 있다는 것이 유념된다.

다른 실시예에서, 각각의 검사 서브시스템(102a-102e)은 액추에이션 어셈블리(108)를 포함한다. 일 실시예에서, 주어진 검사 서브시스템(102a-102e)의 광학 어셈블리(104) 및 대응 위치 센서(110)는 액추에이션 어셈블리(108)에 의하여 선택적으로 액추에이팅된다. 예를 들어, 여기서 추가로 논의되는 바와 같이, 특정 검사 서브시스템(102a-102e)의 액추에이션 어셈블리(108)는 광학 어셈블리(104)의 위치 및 그에 따라 검사 서브시스템(102a-102e)으로부터의 조명의 포커스 위치(107)를 조정하는 역할을 할 수 있다. 그러한 조정은 예를 들어, 웨이퍼(112)의 표면(113)과 광학 어셈블리(104) 사이의 거리에 있어서의 측정된 변화에 응답하여 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 액추에이션 어셈블리(108)는 액추에이션 스테이지(109) 및 액추에이터(111)를 포함할 수 있다. 이 점에서, 액추에이터(111)는 액추에이션 스테이지(109)(그리고 센서(110) 및 광학 어셈블리(104)의 하나 이상의 부분)를 선택된 거리만큼 병진운동시킬 수 있다.

도 1b는 본 개시물의 일 실시예에 따른, 다중 채널 검사 시스템(100)의 단일 검사 서브시스템(102a)의 간략화된 개략도를 예시한다. 도 1b에 보여진 단일 검사 서브시스템(102a)의 다양한 실시예들 및 컴포넌트들은 검사 시스템(100)의 검사 서브시스템들(예를 들어, 102b-102e)의 각각(또는 적어도 일부)으로 확장될 수 있다는 것이 유념된다.

일 실시예에서, 검사 서브시스템(102a)은 광학 어셈블리(104)를 포함한다. 광학 어셈블리(104)는 웨이퍼(112) 상의 검사 프로세스를 수행하기에 필수적인 본 기술분야에 알려진 광학 엘리먼트들 또는 컴포넌트들의 임의의 세트를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 광학 어셈블리(104)는 조명원(116)으로부터 웨이퍼(112)의 후방 표면(113) 상의 초점(107)까지 광을 포커싱하도록 배열된 대물 렌즈(106)를 포함한다. 조명원(116)은 웨이퍼 검사 시스템에서의 사용을 위해 적합한 본 기술분야에 알려진 임의의 조명원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명원(116)은 하나 이상의 협대역 소스들(예를 들어, 레이저 소스)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예로서, 조명원(116)은 하나 이상의 광대역 소스들(예를 들어, 램프 소스)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

다른 실시예에서, 광학 어셈블리(104)는 웨이퍼(112)의 후방 표면(113)으로부터 반사, 산란, 또는 회절된 광을 수집하도록 배열되는 검출기(118)를 포함한다. 검출기(118)는 웨이퍼 검사에서 사용하기에 적합한 본 기술분야에 알려진 임의의 검출기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 검출기(118)는 CCD 검출기, TDI-CCD 검출기, PMT 튜브 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

여기서, 검사 서브시스템(102a)의 광학 어셈블리(104)는 임의의 개수의 추가의 또는 대안적인 광학 엘리먼트들 또는 컴포넌트들을 포함할 수 있으며, 검사 서브시스템(102a)은 도 1b에 보여지는 컴포넌트들로 제한되지 않음이 유념된다. 예를 들어, 광학 어셈블리(104)는 하나 이상의 추가 조명 광학기들(예를 들어, 렌즈, 필터들, 스티어링(steering) 엘리먼트들 등)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예로서, 광학 어셈블리(104)는 하나 이상 추가 집광 광학기들(예를 들어, 렌즈, 필터들, 스티어링 엘리먼트들 등)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 여기서, 검사 서브시스템(102a)의 광학 어셈블리(104)는 광시야 웨이퍼 검사 또는 암시야 웨이퍼 검사를 수행하도록 구성될 수 있다는 것이 또한 유념된다. 광학 어셈블리(104)는 이미징 모드 검사 또는 스캐닝 모드 검사를 실행하도록 또한 수행될 수 있다.

다른 실시예에서, 시스템(100)은 하나 이상 제어기들(115)을 포함한다. 일 실시예에서, 제어기(115)는 액추에이션 어셈블리들(108) 각각 및 위치 센서들(110) 각각에 통신가능하게 결합된다. 일 실시예에서, 제어기(115)는 개별 광학 어셈블리(104)의 위치를 제어함으로써, 연관된 포커스 위치(107)를 조정하도록 특정 검사 서브시스템(102a-102e)의 액추에이션 어셈블리(108)에 지시할 수 있다. 특정 포커스 위치(107)에 대한 조정은 예를 들어, 개별 위치 센서(110)로부터 제어기(115)에 의해 수신된 광학 어셈블리(104)와 웨이퍼(112)의 표면(113) 사이의 거리에서 측정된 변화에 응답하여 이루어질 수 있다.

일 실시예에서, 제어기(115)는 웨이퍼(112)의 후방 표면(113)의 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 획득하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 제어기(115)는 수신된 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들에 기반하여 검사 서브시스템(102a-102e)과 연관된 포커스 위치들을 조정하도록 구성된다.

일 실시예에서, 시스템(100)의 제어기(115)는 메모리 매체들(미도시) 상에 저장된 프로그램 명령어들을 실행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서들(미도시)을 포함한다. 이 점에서, 제어기(115)의 하나 이상의 프로세서들은 본 개시물의 다양한 프로세스 단계들 중 임의의 것을 실행할 수 있다.

도 1c는 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 다중 채널 시스템(100)에서 단일 검사 채널의 포커스를 조정하기 위한 방법(120)을 보여주는 프로세스 흐름도를 예시한다.

단계(122)에서, 제어기(115)는 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 시스템(100)은 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 획득하기 위하여 웨이퍼(112)의 후방 표면(113) 상에 사전 스캔 및/또는 사전 맵핑 프로세스를 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 개별 검사 서브시스템들(102a-102e)의 위치 센서들(110) 중 하나 이상이 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 획득하기 위하여 웨이퍼(112)의 후방 표면(113) 상에 사전 스캔 및/또는 사전 맵핑 프로세스를 수행하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 1d에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 프로파일 맵(130)은 웨이퍼(112)의 후방 표면(113)에 걸쳐 복수의 위치들에서, 거리 또는 높이와 같은 위치 특징을 측정함으로써 발생될 수 있다. 이 점에서, 각각의 측정 위치(132)에서의 하나 이상의 센서들(110) 및 표면(113)으로부터의 거리와 같은 측정된 위치 특징은 도 1d에 개념적으로 예시된 바와 같이, 웨이퍼 프로파일 맵(130)을 형성하도록 집합(aggregate)될 수 있다. 사전 맵핑 동안에 획득된 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들은 그 후 주어진 검사 스캐닝 프로세스 동안에 포커스 조정을 위한 참조로서의 역할을 할 수 있다는 것에 유념한다. 다른 실시예에서, 하나 이상 위치 센서들(110)을 이용한 하나 이상의 위치 특징들의 측정에 뒤이어, 하나 이상 위치 센서들(110)은 획득된 위치 특징 데이터를 제어기(115)로 송신할 수 있다. 결국, 제어기(115)는 연관된 웨이퍼 프로파일 맵을 발생시킬 수 있다.

예를 들어, 도 1e는 포커스가 잘 맞춰진 상태로 검사 서브시스템들(102a-102c) 각각 사이의 거리의 측정을 보여주며, 초점(107)은 웨이퍼의 후방 표면(113)에 맞추어 정렬된다. 그러한 구성은 웨이퍼(112)의 주어진 검사 스캔 이전에 수행된 사전 맵핑을 나타낼 수 있다. 도 1e에 도시된 바와 같이, 임의의 특정 위치 센서(110)와 웨이퍼(112)의 후방 표면 사이의 거리는 d에 의해 표현될 수 있다.

다른 실시예에서, 하나 이상 웨이퍼 형상 측정 시스템들은 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 획득하기 위하여 웨이퍼(112)의 후방 표면(113) 상에 사전 스캔 및/또는 사전 맵핑 프로세스를 수행하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 사전 맵핑 프로세스를 수행하는데 사용되는 웨이퍼 형상 측정 시스템은 외부 웨이퍼 형상 측정 시스템을 포함할 수 있다(예를 들어, 도 1j의 웨이퍼 형상 측정 시스템(140) 참고). 예를 들어, 웨이퍼 형상 측정 시스템은 웨이퍼의 후방 표면의 형상을 특징화하는데 사용되는 본 기술분야에 알려진 임의의 측정 시스템을 포함할 수 있다. 예컨대, 웨이퍼 형상 측정 시스템은 광학 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템, 근접 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템, 인덕턴스 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템, 또는 기압 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 점에서, 웨이퍼 프로파일 맵(130)은 외부 웨이퍼 형상 측정 시스템을 사용하여 웨이퍼(112)의 후방 표면(113)에 걸쳐 복수의 위치들에서 거리 또는 높이와 같은 위치 특징을 측정함으로써 발생될 수 있다. 다른 실시예에서, 웨이퍼 형상 측정 시스템을 이용한 하나 이상 위치 특징들의 측정에 뒤이어, 웨이퍼 형상 측정 시스템은 획득된 위치 특징 데이터를 제어기(115)로 송신할 수 있다. 결과적으로, 제어기(115)는 연관된 웨이퍼 프로파일 맵을 발생시킬 수 있다.

단계(124)에서, 특정 검사 서브시스템(102a-102e)의 위치 센서(110)는 웨이퍼(112)의 후방 표면(113)과 특정 검사 서브시스템의 일부분 사이의 거리를 측정할 수 있다.

도 1f에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(112)와 검사 서브시스템들(102a-102c)의 세트 사이의 상대적 운동 이후에, 검사 서브시스템들(102a-102c) 중 일부는 웨이퍼(112)의 새그 및/또는 휨으로 인해 포커스가 맞지 않게 된다. 이로써, 웨이퍼(112)와 검사 서브시스템들(102a-102c) 사이의 상대적 측방 운동에 이어, 하나 이상 위치 센서들(110)은 특정 검사 서브시스템의 일부분과 웨이퍼(112)의 후방 표면(113) 사이의 거리를 측정할 수 있다. 도 1f에 도시된 바와 같이, 주어진 검사 서브시스템이 초점이 맞지 않는 상태일 때, 임의의 특정 위치 센서(110)(또는 검사 서브시스템의 임의의 다른 부분)와 웨이퍼(112)의 후방 표면 사이의 거리는 d'로 표현될 수 있다. 다른 실시예에서, 웨이퍼 형상 측정 시스템을 이용한 하나 이상의 위치 특징들의 측정에 이어, 웨이퍼 형상 측정 시스템은 획득된 위치 특징 데이터를 제어기(115)로 송신할 수 있다.

단계(126)에서, 제어기(115)는 웨이퍼(112)의 후방 표면(113)과 특정 검사 서브시스템(102a-102e)의 일부분 사이에 주어진 웨이퍼 위치에서 포커스 오프셋을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 웨이퍼(112)의 후방 표면(113)과 특정 검사 서브시스템(102a-102e)의 일부분 사이에 포커스 오프셋은 단계(122)에서 제공되는 것과 동일한 웨이퍼 위치에서의 웨이퍼 프로파일 맵의 데이터에 단계(124)의 측정된 거리를 비교함으로써 결정된다.

단계(128)에서, 제어기(115)는 도 1g에 도시된 바와 같이, Δd와 동일하거나 Δd와 관련된, 결정된 포커스 오프셋을 수정하기에 충분한 정도로 검사 서브시스템의 포커스 위치(107)를 조정하도록 액추에이션 어셈블리(108)에 지시할 수 있다. 여기서, Δd는 다음과 같이 거리 d 및 거리 d'와 관련된다:

Δd = d - d'

상기 거리의 측정들은 주어진 검사 서브시스템(102a-102c)의 개별 위치 센서(110) 또는 주어진 검사 서브시스템(102a-102c) 내의 임의의 다른 참조점에 관한 것일 수 있다.

뿐만 아니라, 위치 센서(110)와 포커스(107) 사이의 측방 분리의 가능성으로 인해, 위치 센서(110)와 웨이퍼 표면(113) 사이의 거리에 관하여 측정된 Δd는 포커스 오프셋 수정에 필요한 거리와 반드시 동일할 필요는 없다. 이로써, 포커스 오프셋 수정을 위해 필요한 거리는 웨이퍼(112)의 Δd 값 및 곡률(curvature), 또는 곡률의 효과의 추정을 사용하여 추정될 수 있다. 다른 실시예에서, 위치 센서(110)는 위치를 측정하기 위해 사용되는 위치 센서(110)로부터의 조명이 초점(107)과 거의 동일한 측방 위치에서 웨이퍼(112)에 부딪치도록, 이것이 초점(107)에 맞추어 가깝게 정렬되게끔 위치설정될 수 있다.

일 실시예에서, 액추에이션 어셈블리(108)는 조명 서브시스템의 포커스 위치(107)를 조정하기 위하여 광학 어셈블리(104)의 임의의 부분을 병진운동시킬 수 있다. 일 실시예에서, 액추에이션 어셈블리(108)는 웨이퍼(112)의 표면(113)에 관하여 초점(107)을 병진운동시키기 위하여 전체 광학 어셈블리(104)를 병진운동시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 액추에이션 어셈블리(108)는 웨이퍼(112)의 표면(113)에 관하여 초점(107)을 병진운동시키기 위해 광학 어셈블리(104)의 선택된 부분을 병진운동시킬 수 있다. 예를 들어, 액추에이션 어셈블리(108)는 이것이 웨이퍼(112)의 표면(113)에 관하여 초점(107)을 병진운동시키기 위하여 대물렌즈(106)(또는 광학 어셈블리(104)의 임의의 추가 포커싱 엘리먼트)를 독립적으로 병진운동시킬 수 있도록, 위치설정될 수 있다.

본 개시물의 다양한 도면들은 개별 검사 서브시스템들(102a-102c)의 광학 어셈블리(104)에 근접하게 위치된 것으로 하나 이상 위치 센서들(110)를 보여주나, 이것은 제한으로서 해석되어서는 안 된다. 본 명세서에서 위치 센서들은 시스템(100) 내의 다양한 위치들에 위치될 수 있는 것으로 인식된다. 예를 들어, 도 1g에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 위치 센서들(110)은, 하나 이상의 위치 센서들이 액추에이션 어셈블리(108)에 의하여 수직으로 병진운동되지 않으나, 스캐닝 동안에 검사 서브시스템들(102a-102e)의 그룹을 고정하는 어셈블리에 의해 측방으로 병진운동될 수 있도록, 검사 서브시스템들(102a-102e) 사이에 위치된 어셈블리(미도시)에 결합될 수 있다. 다른 예로서, 도 1h에 도시된 바와 같이, 위치 센서들(110) 중 하나 이상은 웨이퍼(112)의 전면에 위치될 수 있다.

도 1j 및 1k는 웨이퍼(112)의 후방 표면(113)이 형상 및/또는 위치를 변화시키는 설정들에서의 포커스 조정을 제공하도록 배열된 다중 채널 검사 시스템(100)의 간략화된 개략도를 예시한다. 예를 들어, 휨에 있어서의 변화들로 인해, 웨이퍼(112)의 표면 프로파일은 변경될 수 있다. 포커스의 품질이 웨이퍼/검사 서브시스템들(102a-102e)의 운동에 의해 감소된 경우와 유사하게, 웨이퍼 프로파일에 있어서의 변화는 또한 주어진 검사 채널의 포커스의 품질에 있어서의 감소를 야기할 수 있다. 여기서, 본 명세서에서 이전에 설명된 프로세스(들)는 웨이퍼 형상 프로파일에 있어서의 변화에 뒤이어 검사 서브시스템들(102a-102e)의 포커스를 조정하기 위해 도 1j 및 1k에 보여지는 실시예로 확장될 수 있음을 유념한다.

도 1l은 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 웨이퍼 형상 측정 시스템로 웨이퍼 표면 위치가 모니터링되는 개별 채널 포커스 제어를 이용하는 다중 채널 검사 시스템의 간략화된 개략도를 예시한다.

일 실시예에서, 시스템(100)은 하나 이상 웨이퍼 형상 측정 시스템들(140)을 포함한다. 여기서, 웨이퍼 형상 측정 시스템(140)의 도면은 제한하는 것이 아니며, 단지 예시를 목적으로 제공되는 것을 유념한다. 여기서, 시스템(100)은 임의의 개수의 웨이퍼 형상 측정 시스템들을 포함할 수 있는 것으로 인식된다. 뿐만 아니라, 웨이퍼 형상 측정 시스템(140)은 웨이퍼 형상 데이터를 수집하기 위하여 웨이퍼(112)의 전방 상에 또한 위치설정될 수 있다. 주어진 측방 위치에서의 웨이퍼(112)의 형상이 검사 서브시스템들(102a-102e)의 측방 위치와 상관된다면, 임의의 형태의 웨이퍼 형상 데이터는 시스템(100)에서 사용하기에 적합할 수 있다는 것을 유념한다.

일 실시예에서, 하나 이상 웨이퍼 형상 측정 시스템들(140)은 제어기(115)에 통신가능하게 결합된다.

일 실시예에서, 제어기(115)는 웨이퍼 형상 측정 시스템(140)으로부터 웨이퍼 형상 데이터를 획득하도록 구성된다. 예를 들어, 웨이퍼 형상 측정 시스템(140)으로부터의 웨이퍼 형상 데이터는 개별 검사 서브시스템들(102a-102e) 중 하나 이상의 검사 서브시스템의 웨이퍼 위치와 대응하는 웨이퍼 위치, 높이, 또는 프로파일 데이터에 대응할 수 있다. 다른 실시예에서, 제어기(115)는 또한, 웨이퍼 형상 측정 시스템(140)으로부터의 웨이퍼 형상 데이터에 기반하여, 개별 검사 서브시스템들(102a-102e) 중 하나 이상의 검사 서브시스템의 포커스 위치를 조정하도록 구성된다. 이 점에서, 도 1a-1k를 참고하여 본 명세서에서 앞서 설명된 다양한 프로세스들 및 컴포넌트들은 도 1l의 실시예로 확장되는 것으로 해석되어야 한다. 뿐만 아니라, 포커스 오프셋 프로시져를 실행하는데 사용되는 프로세스들도 도 1l로 확장되는 것으로 또한 해석되어야 한다.

여기서, 웨이퍼 형상 측정 시스템(140)은 본 기술분야에 알려진 임의의 웨이퍼 형상 측정 시스템 또는 툴을 포함할 수 있다는 것이 유념된다. 예를 들어, 하나 이상 웨이퍼 형상 측정 시스템은 광학 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템, 근접 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템, 인덕턴스 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템, 또는 기압 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1m은 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 다중 채널 시스템 내의 단일 검사 채널의 포커스를 조정하기 위한 방법(150)을 보여주는 프로세스 흐름도를 예시한다. 단계(152)에서, 웨이퍼 형상 데이터가 웨이퍼 형상 측정 시스템(140)을 이용하여 획득된다. 일 실시예에서, 시스템(100)은 하나 이상의 웨이퍼 형상 측정 시스템(140)을 사용하여 웨이퍼(112)의 후방 표면(113) 상에 사전 스캔 및/또는 사전 맵핑 프로세스를 수행할 수 있다. 예를 들어, 사전 스캔 및/또는 사전 맵핑은 검사 서브시스템들(102a-102e)이 주어진 검사 스캔 이전에 초점이 잘 맞춰진 상태에 있을 때 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 하나 이상 웨이퍼 형상 측정 시스템들(140)은 검사 서브시스템들(102a-102e) 중 적어도 일부와 대응하는 웨이퍼(112)의 적어도 일부분의 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 획득하기 위하여 웨이퍼(112)의 후방 표면(113) 상에 사전 스캔 및/또는 사전 맵핑 프로세스를 수행하는데 사용될 수 있다. 단계(154)에서, 웨이퍼 형상 측정 시스템(140)은 웨이퍼(112)의 후방 표면(113)의 적어도 일부분의 위치(예를 들어, 수직 위치)를 측정한다. 단계(156)에서, 제어기(115)는 단계(152)에서 획득된 웨이퍼 형상 데이터에 단계(154)에서 발견된 측정된 위치를 비교함으로써, 검사 서브시스템의 일부분과 웨이퍼의 후방 표면 사이의 포커스 오프셋을 결정한다. 이 점에서, 제어기(115)는 웨이퍼(112)에 걸친 임의의 지점에서 위치 변화가 발생하였는지 여부를 결정하고, 그 후 그러한 변화를 보상하기 위해 필요한 연관된 포커스 오프셋을 식별할 수 있다. 단계(158)에서, 제어기(115)는 결정된 포커스 오프셋을 수정하기에 충분하게 개별 검사 서브시스템(102a-102e)의 포커스 위치를 조정하도록 액추에이션 어셈블리(108)에 지시할 수 있다. 다른 실시예에서, 도 1m의 점선에 의해 표시된 바와 같이, 단계(158)의 포커스 조정에 뒤이어, 측정 단계(154) 및 포커스 결정 단계(156)가 추가 포커스 조정들(158)을 제공하기 위하여 필요한 바에 따라 반복될 수 있다.

도 1n는 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 포커스 측정 디바이스를 이용해 개별적 검사 채널들의 포커스가 실시간으로 모니터링되는 다중 채널 검사 시스템의 간략화된 개략도를 예시한다. 일 실시예에서, 시스템(100)은 개별 검사 서브시스템들(102a-102e)과 연관된 조명의 포커스를 측정하도록 구성된 포커스 측정 디바이스들(160)의 세트를 포함한다. 여기서, 포커스 측정 시스템들(160)에 대한 묘사는 제한하는 것이 아니라 단지 예시를 목적으로 제공된다는 것이 유념된다. 여기서, 시스템(100)은 본 기술분야에 알려진 임의의 타입의 포커스 측정 디바이스를 포함할 수 있는 것으로 인식된다.

일 실시예에서, 포커스 측정 디바이스들(160)은 제어기(115)에 통신가능하게 결합된다.

일 실시예에서, 제어기(115)는 포커스 측정 디바이스들(160)로부터 검사 서브시스템들(102a-102e) 각각과 연관되는 측정된 포커스 데이터를 획득하도록 구성된다. 이 점에서, 각각의 포커스 측정 디바이스(160)는 대응 검사 서브시스템을 위한 개별 포커스 측정을 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 제어기(115)는 포커스 측정 디바이스들(160)로부터의 측정된 포커스 데이터에 기반하여, 검사 서브시스템들(102a-102e) 중 하나 이상의 검사 서브시스템의 포커스 위치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(115)는 임의의 측정된 포커스 오프셋을 보상하기 위하여 대응 검사 서브 어셈블리를 병진운동시키도록 개별 액추에이션 어셈블리(108)에 지시할 수 있다. 이 점에서, 액추에이션 어셈블리(108)는 개별 검사 서브 어셈블리의 포커스(107)가 최적화되거나 또는 선택된 공차 레벨에 도달할 때까지, 포커스 조정을 할 수 있다.

여기서, 도 1a-1m와 관련하여 본 명세서에서 앞서 설명된 다양한 프로세스들 및 컴포넌트들은 도 1n의 실시예로 확장되는 것으로 해석되어야 한다는 것이 유념된다. 뿐만 아니라, 포커스 오프셋 프로시져를 실행하는데 사용되는 프로세스들은 도 1n으로 확장되는 것으로 또한 해석되어야 한다.

도 1o는 본 개시물의 하나 이상의 실시예들에 따른, 다중 채널 시스템 내의 단일 검사 채널의 포커스를 조정하기 위한 방법을 보여주는 프로세스 흐름도를 예시한다. 단계(172)에서, 포커스 측정 디바이스(160)는 개별 웨이퍼 위치에 위치된 개별 검사 서브시스템으로부터 웨이퍼의 후방 표면으로 지향된 조명의 포커스를 측정한다. 이 점에서, 포커스 측정 시스템들(160)은 각각의 검사 서브시스템(102a-102e)의 포커스(107)를 독립적으로 측정할 수 있다. 단계(174)에서, 제어기(115)는 포커스 측정 시스템들(160)을 이용하여 측정된 포커스 오프셋을 수정하기에 충분하게 개별 검사 서브시스템(102a-102e)의 포커스 위치를 조정하도록 액추에이션 어셈블리(108)에 지시할 수 있다.

여기서 설명된 청구 대상은 때때로 다른 컴포넌트들 내에 포함된 또는 다른 컴포넌트들과 연결된 상이한 컴포넌트들을 예시한다. 그러한 묘사된 아키텍쳐들은 단지 예시적인 것이며, 사실상 동일한 기능을 달성하는 복수의 다른 아키텍쳐들이 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 개념적 의미에서, 동일한 기능을 달성하기 위한 컴포넌트들의 임의의 배열은 원하는 기능이 달성되도록 효율적으로 "연관"된다. 따라서, 아키텍쳐들 또는 개재 컴포넌트들과 무관하게 아키텍쳐들 또는 원하는 기능이 달성되도록, 특정 기능을 달성하기 위하여 여기서 결합된 임의의 2개 컴포넌트들은 서로 "연관되는" 것으로 보여질 수 있다. 유사하게, 그렇게 연관된 임의의 2개 컴포넌트들은 원하는 기능을 달성하기 위해 또한 서로 "연결" 또는 "결합"되는 것으로 보여질 수 있으며, 그렇게 연관될 수 있는 임의의 2개 컴포넌트들은 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "결합가능한" 것으로 보여질 수 있다. 결합가능한 것의 특정 예들은 물리적으로 정합가능한(mateable) 및/또는 물리적으로 상호작용가능한 컴포너트들, 및/또는 무선으로 상호작용가능한 및/또는 무선으로 상호작용하는 컴포넌트들, 및/또는 논리적으로 상호작용하는 및/또는 논리적으로 상호작용가능한 컴포넌트들을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 개시물 및 그것의 수반되는 장점들 중 다수는 앞선 설명에 의해 이해될 것으로 여겨지며, 개시된 청구 대상으로부터 벗어나지 않고 또는 그것의 실질적 장점들의 전부를 희생하지 않고서 컴포넌트들의 형태, 구성, 및 배열에 있어서의 다양한 변화들이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 개시된 형태는 단지 설명을 위한 것이며, 하기의 청구항들의 의도는 그러한 변화들을 포괄하고 포함하는 것이다. 뿐만 아니라, 발명은 첨부된 청구항들에 의해서 정의된다는 것이 이해될 것이다.

Claims

다중 채널 포커스 제어를 이용하여 웨이퍼의 후방 표면을 검사하는 시스템에 있어서,
제1 웨이퍼 위치에 위치설정가능한 제1 검사 서브시스템 및 추가 웨이퍼 위치에 위치설정가능한 적어도 추가 검사 서브시스템을 포함하는, 복수의 검사 서브시스템들 ― 상기 제1 검사 서브시스템은:
제1 광학 어셈블리;
제1 액추에이션 어셈블리; 및
상기 웨이퍼의 후방 표면과 상기 제1 광학 어셈블리의 일부분 사이에 위치 특징을 감지하도록 구성되는 제1 위치 센서
를 포함하며, 상기 제1 광학 어셈블리는 상기 제1 액추에이션 어셈블리 상에 배치되고,
상기 적어도 추가 검사 서브시스템은:
적어도 추가 광학 어셈블리;
적어도 추가 액추에이션 어셈블리; 및
상기 적어도 웨이퍼의 후방 표면과 상기 적어도 추가 광학 어셈블리의 일부분 사이의 위치 특징을 감지하도록 구성되는 적어도 추가 위치 센서
를 포함하며, 상기 적어도 추가 광학 어셈블리는 상기 적어도 추가 액추에이션 어셈블리 상에 배치됨 ― ; 및
상기 제1 액추에이션 어셈블리, 상기 적어도 추가 액추에이션 어셈블리, 상기 제1 위치 센서 및 상기 적어도 추가 위치 센서에 통신가능하게 결합되는 제어기
를 포함하며, 상기 제어기는 하나 이상의 프로세서들로 하여금,
상기 웨이퍼의 후방 표면의 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 획득하고;
수신된 상기 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들에 기반하여, 상기 제1 검사 서브시스템의 제1 포커스 위치 또는 상기 적어도 추가 검사 서브시스템의 적어도 추가 포커스 위치 중 적어도 하나를 조정하게끔
하도록 구성된 프로그램 명령어들의 세트를 실행하도록 구성되는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 획득하는 것은, 상기 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 발생시키기 위해 상기 웨이퍼의 후방 표면의 사전 맵핑 프로세스를 수행하는 것을 포함하는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하는 시스템.
제2항에 있어서,
상기 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 획득하는 것은, 상기 제1 위치 센서 또는 상기 적어도 하나의 추가 위치 센서 중 적어도 하나로 상기 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 발생시키기 위해 상기 웨이퍼의 후방 표면의 사전 맵핑 프로세스를 수행하는 것을 포함하는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하는 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제1 위치 센서 또는 상기 적어도 하나의 추가 위치 센서 중 적어도 하나로 상기 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 발생시키기 위해 상기 웨이퍼의 후방 표면의 사전 맵핑 프로세스를 수행하는 것은,
선택된 웨이퍼 검사 프로세스 이전에, 상기 웨이퍼의 후방 표면을 스캔하기 위하여 상기 제1 위치 센서 또는 상기 적어도 하나의 추가 위치 센서 중 적어도 하나로 상기 웨이퍼의 후방 표면의 복수의 위치들에 걸쳐 복수의 위치 특징 값들을 획득하는 것; 및
획득된 상기 복수의 위치 특징 값들로 상기 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 발생시키는 것
을 포함하는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하는 시스템.
제2항에 있어서,
상기 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 획득하는 것은, 선택된 웨이퍼 검사 프로세스 이전에, 웨이퍼 형상 측정 시스템으로부터 상기 웨이퍼의 후방 표면의 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 수신하는 것을 포함하는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하는 시스템.
제5항에 있어서,
상기 웨이퍼 형상 측정 시스템은, 광학 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템, 근접 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템, 인덕턴스 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템, 또는 기압 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하는 시스템.
제1항에 있어서,
수신된 상기 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들에 기반하여, 상기 제1 검사 서브시스템의 제1 포커스 위치 또는 상기 적어도 추가 검사 서브시스템의 적어도 추가 포커스 위치 중 적어도 하나를 조정하는 것은:
상기 제1 위치 센서 또는 상기 적어도 추가 위치 센서 중 적어도 하나로부터 하나 이상의 위치 특징 측정들을 수신하는 것;
상기 제1 위치 센서로부터의 수신된 상기 하나 이상의 위치 특징 측정을 수신된 상기 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들에 비교함으로써, 상기 웨이퍼의 후방 표면과 상기 제1 광학 어셈블리의 일부분 사이의 제1 포커스 오프셋을 결정하는 것;
상기 적어도 하나의 추가 위치 센서로부터의 수신된 상기 하나 이상의 위치 특징 측정을 수신된 상기 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들에 비교함으로써, 상기 웨이퍼의 후방 표면과 상기 적어도 추가 광학 어셈블리의 일부분 사이의 추가 포커스 오프셋을 결정하는 것;
결정된 상기 제1 포커스 오프셋을 수정하기에 충분하게 상기 제1 포커스 위치를 조정하도록 상기 제1 액추에이션 어셈블리에 지시하는 것; 및
결정된 상기 추가 포커스 오프셋을 수정하기에 충분하게 상기 적어도 추가 포커스 위치를 조정하도록 상기 적어도 추가 액추에이션 어셈블리에 지시하는 것
을 포함하는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 광학 어셈블리 또는 상기 적어도 추가 광학 어셈블리 중 적어도 하나는,
조명원;
상기 조명원으로부터 초점으로 조명을 포커싱하도록 구성되는 적어도 대물렌즈(objective)를 포함하는, 조명 광학기들(illumination optics)의 세트;
상기 웨이퍼로부터 반사된 또는 산란된 조명을 검출하도록 구성되는 검출기; 및
상기 웨이퍼의 표면으로부터 조명을 수집하고, 수집된 상기 조명을 상기 검출기로 지향시키도록 구성되는 집광 광학기들(collection optics)의 세트
를 포함하는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 액추에이션 어셈블리 또는 상기 적어도 추가 액추에이션 어셈블리 중 적어도 하나는,
액추에이션 스테이지;
상기 액추에이션 스테이지에 기계적으로 결합되고, 상기 액추에이션 스테이지를 선택적으로 병진운동시키도록 구성되는 액추에이터
를 포함하는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 위치 센서 및 상기 적어도 추가 위치 센서는 웨이퍼의 동일면 상에 위치되는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 위치 센서는 상기 웨이퍼의 제1 면 상에 위치되고, 상기 적어도 추가 위치 센서는 상기 웨이퍼의 제1 면과 대향되는 상기 웨이퍼의 제2 면 상에 위치되는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 웨이퍼는, 반도체 웨이퍼를 포함하는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하는 시스템.
다중 채널 포커스 제어를 이용하여 웨이퍼의 후방 표면을 검사하기 위한 시스템에 있어서,
제1 검사 서브시스템 및 적어도 추가 검사 서브시스템을 포함하는, 복수의 검사 서브시스템들 ― 상기 제1 검사 서브시스템은:
제1 광학 어셈블리; 및
제1 액추에이션 어셈블리
를 포함하며, 상기 제1 광학 어셈블리는 상기 제1 액추에이션 어셈블리 상에 배치되고,
상기 적어도 추가 검사 서브시스템은:
적어도 추가 광학 어셈블리; 및
적어도 추가 액추에이션 어셈블리
를 포함하며, 상기 적어도 추가 광학 어셈블리는 상기 적어도 추가 액추에이션 어셈블리 상에 배치됨 ― ;
상기 웨이퍼의 후방 표면의 적어도 일부분의 위치를 측정하도록 구성되는 웨이퍼 형상 측정 시스템; 및
상기 제1 액추에이션 어셈블리, 상기 적어도 추가 액추에이션 어셈블리, 상기 웨이퍼 형상 측정 시스템에 통신가능하게 결합된 제어기
를 포함하며, 상기 제어기는 하나 이상의 프로세서들로 하여금,
상기 웨이퍼 형상 측정 시스템으로부터 웨이퍼 형상 데이터를 획득하고;
상기 제1 검사 서브시스템 또는 상기 적어도 추가 검사 서브시스템 중 적어도 하나와 적어도 대응하는, 상기 웨이퍼 형상 측정 시스템으로부터의 상기 웨이퍼의 후방 표면의 적어도 일부분의 측정된 위치를 획득하고;
상기 웨이퍼의 후방 표면의 적어도 일부분의 획득된 상기 측정된 위치와 획득된 상기 웨이퍼 형상 데이터에 기반하여, 상기 적어도 추가 검사 서브시스템의 적어도 추가 포커스 위치 또는 상기 제1 검사 서브시스템의 제1 포커스 위치 중 적어도 하나를 조정하게끔
하도록 구성된 프로그램 명령어들의 세트를 실행하도록 구성되는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하기 위한 시스템.
제13항에 있어서,
상기 제1 광학 어셈블리 또는 상기 적어도 추가 광학 어셈블리 중 적어도 하나는,
조명원;
상기 조명원으로부터 초점으로 조명을 포커싱하도록 구성된 적어도 대물렌즈를 포함하는, 조명 광학기들의 세트;
상기 웨이퍼로부터 반사된 또는 산란된 조명을 검출하도록 구성되는 검출기; 및
상기 웨이퍼의 표면으로부터 조명을 수집하고, 수집된 상기 조명을 상기 검출기로 지향시키도록 구성되는 집광 광학기들의 세트
를 포함하는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하기 위한 시스템.
제13항에 있어서,
상기 제1 액추에이션 어셈블리 또는 상기 적어도 추가 액추에이션 어셈블리 중 적어도 하나는,
액추에이션 스테이지;
상기 액추에이션 스테이지에 기계적으로 결합되고, 상기 액추에이션 스테이지를 선택적으로 병진운동시키도록 구성되는 액추에이터
를 포함하는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하기 위한 시스템.
제13항에 있어서,
상기 웨이퍼 형상 측정 시스템은, 광학 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템, 근접 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템, 인덕턴스 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템, 또는 기압 기반 웨이퍼 형상 측정 시스템 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하기 위한 시스템.
다중 채널 포커스 제어를 이용하여 웨이퍼의 후방 표면을 검사하기 위한 시스템에 있어서,
제1 검사 서브시스템 및 적어도 추가 검사 서브시스템을 포함하는, 복수의 검사 서브시스템들 ― 상기 제1 검사 서브시스템은:
제1 광학 어셈블리;
제1 액추에이션 어셈블리; 및
상기 제1 검사 서브시스템으로부터의 조명의 포커스를 측정하도록 구성되는 제1 포커스 측정 디바이스
를 포함하며, 상기 제1 광학 어셈블리는 상기 제1 액추에이션 어셈블리 상에 배치되고,
상기 적어도 추가 검사 서브시스템은,
적어도 추가 광학 어셈블리;
적어도 추가 액추에이션 어셈블리; 및
상기 적어도 추가 검사 서브시스템으로부터의 조명의 포커스를 측정하도록 구성되는 추가 포커스 측정 디바이스
를 포함하며, 상기 적어도 추가 광학 어셈블리는 상기 적어도 추가 액추에이션 어셈블리 상에 배치됨 ― ; 및
상기 제1 액추에이션 어셈블리, 상기 적어도 추가 액추에이션 어셈블리, 상기 제1 위치 센서 및 상기 적어도 추가 위치 센서에 통신가능하게 결합된 제어기
를 포함하며, 상기 제어기는 하나 이상의 프로세서들로 하여금,
상기 제1 검사 서브시스템으로부터 조명의 측정된 제1 포커스를 수신하고;
상기 적어도 추가 검사 서브시스템으로부터 조명의 적어도 추가 포커스를 수신하고;
측정된 상기 제1 포커스 및 측정된 상기 적어도 추가 포커스 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 제1 검사 서브시스템의 제1 포커스 위치 또는 상기 적어도 추가 검사 서브시스템의 적어도 추가 포커스 위치 중 적어도 하나를 조정하게끔
하도록 구성된 프로그램 명령어들의 세트를 실행하도록 구성되는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하기 위한 시스템.
제17항에 있어서,
상기 제1 광학 어셈블리 또는 상기 적어도 추가 광학 어셈블리 중 적어도 하나는,
조명원;
상기 조명원으로부터 초점으로 조명을 포커싱하도록 구성된 적어도 대물렌즈를 포함하는, 조명 광학기들의 세트;
상기 웨이퍼로부터 반사된 또는 산란된 조명을 검출하도록 구성되는 검출기; 및
상기 웨이퍼의 표면으로부터 조명을 수집하고, 수집된 상기 조명을 상기 검출기로 지향시키도록 구성되는 집광 광학기들의 세트
를 포함하는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하기 위한 시스템.
제17항에 있어서,
상기 제1 액추에이션 어셈블리 또는 상기 적어도 추가 액추에이션 어셈블리 중 적어도 하나는,
액추에이션 스테이지;
상기 액추에이션 스테이지에 기계적으로 결합되고, 상기 액추에이션 스테이지를 선택적으로 병진운동시키도록 구성되는 액추에이터
를 포함하는 것인, 웨이퍼의 후방 표면을 검사하기 위한 시스템.
후방 웨이퍼 검사 동안의 다중 채널 포커스 제어를 위한 방법에 있어서,
상기 웨이퍼의 후방 표면의 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들을 획득하는 단계;
상기 웨이퍼의 후방 표면과 제1 검사 서브시스템의 제1 광학 어셈블리의 일부분 사이에 제1 위치 특징을 측정하는 단계;
상기 웨이퍼의 후방 표면과 제2 검사 서브시스템의 제2 광학 어셈블리의 일부분 사이의 제2 위치 특징을 측정하는 단계;
상기 제1 위치 특징을 수신된 상기 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들에 비교함으로써, 상기 제1 광학 어셈블리의 일부분과 상기 웨이퍼의 후방 표면 사이의 제1 포커스 오프셋을 결정하는 단계;
상기 제2 위치 특징을 수신된 상기 하나 이상의 웨이퍼 프로파일 맵들에 비교함으로써, 상기 제2 광학 어셈블리의 일부분과 상기 웨이퍼의 후방 표면 사이의 제2 포커스 오프셋을 결정하는 단계;
결정된 상기 제1 포커스 오프셋을 수정하기에 충분하도록 상기 제1 검사 서브시스템의 제1 포커스 위치를 조정하는 단계; 및
결정된 상기 제2 포커스 오프셋을 수정하기에 충분하도록 상기 제2 검사 서브시스템의 제2 포커스 위치를 조정하는 단계
를 포함하는, 후방 웨이퍼 검사 동안의 다중 채널 포커스 제어를 위한 방법.
후방 웨이퍼 검사 동안의 다중 채널 포커스 제어를 위한 방법에 있어서,
제1 검사 서브시스템의 제1 웨이퍼 위치 또는 적어도 추가 검사 서브시스템의 제2 웨이퍼 위치 중 적어도 하나에 적어도 대응하는 웨이퍼 형상 데이터를 획득하는 단계;
상기 웨이퍼의 후방 표면과 상기 제1 검사 서브시스템의 제1 광학 어셈블리의 일부분 사이의 제1 위치 특징을 측정하는 단계;
상기 웨이퍼의 후방 표면과 상기 제2 검사 서브시스템의 제2 광학 어셈블리의 일부분 사이의 제2 위치 특징을 측정하는 단계;
상기 제1 위치 특징을 상기 제1 웨이퍼 위치와 대응하는 상기 웨이퍼 형상 데이터의 프로파일 값들에 비교함으로서, 상기 웨이퍼의 후방 표면과 상기 제1 광학 어셈블리의 일부분 사이의 제1 포커스 오프셋을 결정하는 단계;
상기 제2 위치 특징을 상기 제2 웨이퍼 위치와 대응하는 상기 웨이퍼 형상 데이터의 프로파일 값들에 비교함으로서, 상기 웨이퍼의 후방 표면과 상기 제2 광학 어셈블리의 일부분 사이의 제2 포커스 오프셋을 결정하는 단계; 및
결정된 상기 제1 포커스 오프셋을 수정하기에 충분하도록 상기 제1 검사 서브시스템의 제1 포커스 위치를 조정하는 단계; 및
결정된 상기 제2 포커스 오프셋을 수정하기에 충분하도록 상기 제2 검사 서브시스템의 제2 포커스 위치를 조정하는 단계
를 포함하는, 후방 웨이퍼 검사 동안의 다중 채널 포커스 제어를 위한 방법.
후방 웨이퍼 검사 동안의 다중 채널 포커스 제어를 위한 방법에 있어서,
제1 웨이퍼 위치에 위치된 제1 검사 서브시스템으로부터 상기 웨이퍼의 후방 표면으로 지향된 조명의 제1 포커스를 측정하는 단계;
제2 웨이퍼 위치에 위치된 제2 검사 서브시스템으로부터 상기 웨이퍼의 후방 표면으로 지향된 조명의 제2 포커스를 측정하는 단계;
상기 제1 웨이퍼 위치에서 측정된 상기 제1 포커스에 기반하여, 상기 제1 검사 서브시스템의 제1 포커스 위치를 조정하는 단계; 및
상기 제2 웨이퍼 위치에서 측정된 상기 제2 포커스에 기반하여, 상기 제2 검사 서브시스템의 제2 포커스 위치를 조정하는 단계
를 포함하는, 후방 웨이퍼 검사 동안의 다중 채널 포커스 제어를 위한 방법.