KR20170036184A - 광학 검사 장치, 기판 검사 방법, 그리고 기판 제조 방법 - Google Patents

광학 검사 장치, 기판 검사 방법, 그리고 기판 제조 방법 Download PDF

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KR20170036184A
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 피검사체가 놓이는 피검사부, 상기 피검사체로 입사광을 조사하는 조명 광학부, 상기 조명 광학부와 상기 피검사부 사이에 배치된 대물 렌즈부, 상기 피검사체에서 반사된 반사광을 수광하여 상기 피검사체의 결함을 검출하는 검출 광학부, 그리고 상기 조명 광학부 및 상기 검출 광학부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 조명 광학부는 광원부 및 상기 광원부가 조사하는 상기 입사광의 투과 영역을 성형하는 공간 필터 어레이를 포함하고, 상기 공간 필터 어레이는, 공간 필터부 및 상기 공간 필터부를 이동시키는 필터 이동부를 포함한다.

Description

광학 검사 장치, 기판 검사 방법, 그리고 기판 제조 방법{Optical Inspection Apparatus, Method of Inspecting Substrate and Method of Manufacturing Substrate}
본 발명은 광학 검사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 상의 결함을 검출할 수 있는 광학 검사 장치에 관한 것이다.
반도체 공정이 미세화 및 복잡화됨에 따라, 반도체 소자에 생성된 결함을 검사하는 것이 필수적이다. 반도체 소자 상의 결함을 검출함으로써, 반도체 소자의 신뢰성을 향상시키고, 공정 수율을 높일 수 있다. 이 때, 반도체 기판 상의 결함은 광(optic)을 이용하여 검사할 수 있다.
본 발명은 검출력이 향상된 광학 검사 장치를 제공한다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 광학 검사 장치는 피검사체가 놓이는 피검사부, 상기 피검사체로 입사광을 조사하는 조명 광학부, 상기 조명 광학부와 상기 피검사부 사이에 배치된 대물 렌즈부, 상기 피검사체에서 반사된 반사광을 수광하여 상기 피검사체의 결함을 검출하는 검출 광학부, 그리고 상기 조명 광학부 및 상기 검출 광학부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 조명 광학부는 광원부 및 상기 광원부가 조사하는 상기 입사광의 투과 영역을 성형하는 공간 필터 어레이를 포함하고, 상기 공간 필터 어레이는, 공간 필터부 및 상기 공간 필터부를 이동시키는 필터 이동부를 포함한다.
일 예에 따르면, 상기 필터 이동부는, 상기 공간 필터부를 제 1 방향으로 이동시키는 제 1 필터 이동부 및 상기 공간 필터부를 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 이동시키는 제 2 필터 이동부를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 공간 필터부는 기준 필터 및 상기 기준 필터를 이용하여 설계된 개구를 갖는 가공 필터를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 기준 필터는 차광부 및 상기 차광부에 둘러싸인 홀을 포함하되, 상기 제어부는, 상기 홀을 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 이동하여 스캐닝한 결과에 따라 상기 개구를 설계하도록 상기 조명 광학부를 제어할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 입사광을 조사할 때 상기 홀을 스캐닝하면서 결함 데이터를 얻고, 상기 결함 데이터의 신호 대 잡음비가 기설정된 설정값보다 클 때의 상기 홀의 초과 위치들을 파악하고, 상기 초과 위치들에 기반하여 상기 개구 형상을 설계하도록 상기 조명 광학부 및 상기 검출 광학부를 제어할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 스캐닝을 복수 회 진행하고, 상기 초과 위치들의 평균값을 추출하여 상기 개구를 설계하도록 상기 조명 광학부 및 상기 검출 광학부를 제어할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 광학 검사 장치는, 명시야(Bright field) 광학계일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 검출 광학부는 튜브 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 튜브 렌즈 어레이는 제 1 배율을 갖는 제 1 튜브 렌즈 및 제 2 배율을 갖는 제 2 튜브 렌즈를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 배율은 상기 제 2 배율보다 낮고, 상기 제어부는 상기 제 1 튜브 렌즈는 상기 기판을 정렬할 때 사용하고, 상기 제 2 튜브 렌즈는 상기 기판의 상기 결함을 검출할 때 사용하도록 상기 검출 광학부를 제어할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 검출 광학부는, 상기 튜브 렌즈 어레이 및 상기 대물 렌즈부 사이에 배치되고, 상기 개구와 동일한 형상의 제 2 개구를 갖는 제 2 공간 필터를 더 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 대물 렌즈부는 대물 렌즈 및 상기 대물 렌즈와 상기 피검사체 사이로 보호 유체를 공급하는 보호 유체 공급부를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 보호 유체 공급부는 상기 대물 렌즈의 외부에 배치될 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 대물 렌즈부는, 상기 대물 렌즈를 둘러싸는 대물 렌즈 커버를 더 포함하되, 상기 보호 유체 공급부는 상기 대물 렌즈 커버를 관통해 배치될 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 보호 유체 공급부는 상기 대물 렌즈의 바디 내에 배치될 수 있다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 방법은, 기판으로 입사광을 조사하는 것, 상기 입사광의 광 경로 상에 공간 필터를 배치하는 것, 상기 공간 필터를 이용하여 상기 입사광의 투과 영역을 성형하는 것, 그리고 상기 입사광이 상기 기판 상에서 반사된 반사광을 추출하여 상기 기판 상의 결함을 검출하는 것을 포함하되, 상기 공간 필터를 이용하여 상기 투과 영역을 성형하는 것은, 상기 광 경로 상에 상기 입사광의 투과 영역을 한정하는 홀을 배치하는 것, 상기 홀을 이동시키면서 상기 홀의 위치들에 따른 결함 데이터들을 획득하는 것, 그리고 상기 결함 데이터들에 기반하여, 상기 공간 필터의 상기 투과 영역을 정의하는 개구를 설계하는 것을 포함한다.
일 예에 따르면, 상기 개구를 설계하는 것은, 상기 홀을 이동시키며 스캐닝하는 것, 상기 홀의 위치들에 따른 결함 데이터들을 획득하는 것, 상기 결함 데이터들을 비교하는 것, 상기 결함 데이터들의 신호 대 잡음비가 기설정된 설정 수치를 초과할 때의 상기 홀의 초과 위치를 파악하는 것, 그리고 상기 초과 위치에 기반하여 상기 개구를 설계하는 것을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 개구를 설계하는 것은, 상기 스캐닝을 복수 회 진행하는 것, 상기 복수 회 진행된 상기 결함 데이터들의 평균값을 추출하는 것, 그리고 상기 평균값에 근거하여 상기 초과 위치를 파악하는 것을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 결함을 검출하는 것은, 서로 다른 배율을 갖는 튜브 렌즈들 중에서 상기 반사광의 배율에 따라 최적화된 수차를 갖는 어느 하나의 튜브 렌즈를 선택하는 것을 포함할 수 있다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 방법은, 제 1 기판에 대해 제 1 공정을 수행하는 것, 상기 제 1 공정이 수행된 상기 제 1 기판 상에 제 1 개구를 갖는 제 1 공간 필터로 입사광의 투과 영역을 성형하여 상기 입사광을 조사하고, 상기 입사광의 반사광을 추출하여 상기 제 1 기판 상의 제 1 결함을 검출하는 것, 제 2 기판에 대해 제 2 공정을 수행하는 것, 그리고 상기 제 2 공정이 수행된 상기 제 2 기판 상에 제 2 개구를 갖는 제 2 공간 필터로 상기 입사광의 투과 영역을 성형하여 상기 입사광을 조사하고, 상기 반사광을 추출하여 상기 제 2 기판 상의 제 2 결함을 검출하는 것을 포함하되, 상기 제 1 개구 및 상기 제 2 개구 각각은, 상기 입사광의 투과 영역을 제한하는 홀을 이용하여 서로 다른 형상을 갖도록 설계된다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 개구 및 상기 제 2 개구를 설계하는 것은 각각, 상기 입사광의 투과 영역을 제한하는 홀을 상기 입사광의 광 경로 상에서 이동시키며 스캐닝하는 것, 상기 입사광의 위치들에 따른 결함 데이터들을 획득하는 것, 상기 결함 데이터들의 신호 대 잡음비가 기설정된 설정 수치를 초과할 때의 상기 홀의 초과 위치를 파악하는 것, 그리고 상기 초과 위치에 기반하여 상기 제 1 개구 및 상기 제 2 개구를 각각 설계하는 것을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판은 서로 동일할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 공정 및 상기 제 2 공정은 서로 동일할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 결함 및 상기 제 2 결함은 서로 동일할 수 있다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 제조 방법은, 기판에 대해 처리 공정을 수행하는 것, 상기 처리 공정이 완료된 상기 기판 상에 입사광을 조사하는 것, 상기 입사광의 투과 영역을 공간 필터를 이용하여 성형하는 것, 그리고 상기 입사광이 상기 기판 상에서 반사된 반사광을 수광하여 상기 기판 상의 결함을 검출하는 검사 공정을 수행하는 것을 포함하되, 상기 처리 공정의 종류에 따라 상기 검사 공정에 사용되는 상기 공간 필터의 개구의 형상을 상이하게 설계하는 것을 포함한다.
일 예에 따르면, 상기 개구를 설계하는 것은, 상기 홀을 이동시키며 스캐닝하는 것, 상기 홀의 위치들에 따른 결함 데이터들을 획득하는 것, 상기 결함 데이터들을 비교하는 것, 상기 결함 데이터들의 신호 대 잡음비가 기설정된 설정 수치를 초과할 때의 상기 홀의 초과 위치를 파악하는 것, 그리고 상기 초과 위치에 기반하여 상기 개구를 설계하는 것을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 스캐닝 공정은 복수 회 진행될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 명시야(Bright field) 광학계에 있어, 검출력이 강화되고 신뢰도가 향상된 광학 검사 장치 및 이를 이용한 기판 검사 방법, 기판 제조 방법을 개시한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 광 검사 공정이 진행되는 기판의 종류, 기판에 진행되는 레시피의 종류, 그리고 기판에서 검출하고자 하는 결함의 종류에 따라 각각 최적화된 개구를 갖도록 공간 필터를 설계할 수 있다. 입사광의 조사되는 광 경로 상에 조사 영역을 제한하는 홀을 배치하고, 홀들을 이동시키며 스캔함으로써, 홀을 투과하는 입사광의 투과 영역 위치에 따른 결함 데이터를 획득할 수 있다. 이러한 결함 데이터들을 비교함으로써, 신호 대 잡음비가 기설정된 설정 수치보다 높은 초과 영역들을 도출하고, 이를 기초로 하여 개구를 설계할 수 있다. 또한, 반사광을 수광할 때 복수 개의 튜브 렌즈들 중 배율에 맞는 어느 하나를 선택함으로써, 수차를 최소화시킬 수 있다. 또한, 대물 렌즈의 저면으로 보호 유체를 공급하여 대물 렌즈를 보호할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 검사 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2a는 공간 필터 어레이를 보여주는 도면이다.
도 2b는 필터 이동부가 공간 필터부를 이동시키는 모습을 보여주는 도면이다.
도 3b는 기준 필터로 가공 필터를 설계하는 과정을 보여주는 플로우차트이다.
도 3c 내지 도 3h는, 기준 필터로 가공 필터를 설계하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a는 대물 렌즈부의 보호 유체 공급부를 보여주는 도면이다.
도 4b는 도 4a의 보호 유체 공급부가 보호 유체를 공급하는 것을 보여주는 도면이다.
도 4c는 일 실시예의 보호 유체 공급부를 보여주는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
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 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. 이에 더하여, 본 명세서에서, 어떤 막이 다른 막 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 검사 장치(10)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 광학 검사 장치(10)는 조명 광학부(100), 피검사부(200), 대물 렌즈부(Objective lens,300), 빔 스플리터(Beam spliter,400), 검출 광학부(500), 그리고 제어부(600)를 포함한다. 광학 검사 장치(10)는 피검사체의 결함 여부를 측정할 수 있다. 일 예로, 피검사체는 반도체 기판일 수 있고, 결함은 파티클 등의 이물질 또는 패턴의 이상 성장을 포함할 수 있다. 이하, 피검사체가 웨이퍼(W)인 경우를 예로 들어 설명한다. 이와 달리, 피검사체(W)는 유리 기판일 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 다른 종류의 반도체 소자일 수 있다. 광학 검사 장치(10)는 명시야(Bright Field) 광학계일 수 있다.
조명 광학부(100)는 광원부(110), 셔터(120), 로드 렌즈(Rod lens, 130), 시준 렌즈(Collimating lens, 140), 공간 필터 어레이(Spatial filter array, 150), 분광 필터(Spectral filter, 160), 편광 필터(170), 그리고 ND 필터(Neutral density filter, 180)를 포함한다. 광원부(110)는 입사광(L1)을 조사한다. 일 예로, 광원부(110)는 레이저 발생 플라즈마(Laser Produced plasma: LPP)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 입사광(L1)은 단파장을 가질 수 있고, 예를 들어, 약 100nm 내지 약 300nm의 파장을 가질 수 있다. 셔터(120)는 광원부(110)의 전방에 제공될 수 있다. 셔터(120), 로드 렌즈(Rod lens, 130), 시준 렌즈(Collimating lens, 140), 공간 필터 어레이(Spatial filter array, 150), 분광 필터(Spectral filter, 160), 편광 필터(170), 그리고 ND 필터(Neutral density filter, 180)는 광원부(110)가 조사하는 입사광(L1)의 광 경로 상에 배치된다. 셔터(120)는 이동 가능하게 제공된다. 셔터(120)는 이동되어 광원부(110)를 차단하여, 광원부(110)의 입사광(L1) 제공 여부를 제어할 수 있다.
로드 렌즈(130)는 광 경로에 대해 수직하게 입사된다. 입사광(L1)은 로드 렌즈(130)의 입사면으로 입사되고, 출사면에서 출사된다. 입사면 및 출사면은 서로 동일한 형상을 가질 수 있고, 그 형상은 정다각형으로 제공될 수 있다. 로드 렌즈(130)는 입사광(L1)을 균일광으로 만들 수 있다. 선택적으로, 로드 렌즈(130)를 대신하여, 플라이-아이 렌즈(fly-eye lens)가 제공될 수 있다. 시준 렌즈(140)는 로드 렌즈(130) 전방에 제공될 수 있다. 로드 렌즈(130)에서 방출된 입사광(L1)은 시준 렌즈(140)를 통과하면서 집광되어, 방사광(Diverging Beam)에서 평행광(Collimated Beam)으로 변환될 수 있다.
도 2a는 공간 필터 어레이(150)를 보여주는 도면이다. 도 2b는 필터 이동부(155)가 공간 필터부(151)를 이동시키는 모습을 보여주는 도면이다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 공간 필터 어레이(150)는 공간 필터부(151) 및 필터 이동부(155)를 포함한다. 공간 필터부(151)는 입사광(L1)을 공간적으로 성형하여, 입사광(L1)이 조사되는 조사 영역(도 3b의 IR) 중 입사광(L1)이 그 일부만을 통과하도록 제어할 수 있다. 공간 필터부(151)는 기준 필터(152) 및 가공 필터(154)를 포함할 수 있다. 도 2a 및 도 2b의 기준 필터(152) 및 가공 필터(154) 각각의 어두운 부분은 차광부를 의미하고, 밝은 부분은 입사광(L1)이 투과되는 투과 영역(도 3b의 IR')을 정의하는 개구를 의미한다. 도 2a 및 도 2b와 같이, 기준 필터(152) 및 가공 필터(154) 각각의 개구들은 적어도 서로 다른 형상, 위치, 크기 중 어느 하나를 가질 수 있다.
기준 필터(152)는 기준 개구(도 3b의 152a) 및 기준 차광부(도 3b의 152b)를 포함한다. 기준 개구(152a)는 입사광(L1)의 투과 영역(도 3b의 IR')을 정의할 수 있다. 기준 개구(152a)는 기준 필터(152)의 중앙부에 형성될 수 있고, 작은 크기의 홀(Hall)로 구성될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 기준 개구(152a)를 기준 홀(152a)로 설명한다. 기준 차광부(152b)는 기준 홀(152a)을 둘러싸도록 제공된다. 기준 필터(152)는 석영(quartz) 재질로 제공되고, 기준 차광부(152b)는 기준 필터(152) 상에 도금되어 제공될 수 있다. 일 예로, 기준 차광부(152b)는 크롬(Cr)으로 도금될 수 있다. 기준 필터(152)는 입사광(L1)에 전부 노출되나, 기준 필터(152)를 투과하는 입사광(L1)의 투과 영역(도 3b의 IR')은 기준 홀(152a)의 크기, 형상, 그리고 위치에 따라 정의될 수 있다.
가공 필터(154)는 복수 개로 제공될 수 있다. 일 예로, 가공 필터(154)는 제 1 가공 필터(154a), 제 2 가공 필터(154b), …, 및 제 N 가공 필터(154N)를 포함할 수 있다. 제 1 가공 필터(154a)는 기준 필터(152)와 동일한 형상, 크기, 및 재질을 가질 수 있다. 제 1 가공 필터(154a)는 제 1 개구(도 3g의 154aa) 및 제 1 차광부들(도 3g의 154ab,154ac)를 포함할 수 있다. 이 때, 제 1 개구(154aa)의 형상, 위치, 크기들 각각은 기준 개구(152a)의 그것들과 다를 수 있고, 제 1 차광부(154ab)의 형상, 위치, 크기들 각각은 기준 개구(152a)의 그것들과 다를 수 있다. 마찬가지로, 도 2a 및 도 2b와 같이, 각각의 가공 필터들(154a,154b,154c,…,154n)은 모두 서로 동일한 형상, 크기, 그리고 재질을 가질 수 있으나, 가공 필터들(154a,154b,154c,…,154n)의 각각의 개구들 및 차광부들은 서로 다른 형상, 위치, 그리고 크기를 갖는다.
서로 다른 개구들 및 차광부들을 갖는 가공 필터들(154a,154b,154c,…,154n) 각각은, 기준 필터(152)에 의해 설계될 수 있다. 즉, 가공 필터들(154a,154b,154c,…,154n) 각각은, 서로 다른 입사광(IL)의 투과 영역(IR')들을 정의하도록 설계될 수 있다. 제어부(600)는 필요에 따라, 가공 필터들(154a,154b,154c,…,154n) 중 어느 하나를 선택하여 검사 공정을 진행할 수 있다. 이에 따라, 광학 검사 장치(10)로 검출하고자 하는 결함의 종류, 레시피의 종류, 피검사체의 종류 및 재질 등에 따라, 최적화된 가공 필터를 선택하여 검사 공정을 진행하여, 검출력 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 3a는 기준 필터(152)로 가공 필터(154)를 설계하는 과정을 설명하기 위한 플로우차트이다. 도 3b 내지 도 3h는, 도 3a를 참조하여, 기준 필터(152)로 가공 필터(154)를 설계하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다. 도 3b 내지 도 3h는 설명의 간이화 및 도면의 간략화를 위해, 등가 모델을 이용하여 도시하였다. 이하, 도 3a 내지 도 3h를 이용하여, 기준 필터(도 2a의 152)로 제 1 가공 필터(도 2a의 154a)를 설계하는 과정을 예로 들어 설명한다. 조사 영역(IR)은 입사광(L1)이 입사되는 영역으로, 동시에 공간 필터부(151)가 위치되는 평면이다. 동공면(CP)은 조사 영역(IR)과 광학적으로 컨쥬게이트(conjugated)된 평면이다. 일 예로, 동공면(CP)은 대물 렌즈(310) 내의 가상의 영역일 수 있다. 즉, 동공면(CP)에는 조사 영역(IR)의 기준 필터(152)에 대응되도록 결상될 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 입사광(L1)의 경로 상에 기준 필터(152)가 위치된다(S110). 입사광(L1)이 조사되는 조사 영역(IR) 상에 기준 필터(152)가 위치될 수 있다. 기준 필터(152)에 입사된 입사광(L1)은 기준 차광부(152b)를 투과할 수 없다. 따라서, 입사광(L1)은 기준 홀(152a)만을 투과하므로, 기준 홀(152a)과 대향되는 동공면(CP)의 동공홀(IR')을 투과할 수 있다. 입사광(L1)이 동공홀(IR')의 영역만을 투과하여도, 대물 렌즈(310)에서 피검사체(W)로 조사될 때 입사광(L1)이 발산되므로, 피검사체(W)의 전 영역에 입사광(L1)이 도달할 수 있다. 따라서, 피검사체(W)의 전 영역 상에서의 결함 검출이 가능하되, 피검사체(W)로의 입사광(L1)의 투과 영역을 제어할 수 있다.
도 3a, 도 3c 내지 도 3e를 참조하면, 기준 필터(152)를 이동시키며 스캐닝할 수 있다(S120). 기준 필터(152)는 필터 이동부(155)에 의해, 제 1 방향(x) 또는 제 2 방향(y) 중 적어도 어느 하나의 방향을 따라 이동될 수 있다. 일 예로, 기준 필터(152)는 지그재그 형상을 그리면서 이동될 수 있다. 이에 따라, 기준 필터(152)의 기준 홀(152a)을 투과하는 입사광(L1)의 투과 영역(IR')의 위치 또한 변화될 수 있다. 검출 광학부(500)는 기준 홀(152a)의 각 위치들에 따른 피검사체(W)의 결함 유무를 검출할 수 있다. 즉, 검출 광학부(500)는 입사광(L1)의 투과 영역(IR') 위치에 따른 각각의 결함 데이터를 획득할 수 있다(S130).
도 3a, 도 3f 및 도 3g를 참조하면, 제어부(600)는 기준 홀(152a)의 각 위치들에 따른 결함 데이터에 기반하여, 가공 필터(154)의 개구의 설계 영역(DR)을 설정할 수 있다. 즉, 제어부(600)는 기준 홀(152a)의 각 위치들에 따른 결함 데이터를 비교 분석하여, 신호 대 잡음비(SNR)가 기설정된 임계 수치보다 높은 초과 영역들을 추출할 수 있다(S140). 제어부(600)는 이러한 초과 영역들의 기초로 하여, 개구의 설계 영역(DR)을 설정할 수 있다. 일 예로, 제어부(600)는 초과 영역들의 형상을 따라, 개구의 설계 영역(DR)을 설정할 수 있다(S150). 도 3f 및 도 3g를 참조하면, 설계 영역(DR)에 기반하여 제 1 가공 필터(154a)의 제 1 개구(154aa) 및 제 1 차광부들(154ab,154ac)을 설정할 수 있다.
도 3a 및 도 3h를 참조하면, 기준 필터(152)를 이용하여 설계된 제 1 가공 필터(154a)로 검사 공정을 진행할 수 있다. 입사광(L1)은 제 1 가공 필터(154a)의 제 1 개구(154aa)를 투과할 수 있다. 마찬가지로, 입사광(L1)은 동공면(CP)의 투과 영역(도 3h의 IR')에 해당되는 일부만이 투과 가능하다. 신호 대 잡음비가 높은 영역의 입사광(L1)만을 선택적으로 검출 공정에 이용하므로, 검출력 및 신뢰도가 향상될 수 있다.
이상, 도 3b 내지 도 3h를 참조하여, 기준 필터(도 2a의 152)를 이용하여 제 1 가공 필터(도 2a의 154a)를 설계하는 과정을 설명하였다. 제 2 가공 필터(도 2a의 154b) 내지 제 N 가공 필터(도 2a의 154N) 또한 동일한 방법으로, 기준 필터(도 2a의 152)를 이용하여 설계될 수 있다. 피검사체(W)의 종류, 피검사체(W)에 행해지는 레시피의 종류, 그리고 결함의 종류 등에 따라, 신호 대 잡음비(SNR)가 임계 수치보다 높은 영역들이 서로 다를 수 있다. 따라서, 각 검출 공정에 최적화된 개구를 갖는 가공 필터(154)를 설계할 수 있다.
다시 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 필터 이동부(155)는 프레임(156), 제 1 필터 이동부(157), 플레이트(158), 그리고 제 2 필터 이동부(159)를 가질 수 있다. 프레임(156)은 기준 필터(152) 및 가공 필터들(154a,154b,154c,…,154n)을 지지할 수 있다. 프레임(156)은 기준 필터(152) 및 가공 필터들(154a,154b,154c,…,154n)의 가장자리를 지지할 수 있다. 제 1 필터 이동부(157)는 프레임(156)의 일측에 결합될 수 있다. 제 1 필터 이동부(157)는 프레임(156)을 제 2 방향(y)으로 이동시킬 수 있다. 이를 통해, 기준 필터(152) 및 가공 필터들(154a,154b,154c,…,154n)이 제 2 방향(y)을 따라 이동될 수 있다. 제 1 필터 이동부(157)는 플레이트(158)에 결합된다. 제 1 필터 이동부(157)는 모터를 포함할 수 있다. 플레이트(158)의 일측은 제 2 필터 이동부(159)와 결합될 수 있다. 제 2 필터 이동부(159)는 플레이트(158)를 제 2 방향(y)과 직교하는 제 1 방향(x)으로 이동시킬 수 있다. 이를 통해, 기준 필터(152) 및 가공 필터들(154a,154b,154c,…,154n)이 제 1 방향(x)을 따라 이동될 수 있다. 제 2 필터 이동부(159)는 모터를 포함할 수 있다. 필터 이동부(150)는 기준 필터(152) 및 가공 필터들(154a,154b,154c,…,154n)을 시준 렌즈(140)의 초점면 상에서 이동시킬 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 분광 필터(160)는 특정 파장의 입사광만을 필터링할 수 있다. 편광 필터(170)는 입사광의 편광 조건을 제어할 수 있다. ND 필터(180)는 입사광의 밝기를 제어할 수 있다. 즉, 공정 환경에 따라 적합한 조명 조건을 설정하기 위해, 각 필터들(160,170,180)이 제공될 수 있다. 필터들(160,170,180)은 교체 가능하고, 이들 중 일부는 생략 가능할 수 있다.
피검사부(200)는 스테이지(210) 및 스테이지 이동부(220)를 포함할 수 있다. 스테이지(210) 상에는 피검사체(W)가 놓일 수 있다. 스테이지 이동부(220)는 스테이지(210)를 이동시킬 수 있다. 스테이지 이동부(220)는 제 1 방향(x) 및 제 2 방향(y)과 수직한 제 3 방향(z)으로 이동될 수 있다. 도시되지 않았지만, 스테이지 이동부(220)는 초점 제어부(미도시)에 의해 초점 정보를 제공받고, 피검사체(W)의 높이를 조정하도록 이동될 수 있다. 선택적으로, 스테이지 이동부(220)는 제 1 방향(x) 또는 제 2 방향(y) 중 적어도 어느 하나의 방향으로 이동될 수 있다.
도 4a는 대물 렌즈부(300)의 보호 유체 공급부(330a)를 보여주는 도면이고, 도 4b는 도 4a의 보호 유체 공급부(330a)가 보호 유체를 공급하는 것을 보여주는 도면이다. 도 4c는 일 실시예의 보호 유체 공급부(330b)를 보여주는 도면이다. 대물 렌즈부(300)는 대물 렌즈(310), 대물 렌즈 커버(320), 그리고 보호 유체 공급부(330a)를 포함할 수 있다. 대물 렌즈(310)는 입사광(L1)을 집광시켜, 피검사체(W)로 조사할 수 있다. 대물 렌즈 커버(320)는 대물 렌즈(310)의 외측에 제공될 수 있다. 대물 렌즈 커버(320)는 대물 렌즈(310)로부터 일정 거리 이격되고 대물 렌즈(310)를 둘러싸도록 제공되어, 보호 영역(322)을 정의할 수 있다. 대물 렌즈 커버(320)의 하부는 대물 렌즈(310)의 하부보다 더 길게 연장될 수 있다. 이를 통해, 대물 렌즈 커버(320)는 대물 렌즈(310)의 예기치 못한 외부 구성 요소, 일 예로, 스테이지(210) 상에서 돌출되는 리프트 핀(미도시)으로 인한 충돌을 방지할 수 있다. 도시되지 않았지만, 대물 렌즈 커버(320) 및 대물 렌즈(310)는 일측에서 결합될 수 있다.
보호 유체 공급부(330a)는 대물 렌즈(310)의 저면(310a)으로 보호 유체를 공급할 수 있다. 보호 유체 공급부(330a)는 대물 렌즈(310)의 외부 또는 내부를 통해, 보호 유체(F)를 공급할 수 있다. 도 4b와 같이, 보호 유체 공급부(330a)는 대물 렌즈 커버(320)의 관통홀(324)로 제공되어, 보호 유체(F)를 공급할 수 있다. 보호 유체(F)는 질소(N2) 가스일 수 있다. 입사광(L1)이 단파장의 자외선으로 제공되는 경우, 산소(O2)가 오존(O3)으로 변형될 수 있다. 일반적으로, 오존이 발생하면, 대물 렌즈(310) 표면에 흡착되어 박막을 형성하고, 대물 렌즈(310)의 투과율을 떨어뜨리고 반사율을 높일 수 있다. 이에 따라, 검출 영상에 얼룩 등을 발생시킬 수 있다. 특히, 대물 렌즈(310) 내부는 질소 가스로 보호되나, 외부 환경에 노출된 대물 렌즈(310)의 외측면은 오존에 영향을 받을 수 있다. 특히, 대물 렌즈(310)와 피검사체(W) 사이의 대물 렌즈(310)의 저면(310a)은 더욱 취약할 수 있다. 따라서, 보호 유체(F)를 공급하여, 대물 렌즈(310)를 오존 발생으로부터 보호할 수 있다. 이와 달리, 도 4c를 참조하면, 보호 유체 공급부(330b)는 대물 렌즈(310)의 바디(312) 내로 연결되어, 보호 유체(F)를 공급할 수 있다.
제 1 빔 스플리터(400)는 조명 광학부(100)와 피검사부(200) 사이의 광 경로 상에 제공될 수 있다. 제 1 빔 스플리터(400)는 입사되는 광의 일부는 반사시키고, 다른 일부는 투과시킬 수 있다. 즉, 제 1 빔 스플리터(400)는 조명 광학부(100)가 조사하는 입사광(L1)을 반사시켜 대물 렌즈부(300)로 공급하고, 피검사체(W)에서 반사되어 대물 렌즈부(300)를 통과한 반사광(L2)은 투과시킬 수 있다. 일 예로, 제 1 빔 스플리터(400)는 하프 미러(Half Mirror)를 포함할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 검출 광학부(500)는 튜브 렌즈 어레이(Tube lens array, 510), 제 2 빔 스플리터(520), 제 1 검출부(530), 그리고 제 2 검출부(540)를 포함할 수 있다. 튜브 렌즈 어레이(510)는 바디(512) 및 튜브 렌즈부(514)를 포함할 수 있다. 바디(512)에는 튜브 렌즈부(514)가 제공될 수 있다. 튜브 렌즈부(514)는 복수 개의 튜브 렌즈들을 포함할 수 있다. 도 1을 참조하면, 튜브 렌즈부(514)는 제 1 튜브 렌즈(514a), 제 2 튜브 렌즈(514b), 그리고 제 3 튜브 렌즈(514c)를 포함할 수 있다. 제 1, 제 2, 그리고 제 3 튜브 렌즈들(514a,514b,514c)은 각각 서로 다른 배율을 가질 수 있다. 제 1, 제 2, 그리고 제 3 튜브 렌즈들(514a,514b,514c)이 서로 다른 배율을 가지므로, 제어기(600)는 배율이 변경됨에 따라 제 1, 제 2, 그리고 제 3 튜브 렌즈들(514a,514b,514c) 중 최적화된 튜브 렌즈를 선택할 수 있다. 따라서, 단일한 포커싱 렌즈를 이용하여 경우에 따라 초점을 변경하며 영상을 취득할 때보다, 각각의 배율에 최적화된 튜브 렌즈들 중 어느 하나를 선택함으로써 영상 품질을 향상시킬 수 있다. 즉, 각 배율별로 수차가 최소화된 튜브 렌즈들 중 어느 하나를 선택하여 영상을 획득함으로써, 영상 품질이 향상될 수 있다.
일 예로, 제 1 튜브 렌즈(514a)는 제 2 및 제 3 튜브 렌즈들(514b,514c)에 비해 저배율을 가질 수 있다. 이러한 경우, 제 1 튜브 렌즈(514a)를 이용하여 피검사체(W)를 정렬하거나 관찰하고, 제 2 및 제 3 튜브 렌즈들(514b,514c) 중 어느 하나를 이용하여 결함을 검출할 수 있다. 즉, 튜브 렌즈들(514b,514c)이 복수 개로 제공되는 경우, 이들 중 일부는 피검사체(W) 정렬을 위해 사용하고, 다른 일부는 피검사체(W)의 결함 검출에 사용할 수 있다. 도면에서는 3개의 튜브 렌즈들(514a,514b,514c)을 갖는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이는 예시에 불과할 뿐, 튜브 렌즈 어레이(510)는 다양한 개수의 튜브 렌즈들을 포함할 수 있다.
제 2 빔 스플리터(520)는 튜브 렌즈 어레이(510)의 전방에 배치될 수 있다. 제 2 빔 스플리터(520)는 반사광(L2)을 제 1 및 제 2 검출부들(520,530) 각각으로 유도할 수 있다. 예를 들어, 제 2 빔 스플리터(520)는 반사광(L2)의 일부를 투과시켜 제 1 검출부(530)로 유도하고, 반사광(L2)의 다른 일부는 반사시켜 제 2 검출부(540)로 유도할 수 있다. 일 예로, 제 2 빔 스플리터(520)는 하프 미러(Half Mirror)를 포함할 수 있다.
제 1 검출부(530)는 피검사체(W)의 결함 검사를 위한 영상을 획득한다. 일 예로, 제 1 검출부(530)는 TDI 카메라 또는 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 포함할 수 있다. 결함 검사를 위한 영상은, SNR이 향상된 상태로 검출되고, 이러한 영상은 검사 알고리즘에 의해 결함의 존재 유무가 판단된다. 제 2 검출부(540)는 피검사체(W)를 관찰하기 위한 리뷰용 검출부일 수 있다. 제 2 검출부(540)는 소형 패턴 및 정밀한 정렬에 사용될 수 있다. 제 2 검출부(540)는 결함의 검출 후, 리뷰용으로 사용될 수 있다.
추가적으로, 검출 광학부(500)는 제 2 공간 필터 어레이(550)를 더 포함할 수 있다. 제 2 공간 필터 어레이(550)는 상술한 제 1 공간 필터 어레이(150)와 동일 또는 유사한 형상 및 기능을 가지므로, 중복되는 설명은 생략한다. 제 1 및 제 2 공간 필터 어레이들(150,550)은 동일한 검사 공정 진행시, 서로 동일한 개구를 갖는 공간 필터로 제공될 수 있다. 제 2 공간 필터 어레이(550)를 통해, 성형된 투과 영역을 투과한 입사광(L1)과 대응되는 반사광(L2)의 투과 영역을 재성형함으로써, 검출 신뢰도를 보다 향상시킬 수 있다. 추가적으로, 검출 광학부(500)는 광 경로 상에 다른 광학 소자들을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 제 2 공간 필터 어레이(550)의 전방에 편광 필터를 더 포함할 수 있다.
제어부(600)는 조명 광학부(100), 피검사부(200), 대물 렌즈부(Objective lens,300), 빔 스플리터(Beam spliter,400), 그리고 검출 광학부(500)를 제어할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제어부(600)는 기준 필터(152)를 이용하여 가공 필터(154)의 개구들을 설계할 수 있다. 제어부(600)는 기준 홀(152a)의 위치들에 따른 검출 데이터들을 비교하여, 신호 대 잡음비(SNR)가 기설정된 임계 수치보다 높은 초과 영역들을 추출할 수 있다. 제어부(600)는 이러한 초과 영역들의 기초로 하여, 개구의 설계 영역(DR)을 설정할 수 있다.
제어부(600)는 기판(W)을 제조하기 위해 필요한 처리 공정이 선행된 피검사체(W)에 대해, 결함 검출 공정을 수행할 수 있다. 제어부(600)는 결함의 종류, 레시피의 종류, 피검사체의 종류 및 재질 등에 따라, 최적화된 가공 필터를 선택하여 검사 공정을 진행할 수 있다. 일 예로, 제어부(600)는 제 1 공정을 수행한 제 1 기판에 대해 제 1 개구를 갖는 제 1 가공 필터를 이용하여 제 1 결함을 검출하는 검사 공정을 진행하고, 제 2 공정을 수행한 제 2 기판에 대해 제 2 개구를 갖는 제 2 가공 필터를 이용하여 제 2 결함을 검출하는 검사 공정을 진행할 수 있다. 이 때, 제 1 기판 및 제 2 기판은 서로 동일한 기판일 수 있다. 또는, 제 1 공정 및 제 2 공정은 서로 동일한 공정일 수 있다. 또는, 제 1 결함 및 제 2 결함은 서로 동일한 결함일 수 있다. 또한, 제어부(600)는 단일 검사 공정 진행시, 복수 개의 가공 필터들을 선택하여 진행할 수 있다. 일 예로, 제어부(600)는 제 1 공정을 수행한 제 1 기판에 대해 검사 공정을 진행할 때, 제 1 개구를 갖는 제 1 가공 필터 및 제 2 개구를 갖는 제 2 가공 필터를 모두 이용하여 검사 공정을 진행할 수 있다. 또한, 제어부(600)는 기준 필터(152)를 이용하여 개구를 설계하는 스캐닝 공정을 복수 회 실시하고, 그 평균 데이터를 추출하여 개구를 설계할 수 있다.
제어부(600)는 대물 렌즈(310)로 보호 유체를 공급하도록 보호 유체 공급부(330a,330b)를 제어할 수 있다. 특히, 제어부(600)는 대물 렌즈(310)의 저면(310a)으로 보호 유체를 공급하도록 보호 유체 공급부(330a,330b)를 제어할 수 있다. 제어부(600)는 서로 다른 배율을 갖는 제 1, 제 2, 그리고 제 3 튜브 렌즈들(514a,514b,514c) 중에서, 배율 변경에 따른 최적화된 튜브 렌즈를 선택할 수 있다. 배율별로 수차가 최소화된 튜브 렌즈들 중 어느 하나를 선택하여 영상을 획득함으로써, 영상 품질이 향상될 수 있다. 또한, 제어부(600)는 제 1 및 제 2 검출부들(520,530)에 의한 영상 신호를 처리하여 영상 데이터를 생성하고, 이러한 영상 데이터를 표시하는 디스플레이부(미도시)를 포함할 수 있다.
도면의 간략화를 위해 도시되지 않았지만, 광학 검사 장치(10)는 광 경로 상에 릴레이 부(Relay part, 미도시)를 추가적으로 더 포함할 수 있다. 릴레이 부(미도시)를 더 포함하는 경우, 공간적 제약이 줄어들어 더 자유로운 광 경로 설정이 가능해질 수 있다. 또한, 광 경로 상에 다양한 종류의 광학 요소들(optics)이 더 제공될 수 있고, 각각의 광학 요소들(optics)을 센싱하기 위한 센서들(미도시)이 제공될 수 있다. 일 예로, 제 1 및 제 2 공간 필터 어레이들(150,550)을 센싱하기 위한 모니터링 센서부(미도시)가 제공될 수 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.

Claims (20)

  1. 피검사체가 놓이는 피검사부;
    상기 피검사체로 입사광을 조사하는 조명 광학부;
    상기 조명 광학부와 상기 피검사부 사이에 배치된 대물 렌즈부;
    상기 피검사체에서 반사된 반사광을 수광하여 상기 피검사체의 결함을 검출하는 검출 광학부; 그리고
    상기 조명 광학부 및 상기 검출 광학부를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 조명 광학부는:
    광원부; 및
    상기 광원부가 조사하는 상기 입사광의 투과 영역을 성형하는 공간 필터 어레이를 포함하고,
    상기 공간 필터 어레이는:
    공간 필터부; 및
    상기 공간 필터부를 이동시키는 필터 이동부를 포함하는, 광학 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 이동부는:
    상기 공간 필터부를 제 1 방향으로 이동시키는 제 1 필터 이동부; 및
    상기 공간 필터부를 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 이동시키는 제 2 필터 이동부를 포함하는, 광학 검사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공간 필터부는:
    기준 필터; 및
    상기 기준 필터를 이용하여 설계된 개구를 갖는 가공 필터를 포함하는, 광학 검사 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기준 필터는:
    차광부; 및
    상기 차광부에 둘러싸인 홀을 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 홀을 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 이동하여 스캐닝한 결과에 따라 상기 개구를 설계하도록 상기 조명 광학부를 제어하는, 광학 검사 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 입사광을 조사할 때 상기 홀을 스캐닝하면서 결함 데이터를 얻고, 상기 결함 데이터의 신호 대 잡음비가 기설정된 설정값보다 클 때의 상기 홀의 초과 위치들을 파악하고, 상기 초과 위치들에 기반하여 상기 개구 형상을 설계하도록 상기 조명 광학부 및 상기 검출 광학부를 제어하는, 광학 검사 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 스캐닝을 복수 회 진행하고, 상기 초과 위치들의 평균값을 추출하여 상기 개구를 설계하도록 상기 조명 광학부 및 상기 검출 광학부를 제어하는, 광학 검사 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 검사 장치는, 명시야(Bright field) 광학계인, 광학 검사 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 검출 광학부는 튜브 렌즈 어레이를 포함하고,
    상기 튜브 렌즈 어레이는:
    제 1 배율을 갖는 제 1 튜브 렌즈; 및
    제 2 배율을 갖는 제 2 튜브 렌즈를 포함하는, 광학 검사 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 배율은 상기 제 2 배율보다 낮고,
    상기 제어부는 상기 제 1 튜브 렌즈는 상기 피검사체를 정렬할 때 사용하고, 상기 제 2 튜브 렌즈는 상기 피검사체의 상기 결함을 검출할 때 사용하도록 상기 검출 광학부를 제어하는, 광학 검사 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 검출 광학부는, 상기 튜브 렌즈 어레이 및 상기 대물 렌즈부 사이에 배치되고, 상기 개구와 동일한 형상의 제 2 개구를 갖는 제 2 공간 필터를 더 포함하는, 광학 검사 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 대물 렌즈부는:
    대물 렌즈; 및
    상기 대물 렌즈와 상기 피검사체 사이로 보호 유체를 공급하는 보호 유체 공급부를 포함하는, 광학 검사 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 보호 유체 공급부는 상기 대물 렌즈의 외부에 배치되는, 광학 검사 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 대물 렌즈부는, 상기 대물 렌즈를 둘러싸는 대물 렌즈 커버를 더 포함하되, 상기 보호 유체 공급부는 상기 대물 렌즈 커버를 관통해 배치되는, 광학 검사 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 보호 유체 공급부는 상기 대물 렌즈의 바디 내에 배치되는, 광학 검사 장치.
  15. 기판으로 입사광을 조사하는 것;
    상기 입사광의 광 경로 상에 공간 필터를 배치하는 것;
    상기 공간 필터를 이용하여 상기 입사광의 투과 영역을 성형하는 것; 그리고
    상기 입사광이 상기 기판 상에서 반사된 반사광을 추출하여 상기 기판 상의 결함을 검출하는 것을 포함하되,
    상기 공간 필터를 이용하여 상기 투과 영역을 성형하는 것은:
    상기 광 경로 상에 상기 입사광의 투과 영역을 한정하는 홀을 배치하는 것;
    상기 홀을 이동시키면서 상기 홀의 위치들에 따른 결함 데이터들을 획득하는 것; 그리고
    상기 결함 데이터들에 기반하여, 상기 공간 필터의 상기 투과 영역을 정의하는 개구를 설계하는 것을 포함하는, 기판 검사 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 개구를 설계하는 것은,
    상기 홀을 이동시키며 스캐닝하는 것;
    상기 홀의 위치들에 따른 결함 데이터들을 획득하는 것;
    상기 결함 데이터들을 비교하는 것;
    상기 결함 데이터들의 신호 대 잡음비가 기설정된 설정 수치를 초과할 때의 상기 홀의 초과 위치를 파악하는 것; 그리고
    상기 초과 위치에 기반하여 상기 개구를 설계하는 것을 포함하는, 기판 검사 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 개구를 설계하는 것은:
    상기 스캐닝을 복수 회 진행하는 것;
    상기 복수 회 진행된 상기 결함 데이터들의 평균값을 추출하는 것; 그리고
    상기 평균값에 근거하여 상기 초과 위치를 파악하는 것을 포함하는, 기판 검사 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 결함을 검출하는 것은, 서로 다른 배율을 갖는 튜브 렌즈들 중에서 상기 반사광의 배율에 따라 최적화된 수차를 갖는 어느 하나의 튜브 렌즈를 선택하는 것을 포함하는, 기판 검사 방법.
  19. 제 1 기판에 대해 제 1 공정을 수행하는 것;
    상기 제 1 공정이 수행된 상기 제 1 기판 상에 제 1 개구를 갖는 제 1 공간 필터로 입사광의 투과 영역을 성형하여 상기 입사광을 조사하고, 상기 입사광의 반사광을 추출하여 상기 제 1 기판 상의 제 1 결함을 검출하는 것;
    제 2 기판에 대해 제 2 공정을 수행하는 것; 그리고
    상기 제 2 공정이 수행된 상기 제 2 기판 상에 제 2 개구를 갖는 제 2 공간 필터로 상기 입사광의 투과 영역을 성형하여 상기 입사광을 조사하고, 상기 반사광을 추출하여 상기 제 2 기판 상의 제 2 결함을 검출하는 것을 포함하되,
    상기 제 1 개구 및 상기 제 2 개구 각각은, 상기 입사광의 투과 영역을 제한하는 홀을 이용하여 서로 다른 형상을 갖도록 설계된, 기판 검사 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 개구 및 상기 제 2 개구를 설계하는 것은 각각:
    상기 입사광의 투과 영역을 제한하는 홀을 상기 입사광의 광 경로 상에서 이동시키며 스캐닝하는 것;
    상기 입사광의 위치들에 따른 결함 데이터들을 획득하는 것;
    상기 결함 데이터들의 신호 대 잡음비가 기설정된 설정 수치를 초과할 때의 상기 홀의 초과 위치를 파악하는 것; 그리고
    상기 초과 위치에 기반하여 상기 제 1 개구 및 상기 제 2 개구를 각각 설계하는 것을 포함하는, 기판 검사 방법.


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