KR20170052259A

KR20170052259A - Apparatus and Method for Inspection of Pattern, and System Using the Same

Info

Publication number: KR20170052259A
Application number: KR1020150154501A
Authority: KR
Inventors: 조재철
Original assignee: 에스케이하이닉스 주식회사
Priority date: 2015-11-04
Filing date: 2015-11-04
Publication date: 2017-05-12
Also published as: KR102436455B1

Abstract

According to one embodiment of the present invention, an apparatus to inspect a pattern comprises: an image obtaining unit configured to receive image data of a semiconductor pattern; a shift data obtaining unit configured to determine shift information having a degree of shift and the shift direction of the image data; and a determination unit configured to evaluate whether or not the image data has a defect based on the shift information. The present invention is able to improve a reliability of evaluation of a semiconductor pattern image.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern inspection apparatus and method,

본 발명은 반도체 집적 회로 제조 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 패턴 검사 장치 및 방법과 이를 이용하는 패턴 검사 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit manufacturing technology, and more particularly, to a pattern inspection apparatus and method and a pattern inspection system using the same.

반도체 장치는 계속해서 고집적화, 초미세화, 다층화되고 있다.Semiconductor devices continue to be highly integrated, ultrafine, and multi-layered.

회로 패턴이 형성되는 반도체 장치 또는 액정 디스플레이 장치 등은 제조 공정 중에 패턴의 단선, 오정렬 등의 결함이 발생할 수 있다. 이러한 결함은 제조 결과물의 수율 및 성능에 큰 영향을 미치므로 조기에 이를 발견하는 것이 중요하다.In a semiconductor device or a liquid crystal display device in which a circuit pattern is formed, defects such as disconnection and misalignment of patterns may occur during the manufacturing process. It is important to detect these defects early, as they have a significant impact on the yield and performance of the resulting product.

회로 패턴의 결함을 검사하기 위하여 다양한 검사 장치가 이용되고 있다.Various inspection apparatuses are used to inspect the defects of the circuit pattern.

일 예로, 기 저장되어 있는 기준 이미지와 검사 대상 이미지를 비교하여 결함 여부를 검출하는 장치가 이용될 수 있다.For example, an apparatus for detecting whether a defect is present by comparing a previously stored reference image with an inspection target image may be used.

따라서 기준 이미지의 품질은 검사 대상 이미지의 결함 여부를 결정하는 주요 요인으로 작용한다.Therefore, the quality of the reference image is a major factor in determining whether the image to be inspected is defective or not.

본 기술의 실시예는 반도체 패턴 이미지의 평가 신뢰성을 향상시킬 수 있는 패턴 검사 장치 및 방법과 이를 이용하는 패턴 검사 시스템을 제공할 수 있다.Embodiments of the present technology can provide a pattern inspection apparatus and method capable of improving evaluation reliability of a semiconductor pattern image and a pattern inspection system using the same.

본 기술의 일 실시예에 의한 반도체 패턴 검사 장치는 반도체 패턴의 이미지 데이터를 수신하도록 구성되는 이미지 획득부; 상기 이미지 데이터의 쉬프트 방향 및 쉬프트 정도를 포함하는 쉬프트 정보를 결정하도록 구성되는 쉬프트 데이터 획득부; 및 상기 쉬프트 정보에 기초하여 상기 이미지 데이터의 결함 여부를 평가하도록 구성되는 판단부;를 포함하도록 구성될 수 있다.An apparatus for inspecting a semiconductor pattern according to an embodiment of the present invention includes an image obtaining unit configured to receive image data of a semiconductor pattern; A shift data acquiring unit configured to determine shift information including a shift direction and a shift degree of the image data; And a determination unit configured to evaluate whether the image data is defective based on the shift information.

본 기술의 일 실시예에 의한 반도체 패턴 검사 방법은 기준 이미지 데이터로부터 쉬프트 정보를 검출하는 기준 데이터 처리부; 제조된 반도체 장치로부터 검사 대상 이미지 데이터를 획득하는 검사 데이터 획득부; 및 상기 기준 이미지 데이터와 상기 검사 대상 이미지 데이터를 비교하고, 상기 쉬프트 정보에 기초한 보정값에 따라 상기 비교 결과를 보정하여, 상기 검사 대상 이미지의 결함 여부를 평가하도록 구성되는 판단부;를 포함하도록 구성될 수 있다.A semiconductor pattern inspection method according to an embodiment of the present invention includes: a reference data processing unit for detecting shift information from reference image data; An inspection data acquiring unit for acquiring inspection object image data from the manufactured semiconductor device; And a determination unit configured to compare the reference image data and the inspection object image data and to correct whether the inspection object image is defective by correcting the comparison result according to a correction value based on the shift information, .

본 기술의 일 실시예에 의한 반도체 패턴 검사 장치는 스테이지 상에 지지되는 반도체 기판에 형성된 패턴 이미지를 검사 대상 이미지 데이터로 획득하도록 구성되는 계측 장치; 상기 계측 장치 및 상기 스테이지를 제어하며, 기준 이미지 데이터로부터 쉬프트 정보를 검출하여 상기 기준 이미지 데이터와 상기 검사 대상 이미지 데이터를 비교하고, 상기 쉬프트 정보에 기초한 보정값에 따라 상기 비교 결과를 보정하여, 상기 검사 대상 이미지의 결함 여부를 평가하도록 구성되는 컴퓨팅 장치;를 포함하도록 구성될 수 있다.A semiconductor pattern inspecting apparatus according to an embodiment of the present invention includes a measuring apparatus configured to acquire a pattern image formed on a semiconductor substrate supported on a stage, as inspection object image data; Wherein the control unit controls the measuring device and the stage to detect shift information from the reference image data, compares the reference image data with the inspection target image data, corrects the comparison result according to a correction value based on the shift information, And a computing device configured to evaluate whether a defect of the image to be inspected is defective.

본 기술의 일 실시예에 의한 패턴 검사 방법은 패턴 검사 장치의 패턴 검사 방법으로서, 상기 패턴 검사 장치가 반도체 패턴의 이미지 데이터를 수신하는 단계; 상기 패턴 검사 장치가 상기 이미지 데이터의 쉬프트 방향 및 쉬프트 정도를 포함하는 쉬프트 정보를 결정하는 단계; 및 상기 패턴 검사 장치가 상기 쉬프트 정보에 기초하여 상기 이미지 데이터의 결함 여부를 평가하는 단계;를 포함하도록 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a pattern inspection method for a pattern inspection apparatus, comprising: receiving image data of a semiconductor pattern; Wherein the pattern inspection apparatus determines shift information including a shift direction and a shift degree of the image data; And the pattern inspection apparatus evaluating whether or not the image data is defective based on the shift information.

본 기술의 일 실시예에 의한 패턴 검사 방법은 패턴 검사 장치의 패턴 검사 방법으로서, 기준 이미지 데이터로부터 쉬프트 정보를 검출하는 단계; 제조된 반도체 장치로부터 검사 대상 이미지 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 기준 이미지 데이터와 상기 검사 대상 이미지 데이터를 비교하고, 상기 쉬프트 정보에 기초한 보정값에 따라 상기 비교 결과를 보정하여, 상기 검사 대상 이미지의 결함 여부를 평가하는 단계;를 포함하도록 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a pattern inspection method for a pattern inspection apparatus, comprising: detecting shift information from reference image data; Acquiring inspection object image data from the manufactured semiconductor device; And comparing the reference image data with the inspection target image data and correcting the comparison result according to a correction value based on the shift information to evaluate whether or not the inspection target image is defective .

본 기술에 의하면 반도체 패턴 이미지의 오프셋을 측정하고 이를 반영하여 반도체 패턴 이미지의 결함 여부를 정확히 평가할 수 있다.According to the present invention, the offset of the semiconductor pattern image can be measured and reflected, thereby accurately evaluating the defect of the semiconductor pattern image.

도 1은 일 실시예에 의한 패턴 검사 장치의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 의한 쉬프트 데이터 획득부의 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 의한 쉬프트값 보정 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 의한 쉬프트 방향 보정 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 의한 패턴 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 의한 패턴 검사 장치의 구성도이다.
도 7은 일 실시예에 의한 패턴 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 의한 패턴 검사 시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a pattern inspection apparatus according to an embodiment.
2 is a configuration diagram of a shift data obtaining unit according to an embodiment.
3 is a diagram for explaining a shift value correction concept according to an embodiment.
4 is a view for explaining the shift direction correction concept according to an embodiment.
5 is a flowchart illustrating a pattern inspection method according to an embodiment.
6 is a configuration diagram of a pattern inspection apparatus according to an embodiment.
FIG. 7 is a flowchart for explaining a pattern inspection method according to an embodiment.
8 is a configuration diagram of a pattern inspection system according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 기술의 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present technology will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일 실시예에 의한 패턴 검사 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a pattern inspection apparatus according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 패턴 검사 장치(10)는 컨트롤러(110), 저장부(120), 사용자 인터페이스(UI, 130), 이미지 획득부(140), 쉬프트 데이터 획득부(150) 및 판단부(160)를 포함할 수 있다.1, the pattern inspection apparatus 10 includes a controller 110, a storage unit 120, a user interface (UI) 130, an image acquisition unit 140, a shift data acquisition unit 150, 160 < / RTI >

컨트롤러(110)는 패턴 검사 장치(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.The controller 110 can control the overall operation of the pattern inspection apparatus 10. [

저장부(120)는 주기억장치 및 보조기억장치를 포함할 수 있으며, 패턴 검사 장치(10)가 동작하는 데 필요한 프로그램, 제어 데이터, 응용 프로그램, 동작 파라미터, 처리 결과 등이 저장될 수 있다.The storage unit 120 may include a main storage unit and an auxiliary storage unit, and may store programs, control data, application programs, operation parameters, processing results, and the like necessary for the pattern inspection apparatus 10 to operate.

사용자 인터페이스(130)는 패턴 검사 장치 운용자가 패턴 검사 장치(10)에 접근할 수 있는 환경을 제공하며, 입력장치 인터페이스 및 출력장치 인터페이스를 포함할 수 있다. 입력장치는 예를 들어 키보드, 마우스, 마이크, 터치 패드, 터치 스크린 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 출력장치는 예를 들어 디스플레이, 스피커 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The user interface 130 provides an environment for the pattern inspection apparatus operator to access the pattern inspection apparatus 10, and may include an input apparatus interface and an output apparatus interface. The input device may include, for example, a keyboard, a mouse, a microphone, a touch pad, or a touch screen. The output device may include at least one of a display and a speaker, for example.

이미지 획득부(140)는 결함을 검사하고자 하는 반도체 패턴의 이미지 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다.The image obtaining unit 140 may be configured to receive image data of a semiconductor pattern to be inspected for defects.

일 실시예에서, 이미지 획득부(140)에서 수신하는 이미지 데이터는 검사 대상 이미지에 대한 비교 기준이 되는 기준 이미지일 수 있다. 기준 이미지는 골든 이미지 또는 골든 패턴이라 불리는 부정합(misalign)이 발생하지 않은 것으로 전제된 이미지일 수 있다. 이 경우 이미지 데이터는 저장부(120)에 기 저장되어 있을 수 있고, 이미지 획득부(140)는 저장부(120)로부터 이미지 데이터를 획득할 수 있다.In one embodiment, the image data received by the image acquisition unit 140 may be a reference image that serves as a comparison reference for the image to be inspected. The reference image may be a golden image or an image presumed to have no misalignment called a golden pattern. In this case, the image data may be stored in the storage unit 120, and the image obtaining unit 140 may obtain the image data from the storage unit 120.

일 실시예에서, 이미지 획득부(140)에서 수신하는 이미지 데이터는 검사 대상 이미지일 수 있다. 이 경우, 이미지 데이터는 광학 현미경 또는 하전 입자선 장치 등과 같은 반도체 패턴 외관 검사 장치로부터 획득될 수 있다. 하전 입자선 장치는 전자 현미경, 전자선 묘화 장치, 이온 가공 장치, 이온 현미경 등과 같은 장치 중 어느 하나일 수 있다. 전자 현미경의 예로서 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope; SEM), 임계치수 SEM(Critical Dimension SEM; CD-SEM) 등이 포함될 수 있다.In one embodiment, the image data received by the image acquiring unit 140 may be an image to be inspected. In this case, the image data can be obtained from a semiconductor pattern visual inspection apparatus such as an optical microscope or a charged particle beam apparatus. The charged particle beam device may be any device such as an electron microscope, an electron beam drawing device, an ion processing device, an ion microscope, or the like. Examples of the electron microscope include a scanning electron microscope (SEM), a critical dimension SEM (SEM), and the like.

쉬프트 데이터 획득부(150)는 이미지 획득부(140)에서 획득한 이미지 데이터에 대한 쉬프트 데이터를 획득한다. 일 실시예에서, 쉬프트 데이터 획득부(150)는 이미지 데이터가 어떤 방향으로 얼마만큼 쉬프트되었는에 대한 쉬프트 정보를 결정할 수 있다.The shift data acquiring unit 150 acquires shift data of the image data acquired by the image acquiring unit 140. In one embodiment, the shift data acquisition unit 150 can determine shift information on how much the image data is shifted in which direction.

판단부(160)는 쉬프트 데이터 획득부(150)에서 생성한 쉬프트 정보에 기초하여 이미지 데이터의 결함 여부를 평가할 수 있다.The determination unit 160 may determine whether the image data is defective based on the shift information generated by the shift data acquisition unit 150. [

이미지 데이터가 어떤 방향으로 얼마만큼 쉬프트되었는지 측정하기 위하여, 쉬프트 데이터 획득부(150)는 예를 들어 도 2와 같이 구성될 수 있다.In order to measure how much the image data is shifted in which direction, the shift data obtaining unit 150 may be configured as shown in FIG. 2, for example.

도 2는 일 실시예에 의한 쉬프트 데이터 획득부의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a shift data obtaining unit according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 일 실시예에 의한 쉬프트 데이터 획득부(150)는 쉬프트값 측정부(151) 및 쉬프트 방향 결정부(153)를 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the shift data acquisition unit 150 may include a shift value measurement unit 151 and a shift direction determination unit 153.

쉬프트값 측정부(151)는 이미지 데이터의 쉬프트 정도를 스칼라(scalar) 성분으로 측정할 수 있다.The shift value measurer 151 can measure the degree of shift of the image data as a scalar component.

일 실시예에서, 쉬프트값 측정부(151)는 이미지 데이터에 대한 대칭 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 대칭 이미지는 거울 대칭 이미지일 수 있다.In one embodiment, the shift value measurer 151 may generate the symmetric image data for the image data. A symmetric image can be a mirror symmetric image.

한편, 대칭 이미지는 이미지 데이터에 포함된 반복 패턴의 반복 방향의 수직 방향을 기준으로 생성될 수 있다. 예를 들어, 상하 방향으로 연장되는 라인 패턴의 반복 방향은 좌우 방향이며 이러한 반도체 패턴의 이미지 데이터는 좌우 방향에 수직하는 방향 즉, 상하 방향을 기준으로 거울 대칭시켜 대칭 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 유사하게, 좌우 방향으로 연장되는 라인 패턴의 반복 방향은 상하 방향이며 이러한 반도체 패턴의 이미지 데이터는 좌우 방향을 기준으로 거울 대칭시켜 대칭 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 또한, 홀 패턴과 같이 반복 방향이 좌우 및 상하 방향인 반도체 패턴 이미지 데이터는 상하 방향 및 좌우 방향을 기준으로 거울 대칭시켜 대칭 이미지 데이터를 생성할 수 있다.On the other hand, the symmetric image can be generated based on the vertical direction of the repeating direction of the repeated pattern included in the image data. For example, the repeating direction of the line pattern extending in the up-down direction is the left-right direction, and the image data of the semiconductor pattern is mirror-symmetric with respect to the direction perpendicular to the left-right direction, that is, the up-and-down direction. Likewise, the repeating direction of the line pattern extending in the left-right direction is the up-and-down direction, and the image data of such a semiconductor pattern can be mirror-symmetrized with respect to the left-right direction to generate symmetrical image data. In addition, symmetrical image data can be generated by mirror-symmetry with respect to the vertical direction and the left-right direction as the semiconductor pattern image data whose repetition direction is the left-right direction and the up-down direction as the hole pattern.

쉬프트값 측정부(151)는 이미지 데이터와, 이의 대칭 이미지 데이터를 비교하여, 이미지 데이터에 포함된 패턴의 거리 차이값을 산출할 수 있다. 그리고, 쉬프트값 측정부(151)는 산출한 거리 차이값을 기초로 이미지 데이터의 최종 쉬프트값을 스칼라 성분으로 추출할 수 있다. 일 실시예에서, 최종 쉬프트값은 거리 차이값을 이분함에 의해 획득할 수 있다.The shift value measuring unit 151 may calculate the distance difference value of the pattern included in the image data by comparing the image data and the symmetric image data thereof. The shift value measurer 151 may extract the final shift value of the image data as a scalar component based on the calculated distance difference value. In one embodiment, the final shift value can be obtained by this difference in the distance difference value.

또한, 쉬프트 방향은 이미지 획득부(140)에서 획득한 이미지 데이터에 포함된 패턴 중에서 기준패턴을 미리 정해 두고, 이를 기초로 쉬프트 방향을 결정할 수 있다.In addition, the shift direction may be determined based on a reference pattern among the patterns included in the image data acquired by the image obtaining unit 140, and the shift direction may be determined based on the reference pattern.

도 3은 일 실시예에 의한 쉬프트값 보정 개념을 설명하기 위한 도면으로, 라인 패턴이 반복 형성되는 반도체 패턴에 대한 결함 중 쉬프트값을 보정하는 경우를 예로 들어 설명한다.FIG. 3 is a view for explaining the concept of a shift value correction according to an embodiment. The shift value correction is performed by correcting a shift value among defects of a semiconductor pattern in which line patterns are repeatedly formed.

도 3의 (a)는 목적하는 반도체 패턴의 이미지 데이터를 나타낸다. 도 3(a)는 하부 레이어에 홀 패턴(201)이 형성되고, 상부 레이어에 라인 패턴(203L, 203R)이 형성되는 예를 도시하였다.3 (a) shows image data of a desired semiconductor pattern. 3A shows an example in which a hole pattern 201 is formed in a lower layer and line patterns 203L and 203R are formed in an upper layer.

도 3의 (b)는 이미지 획득부(140)에서 획득한 이미지 데이터를 나타낸다.FIG. 3 (b) shows image data acquired by the image acquisition unit 140.

도 3의 (a)와 같은 형태로 반도체 패턴을 제조하고자 하였으나, 실제 제조된 반도체 패턴의 이미지는 도 3의 (b)와 같은 형태를 가질 수 있다.3 (a). However, the image of the semiconductor pattern actually manufactured may have a shape as shown in FIG. 3 (b).

쉬프트 데이터 획득부(150)의 쉬프트값 측정부(151)는 도 3(b)의 형태를 갖는 이미지 데이터의 거울 대칭 이미지를 생성하여 도 3(c)와 같은 대칭 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 그리고, 도 3(b)의 이미지 데이터에 포함된 라인 패턴(213L, 213R)과 이로부터 생성된 도 3(c)의 대칭 이미지 데이터에 포함된 라인 패턴(223L, 223R) 간의 거리 차이값(D1)을 산출한다. 아울러, 거리 차이값(D1)을 2분(D1/2)하여 최종 쉬프트값(ΔD)을 추출한다.The shift value measuring unit 151 of the shift data obtaining unit 150 may generate a mirror symmetric image of the image data of the form of FIG. 3 (b) to generate the symmetric image data of FIG. 3 (c). The distance difference value D1 between the line patterns 213L and 213R included in the image data of FIG. 3 (b) and the line patterns 223L and 223R included in the symmetric image data of FIG. 3 (c) ). Further, the distance difference value D1 is 2 minutes (D1 / 2) to extract the final shift value? D.

도 3(b) 및 (c)에서 라인 패턴(213L/213R, 223L/223R)의 하위 레이어에 형성된 홀 패턴(211, 221)은 쉬프트되지 않은 경우를 가정하여 기준으로 하였다.It is assumed that the hole patterns 211 and 221 formed in the lower layers of the line patterns 213L / 213R and 223L / 223R in FIGS. 3 (b) and 3 (c) are not shifted.

설계 목적대로의 반도체 패턴 이미지는 도 3(a)와 같은 형태를 가져야 할 것으로 기대되지만, 실제 설계된 반도체 패턴은 도 3(b)와 같은 형태를 가지며, 이로부터 최종 쉬프트값(ΔD) 만큼의 부정합이 발생된 것을 알 수 있다.The semiconductor pattern image for the design purpose is expected to have a shape as shown in FIG. 3 (a), but the actually designed semiconductor pattern has a shape as shown in FIG. 3 (b) Is generated.

쉬프트값 측정부(151)에서 측정한 최종 쉬프트값(ΔD)은 단순히 쉬프트된 정도만을 나타내는 스칼라 성분이다. 따라서, 반도체 패턴이 어떤 방향으로 쉬프트되었는지는 예를 들어 도 3(b)의 홀 패턴(211)을 기준으로 하여 라인 패턴(213L, 213R) 각각에 대한 거리 차이로 결정할 수 있다.The final shift value? D measured by the shift value measuring unit 151 is a scalar component indicating only the degree of shifting. Therefore, the direction in which the semiconductor pattern is shifted can be determined by a distance difference with respect to each of the line patterns 213L and 213R with reference to the hole pattern 211 in FIG. 3B, for example.

쉬프트 방향 결정부(153)는 이미지 획득부(140)에서 획득한 이미지 데이터로부터 쉬프트 방향을 결정하도록 구성된다. 이를 위해, 이미지 데이터에 포함된 반도체 패턴의 쉬프트 방향성을 예측한다. 예를 들어, 라인 패턴은 라인 패턴의 연장 방향과 수직하는 방향으로 반복 형성되고, 그 반복 방향으로 쉬프트될 수 있다. 이 경우, 쉬프트 방향 결정부(153)는 라인 패턴에 대한 쉬프트 방향성을 라인 패턴의 연장 방향과 수직하는 방향, 즉 라인 패턴의 반복 방향으로 예측할 수 있다. 일 실시예에서, 상하방향으로 연장되는 라인 패턴의 쉬프트 방향성은 좌우 방향일 수 있다. 일 실시예에서, 좌우 방향으로 연장되는 라인 패턴의 쉬프트 방향성은 상하 방향일 수 있다. 일 실시예에서, 홀 패턴과 같은 반도체 패턴은 좌우 및 상하의 반복 방향을 가지므로 쉬프트 방향성은 상하 및 좌우 방향일 수 있다.The shift direction determination unit 153 is configured to determine a shift direction from the image data acquired by the image acquisition unit 140. [ To this end, the shift direction of the semiconductor pattern included in the image data is predicted. For example, the line pattern is repeatedly formed in a direction perpendicular to the extending direction of the line pattern, and can be shifted in the repeating direction. In this case, the shift direction determination section 153 can predict the shift directionality with respect to the line pattern in the direction perpendicular to the extending direction of the line pattern, that is, the repetition direction of the line pattern. In one embodiment, the shift directionality of the line pattern extending in the up-and-down direction may be the left-right direction. In one embodiment, the shift direction of the line pattern extending in the left-right direction may be the up-and-down direction. In one embodiment, the semiconductor pattern, such as a hole pattern, has left, right, up and down repetition directions, so that the shift direction may be up, down, and left and right directions.

쉬프트 방향 결정부(153)는 예측된 쉬프트 방향성에 기초하여 이미지 데이터의 중심선 방향을 결정하고, 결정된 방향의 중심선을 따라 이미지 데이터를 겹쳐 폴디드 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 그리고, 폴디드 이미지 데이터의 패턴 위치에 따라 이미지 데이터의 쉬프트 방향을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 이미지 데이터의 중심선 방향은 반도체 패턴의 반복 방향에 수직하는 방향일 수 있다.The shift direction determination unit 153 can determine the center line direction of the image data based on the predicted shift direction and generate the folded image data by superimposing the image data along the center line of the determined direction. The shift direction of the image data can be determined according to the pattern position of the folded image data. In one embodiment, the centerline direction of the image data may be a direction perpendicular to the repeating direction of the semiconductor pattern.

도 4는 일 실시예에 의한 쉬프트 방향 보정 개념을 설명하기 위한 도면으로, 라인 패턴이 반복 형성되는 반도체 패턴에 대한 결함 중 쉬프트 방향을 보정하는 경우를 예로 들어 설명한다.FIG. 4 is a view for explaining the concept of a shift direction correction according to an embodiment, in which a shift direction is corrected among defects of a semiconductor pattern in which line patterns are repeatedly formed.

도 4의 (a)는 목적하는 반도체 패턴의 이미지 데이터를 나타낸다. 도시된 것과 같이 라인 패턴(213L, 213R)은 상하로 연장되고 좌우 방향으로 반복되며 따라서 쉬프트 방향성은 좌우 방향으로 예측될 수 있다.4 (a) shows image data of a target semiconductor pattern. As shown, the line patterns 213L and 213R extend up and down and repeat in the left and right direction, so that the shift direction can be predicted in the left and right directions.

쉬프트 방향 결정부(153)는 예측된 쉬프트 방향성(좌우)에 기초하여 반복 방향에 수직하는 방향 즉, 상하방향으로 중심선(F1)의 방향을 결정할 수 있다.The shift direction determination section 153 can determine the direction perpendicular to the repetitive direction, that is, the direction of the center line F1 in the up-and-down direction based on the predicted shift direction (left and right).

이제, 쉬프트 방향 결정부(153)는 중심선(F1)을 따라 이미지 데이터를 겹쳐 도 4의 (b)와 같은 폴디드 이미지 데이터를 생성할 수 있다.Now, the shift direction determination unit 153 can generate the folded image data as shown in FIG. 4 (b) by superimposing the image data along the center line F1.

도 4(b)를 참조하면, 폴디드 이미지 데이터의 상측 레이어에 위치한 라인 패턴(213L)과 하측에 위치한 라인 패턴(213R)의 위치가 일치되지 않는 것을 알 수 있으며, 이로부터 이미지 데이터가 특정 방향으로 쉬프트되었음을 알 수 있다. 또한, 폴디드 이미지 데이터에 포함된 상측 레이어의 라인 패턴(213L)이 하측레이어의 라인 패턴(213R)보다 우측에 위치하므로, 해당 이미지 데이터는 좌측으로 쉬프트된 것을 알 수 있게 된다. 따라서 쉬프트 방향 결정부(153)는 해당 이미지 데이터의 쉬프트 방향성에 기초하여 쉬프트 방향을 좌측, 또는 그에 상응하는 부호(-/+)로 결정할 수 있다.Referring to FIG. 4B, it can be seen that the position of the line pattern 213L located on the upper layer of the folded image data does not match the position of the line pattern 213R located on the lower side, . &Lt; / RTI > In addition, since the line pattern 213L of the upper layer included in the folded image data is located on the right side of the line pattern 213R of the lower layer, it can be seen that the image data is shifted to the left. Therefore, the shift direction determination unit 153 can determine the shift direction to the left or its corresponding sign (- / +) based on the shift direction of the image data.

판단부(160)는 쉬프트 데이터 획득부(150)로부터 쉬프트 정보(쉬프트 값, 쉬프트 방향)를 수신하고, 이로부터 부정합 여부를 판단할 수 있다.The determination unit 160 receives the shift information (shift value, shift direction) from the shift data acquisition unit 150 and determines whether the shift information is inconsistent or not.

예를 들어, 도 3(a)와 같은 형태로 제조될 것을 목적하였으나, 도 3(b) 또는 도 4(a)와 같이 제조된 반도체 패턴의 경우, 판단부(160)는 ΔD만큼 좌측으로 쉬프트된 것으로 판단할 수 있다.For example, in the case of the semiconductor pattern manufactured as shown in FIG. 3 (b) or FIG. 4 (a), the determination unit 160 may shift .

이러한 패턴 검사 장치(10)의 기능은 컴퓨터 프로그래밍을 통해 소프트웨어 또는 어플리케이션 형태로 제작될 수도 있다.The functions of the pattern inspection apparatus 10 may be implemented in software or application form through computer programming.

한편, 패턴 검사 장치(10)에서의 패턴 검사 방법을 설명하면 다음과 같다.The pattern inspection method in the pattern inspection apparatus 10 will be described below.

도 5는 일 실시예에 의한 패턴 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a pattern inspection method according to an embodiment.

도 5를 참조하면, 패턴 검사 장치(10)의 이미지 획득부(140)는 평가하고자 하는 이미지 데이터를 수신할 수 있다(S101). 평가하고자 하는 이미지 데이터는 기준 이미지 데이터, 또는 실제 제조된 반도체 패턴의 검사 대상 이미지 데이터일 수 있다.Referring to FIG. 5, the image obtaining unit 140 of the pattern testing apparatus 10 may receive image data to be evaluated (S101). The image data to be evaluated may be reference image data or inspection object image data of a semiconductor pattern actually manufactured.

쉬프트 데이터 획득부(150)는 단계 S101에서 수신한 이미지 데이터에 대한 쉬프트 정보 중, 쉬프트 값을 특정할 수 있다(S103). 이를 위해, 쉬프트 데이터 획득부(150)의 쉬프트값 측정부(151)는 단계 S101에서 수신한 이미지 데이터의 대칭 이미지 데이터를 생성하고, 이미지 데이터와 대칭 이미지 데이터의 비교에 의해 쉬프트값 및 방향성을 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 대칭 이미지 데이터는 이미지 데이터를 반복 방향의 수직 방향을 기준으로 거울 대칭시킨 이미지를 생성할 수 있다. 아울러, 이미지 데이터와 대칭 이미지 데이터에 포함된 패턴 간의 거리차를 이분하여 최종 쉬프트값을 측정할 수 있다.The shift data acquisition unit 150 can specify a shift value among the shift information for the image data received in step S101 (S103). To this end, the shift value measurement unit 151 of the shift data acquisition unit 150 generates the symmetric image data of the image data received in step S101, and measures the shift value and the directionality by comparing the image data and the symmetric image data can do. In one embodiment, the symmetric image data may produce an image in which the image data is mirror symmetrically with respect to the vertical direction of the repeating direction. In addition, the final shift value can be measured by dividing the difference in distance between the image data and the pattern included in the symmetric image data.

한편, 쉬프트 데이터 획득부(150)는 단계 S101에서 수신한 이미지 데이터에 대한 쉬프트 정보 중, 쉬프트 방향을 결정할 수 있다(S105). 이를 위해, 쉬프트 데이터 획득부(150)의 쉬프트 방향 결정부(153)는 단계 S101에서 수신한 이미지 데이터의 폴디드 이미지 데이터를 생성하고, 폴디드 이미지 데이터로부터 쉬프트 방향을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 쉬프트 방향 결정부(153)는 단계 S105에서 이미지 데이터의 반복 방향에 대한 수직 방향으로 쉬프트 방향성을 결정할 수 있다. 그리고 결정된 쉬프트 방향성에 따라 이미지 데이터의 중심선 방향을 결정하고 이미지 데이터를 중심선에 따라 겹침에 의해 폴디드 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 아울러, 쉬프트 방향 결정부(153)는 폴디드 이미지 데이터의 상부 레이어에 포함된 반복 패턴의 위치와 하부 레이어에 포함된 반복 패턴의 위치 관계에 따라 쉬프트 방향을 결정할 수 있다.On the other hand, the shift data acquisition unit 150 can determine the shift direction among the shift information for the image data received in step S101 (S105). To this end, the shift direction determination unit 153 of the shift data acquisition unit 150 may generate the folded image data of the image data received in step S101, and may determine the shift direction from the folded image data. In one embodiment, the shift direction determination unit 153 can determine the shift direction in the vertical direction with respect to the repetitive direction of the image data in step S105. Then, the centerline direction of the image data is determined according to the determined shift directionality, and the folded image data can be generated by overlapping the image data along the center line. In addition, the shift direction determination unit 153 can determine the shift direction according to the positional relationship between the position of the repeated pattern included in the upper layer of the folded image data and the repeated pattern included in the lower layer.

쉬프트값 및 쉬프트 방향을 포함하는 쉬프트 정보가 결정됨에 따라, 판단부(160)는 쉬프트 정보에 기초하여 이미지 데이터의 부정합 여부를 평가할 수 있다(S107).As the shift information including the shift value and the shift direction is determined, the determination unit 160 may evaluate whether or not the image data is mismatched based on the shift information (S107).

도 1에 도시한 반도체 패턴 검사 장치는 실제 제조된 반도체 패턴으로부터 획득된 이미지 데이터, 또는 기준 이미지 데이터의 결함 여부를 평가하는 데 적용될 수 있다. 아울러, 쉬프트 데이터 획득부(150)에서 획득한 쉬프트 정보는 이미지 데이터의 쉬프트값 및 쉬프트 방향을 보정하는 근거가 될 수 있다.The semiconductor pattern inspection apparatus shown in Fig. 1 can be applied for evaluating whether or not image data obtained from a semiconductor pattern actually produced, or reference image data, is defective. In addition, the shift information acquired by the shift data acquisition unit 150 may serve as a basis for correcting the shift value and the shift direction of the image data.

기준 이미지 데이터를 이용하여 검사 대상 이미지 데이터의 결함 여부를 평가하는 패턴 평가 장치에서, 기준 이미지 데이터의 품질은 검사 대상 이미지의 결함 여부를 결정하는 주요 요인으로 작용한다.In the pattern evaluating apparatus for evaluating the defect of the inspection target image data using the reference image data, the quality of the reference image data serves as a main factor for determining whether the inspection target image is defective or not.

따라서 기준 이미지 데이터 자체의 결함을 평가 및 보정할 필요가 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.Therefore, it is necessary to evaluate and correct the defects of the reference image data itself, which will be described as follows.

도 6은 일 실시예에 의한 패턴 검사 장치의 구성도이다.6 is a configuration diagram of a pattern inspection apparatus according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 의한 패턴 검사 장치(30)는 컨트롤러(310), 저장부(320), 사용자 인터페이스(UI, 330), 기준 데이터 처리부(340), 검사 데이터 획득부(350) 및 판단부(360)를 포함할 수 있다. 기준 데이터 처리부(340)는 기준 데이터 추출부(342) 및 보정값 결정부(344)를 포함할 수 있다.6, the pattern inspection apparatus 30 includes a controller 310, a storage unit 320, a user interface (UI) 330, a reference data processing unit 340, an inspection data acquisition unit 350 And a determination unit 360. [0040] The reference data processing unit 340 may include a reference data extraction unit 342 and a correction value determination unit 344. [

컨트롤러(310)는 패턴 검사 장치(30)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.The controller 310 can control the overall operation of the pattern inspection apparatus 30. [

저장부(320)는 주기억장치 및 보조기억장치를 포함할 수 있으며, 패턴 검사 장치(30)가 동작하는 데 필요한 프로그램, 제어 데이터, 응용 프로그램, 동작 파라미터, 처리 결과 등이 저장될 수 있다.The storage unit 320 may include a main storage unit and an auxiliary storage unit, and may store programs, control data, application programs, operation parameters, processing results, and the like necessary for the pattern inspection apparatus 30 to operate.

사용자 인터페이스(330)는 패턴 검사 장치 운용자가 패턴 검사 장치(30)에 접근할 수 있는 환경을 제공하며, 입력장치 인터페이스 및 출력장치 인터페이스를 포함할 수 있다. 입력장치는 예를 들어 키보드, 마우스, 마이크, 터치 패드, 터치 스크린 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 출력장치는 예를 들어 디스플레이, 스피커 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The user interface 330 provides an environment for the pattern inspection apparatus operator to access the pattern inspection apparatus 30, and may include an input device interface and an output device interface. The input device may include, for example, a keyboard, a mouse, a microphone, a touch pad, or a touch screen. The output device may include at least one of a display and a speaker, for example.

기준 데이터 처리부(340)는 기준 이미지 데이터를 획득하고, 이로부터 쉬프트 정보를 검출하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 기준 데이터는 골든 이미지 또는 골든 패턴이라 불리는 부정합(misalign)이 발생하지 않은 것으로 전제된 이미지일 수 있다. 이 경우 기준 데이터는 저장부(320)에 기 저장되어 있을 수 있고, 기준 데이터 처리부(340)는 저장부(320)로부터 이미지 데이터를 획득할 수 있다.The reference data processing unit 340 may be configured to obtain reference image data and to detect shift information therefrom. In one embodiment, the reference data may be an image that is presumed not to have a misalignment, referred to as a golden image or a golden pattern. In this case, the reference data may be stored in the storage unit 320, and the reference data processing unit 340 may obtain the image data from the storage unit 320. [

기준 데이터 처리부(340)의 기준 데이터 추출부(342)는 예를 들어 저장부(320)로부터 기준 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다.The reference data extraction unit 342 of the reference data processing unit 340 may be configured to obtain reference data from the storage unit 320, for example.

기준 데이터 처리부(340)의 보정값 결정부(344)는 기준 데이터 추출부(342)에서 획득한 기준 데이터로부터 쉬프트값 및 쉬프트 방향을 결정하고, 이를 쉬프트 정보로서 결정할 수 있다. 따라서, 쉬프트 정보는 기준 데이터가 어떤 방향으로 얼만큼 쉬프트되었는지에 대한 정보를 포함할 수 있다.The correction value determination unit 344 of the reference data processing unit 340 can determine the shift value and the shift direction from the reference data acquired by the reference data extraction unit 342 and determine the shift value and the shift direction as the shift information. Therefore, the shift information may include information on how much the reference data is shifted in which direction.

쉬프트값을 결정하기 위하여, 보정값 결정부(344)는 기준 데이터에 대한 대칭 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 대칭 이미지는 거울 대칭 이미지일 수 있다.In order to determine the shift value, the correction value determination unit 344 may generate the symmetric image data for the reference data. A symmetric image can be a mirror symmetric image.

한편, 대칭 이미지는 기준 데이터에 포함된 반복 패턴의 반복 방향의 수직 방향을 기준으로 생성될 수 있다. 예를 들어, 상하 방향으로 연장되는 라인 패턴이 좌우 방향으로 반복되는 기준 데이터는 좌우 방향에 수직하는 방향 즉, 상하 방향을 기준으로 대칭시켜 대칭 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 유사하게, 좌우 방향으로 연장되는 라인 패턴이 상하 방향으로 반복되는 기준 데이터는 좌우 방향을 기준으로 대칭시켜 대칭 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 또한, 홀 패턴과 같이 좌우 및 상하 방향으로 반복되는 기준 데이터는 상하 방향 및 좌우 방향을 기준으로 대칭시켜 대칭 이미지 데이터를 생성할 수 있다.On the other hand, the symmetric image can be generated based on the vertical direction of the repeating direction of the repeated pattern included in the reference data. For example, the reference data in which the line pattern extending in the vertical direction is repeated in the left-right direction can be generated symmetrically with reference to the direction perpendicular to the left-right direction, that is, the up-and-down direction. Likewise, the reference data in which the line pattern extending in the left-right direction is repeated in the vertical direction can be generated symmetrically with respect to the left-right direction to generate the symmetric image data. Further, the reference data repeated in the right and left direction and the up-and-down direction like the hole pattern can be generated symmetrically with respect to the vertical direction and the left-right direction to generate the symmetric image data.

보정값 결정부(344)는 기준 데이터와, 이의 대칭 이미지 데이터를 비교하여, 기준 데이터에 포함된 패턴의 거리 차이값을 산출할 수 있다. 그리고, 보정값 결정부(344)는 산출한 거리 차이값을 기초로 기준 데이터의 최종 쉬프트값을 스칼라 성분으로 추출할 수 있다.The correction value determination unit 344 may compute the distance difference value of the pattern included in the reference data by comparing the reference data with the symmetric image data thereof. The correction value determination unit 344 can extract the final shift value of the reference data as a scalar component based on the calculated distance difference value.

쉬프트 방향을 결정하기 위하여 보정값 결정부(344)는 기준 데이터에 포함된 반도체 패턴의 쉬프트 방향성을 예측한다. 예를 들어, 라인 패턴은 라인 패턴의 연장 방향과 수직하는 방향으로 반복 형성되고, 그 반복 방향으로 쉬프트될 수 있다. 이 경우, 보정값 결정부(344)는 라인 패턴에 대한 쉬프트 방향성을 라인 패턴의 연장 방향과 수직하는 방향, 즉 라인 패턴의 반복 방향으로 예측할 수 있다. 일 실시예에서, 상하방향으로 연장되는 라인 패턴의 쉬프트 방향성은 좌우 방향일 수 있다. 일 실시예에서, 좌우 방향으로 연장되는 라인 패턴의 쉬프트 방향성은 상하 방향일 수 있다. 일 실시예에서, 홀 패턴과 같은 반도체 패턴은 좌우 및 상하의 반복 방향을 가지므로 쉬프트 방향성은 상하우 및 좌우 방향일 수 있다.In order to determine the shift direction, the correction value determination unit 344 predicts the shift direction of the semiconductor pattern included in the reference data. For example, the line pattern is repeatedly formed in a direction perpendicular to the extending direction of the line pattern, and can be shifted in the repeating direction. In this case, the correction value determination unit 344 can predict the shift directionality with respect to the line pattern in the direction perpendicular to the extending direction of the line pattern, that is, the repetition direction of the line pattern. In one embodiment, the shift directionality of the line pattern extending in the up-and-down direction may be the left-right direction. In one embodiment, the shift direction of the line pattern extending in the left-right direction may be the up-and-down direction. In one embodiment, the semiconductor pattern, such as a hole pattern, has left, right, up and down repetition directions so that the shift direction can be up, down, left, and right.

보정값 결정부(344)는 예측된 쉬프트 방향성에 기초하여 기준 데이터의 중심선 방향을 결정하고, 중심선을 따라 기준 데이터를 겹쳐 폴디드 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 그리고, 폴디드 이미지 데이터의 패턴 위치에 따라 기준 데이터의 쉬프트 방향을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 기준 데이터의 중심선 방향은 기준 데이터의 반복 방향에 수직하는 방향일 수 있다.The correction value determination unit 344 can determine the center line direction of the reference data based on the predicted shift direction and generate the folded image data by superimposing the reference data along the center line. The shift direction of the reference data can be determined according to the pattern position of the folded image data. In one embodiment, the centerline direction of the reference data may be a direction perpendicular to the repeat direction of the reference data.

따라서, 보정값 결정부(344)에 의해 기준 데이터에 대한 쉬프트값 및 쉬프트 방향을 포함하는 쉬프트 정보가 보정값으로 획득될 수 있다.Therefore, the shift value determining section 344 can obtain the shift value for the reference data and the shift information including the shift direction as the correction value.

검사 데이터 획득부(350)는 검사 데이터를 획득하며, 검사 데이터는 실제 제조된 반도체 장치로부터 획득된 검사 대상 이미지일 수 있다. 이 경우, 검사 데이터는 광학 현미경 또는 하전 입자선 장치 등과 같은 반도체 패턴 외관 검사 장치로부터 획득될 수 있다. 하전 입자선 장치는 전자 현미경, 전자선 묘화 장치, 이온 가공 장치, 이온 현미경 등과 같은 장치 중 어느 하나일 수 있다. 전자 현미경의 예로서 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope; SEM), 임계치수 SEM(Critical Dimension SEM; CD-SEM) 등이 포함될 수 있다.The inspection data acquisition unit 350 acquires inspection data, and the inspection data may be an inspection object image obtained from an actually manufactured semiconductor device. In this case, inspection data can be obtained from a semiconductor pattern visual inspection apparatus such as an optical microscope or a charged particle beam apparatus. The charged particle beam device may be any device such as an electron microscope, an electron beam drawing device, an ion processing device, an ion microscope, or the like. Examples of the electron microscope include a scanning electron microscope (SEM), a critical dimension SEM (SEM), and the like.

판단부(360)는 기준 데이터와 검사 데이터를 비교할 수 있다. 이 때, 기준 데이터 처리부(340)에서 획득한 보정값을 반영하여 검사 데이터의 결함 여부를 평가한다.The determination unit 360 may compare the reference data with the inspection data. At this time, whether or not the inspection data is defective is evaluated by reflecting the correction value acquired by the reference data processing unit 340. [

일 실시예에서, 판단부(360)는 기준 데이터와 검사 데이터의 비교 결과에 보정값을 반영할 수 있다. 기준 데이터에 대한 보정값(쉬프트 정보)만큼 기준 데이터가 쉬프트되어 있는 것이므로, 이를 비교 결과에 반영함에 따라 비교 결과를 보정하는 효과를 얻을 수 있다. 따라서 검사 데이터에 대한 정확한 평가가 가능하게 된다.In one embodiment, the determination unit 360 may reflect the correction value in the comparison result between the reference data and the inspection data. Since the reference data is shifted by the correction value (shift information) for the reference data, the effect of correcting the comparison result can be obtained by reflecting it in the comparison result. Therefore, it is possible to accurately evaluate the inspection data.

즉, 본 실시예에 의한 패턴 검사 장치(30)는 기준 데이터에 대한 쉬프트값 및 쉬프트 방향을 미리 보정값으로 획득해 두고, 검사 데이터와 기준 데이터의 비교 결과를 보정값에 따라 보정한다. 따라서, 기준 데이터가 쉬프트되어 있는 경우에도, 보정값에 의해 비교 결과를 보정할 수 있어 검사 데이터의 결함 여부를 정확히 평가할 수 있다.That is, the pattern inspection apparatus 30 according to the present embodiment acquires the shift value and the shift direction with respect to the reference data in advance as a correction value, and corrects the comparison result between the inspection data and the reference data according to the correction value. Therefore, even when the reference data is shifted, the comparison result can be corrected by the correction value, and the defect of the inspection data can be accurately evaluated.

도 7은 일 실시예에 의한 패턴 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart for explaining a pattern inspection method according to an embodiment.

먼저 패턴 검사 장치(30)의 기준 데이터 처리부(340)에 의해 기준 데이터가 획득될 수 있다(S201).First, reference data can be obtained by the reference data processing unit 340 of the pattern inspection apparatus 30 (S201).

기준 데이터 처리부(340)는 획득된 기준 데이터가 어떤 방향으로 얼만큼 쉬프트되었는지 판단하여 보정값을 결정할 수 있다(S203). 기준 데이터의 쉬프트값은 기준 데이터와 이의 거울 대칭 이미지 데이터의 비교 결과에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 기준 데이터의 쉬프트 방향은 기준 데이터의 폴디드 이미지에 포함된 패턴 위치에 기초하여 결정될 수 있음은 상술한 바 있다.The reference data processing unit 340 may determine a correction value by determining how much the obtained reference data is shifted in a certain direction (S203). The shift value of the reference data can be determined based on the comparison result of the reference data and its mirror symmetric image data. In addition, it has been described that the shift direction of the reference data can be determined based on the pattern position included in the folded image of the reference data.

보정값이 생성되면, 검사 데이터 획득부(350)에 의해 검사 데이터가 획득될 수 있다(S205).When the correction value is generated, the inspection data can be acquired by the inspection data acquisition unit 350 (S205).

검사 데이터가 획득되면, 판단부(360)는 기준 데이터와 검사 데이터를 비교하고, 단계 S203에서 결정한 보정값을 비교 결과에 반영하여 비교 결과를 보정할 수 있다(S207).When the inspection data is acquired, the determination unit 360 may compare the reference data with the inspection data, and may correct the comparison result by reflecting the correction value determined in step S203 to the comparison result (S207).

그리고 판단부(360)는 보정된 비교 결과에 기초하여 검사 데이터의 결함 여부를 평가할 수 있다(S209).Then, the determination unit 360 can evaluate whether the inspection data is defective based on the corrected comparison result (S209).

기준 데이터의 쉬프트값 및 쉬프트 방향을 미리 확인하고, 이를 비교 결과에 반영함에 의해 기준 데이터가 쉬프트되어 있는 경우에도 검사 데이터에 대한 정확한 비교 기준을 제공할 수 있게 된다.The shift value and the shift direction of the reference data are confirmed in advance and reflected in the comparison result, so that even when the reference data is shifted, an accurate comparison criterion for the inspection data can be provided.

도 8은 일 실시예에 의한 패턴 검사 시스템의 구성도이다.8 is a configuration diagram of a pattern inspection system according to an embodiment.

도 8을 참조하면, 일 실시예에 의한 패턴 검사 시스템(40)은 계측 장치(40), 컴퓨팅 장치(420) 및 스테이지(430)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, a pattern inspection system 40 according to one embodiment may include a measuring device 40, a computing device 420, and a stage 430.

일 실시예에서, 계측 장치(410)는 광학 현미경 또는 하전 입자선 장치 등과 같은 반도체 패턴 외관 검사 장치일 수 있다. 하전 입자선 장치는 전자 현미경, 전자선 묘화 장치, 이온 가공 장치, 이온 현미경 등과 같은 장치 중 어느 하나일 수 있다. 전자 현미경의 예로서 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope; SEM), 임계치수 SEM(Critical Dimension SEM; CD-SEM) 등이 포함될 수 있다.In one embodiment, the metrology apparatus 410 may be a semiconductor pattern appearance inspection apparatus such as an optical microscope or a charged particle beam apparatus. The charged particle beam device may be any device such as an electron microscope, an electron beam drawing device, an ion processing device, an ion microscope, or the like. Examples of the electron microscope include a scanning electron microscope (SEM), a critical dimension SEM (SEM), and the like.

계측 장치(410)는 스테이지(430) 상에 지지되는 대상물(S), 예를 들어 반도체 기판에 형성된 패턴 이미지를 검사 데이터로서 획득하도록 구성될 수 있다.The measurement apparatus 410 can be configured to acquire, as inspection data, an image of a pattern formed on an object S, for example, a semiconductor substrate supported on the stage 430. [

컴퓨팅 장치(420)는 명령어, 제어 신호, 동작 파라미터 등과 같은 데이터에 기초하여 계측 장치(410) 및 스테이지(430)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.The computing device 420 may be configured to control the operation of the metering device 410 and the stage 430 based on data such as instructions, control signals, operating parameters, and the like.

일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(420)는 도 1 또는 도 6에 도시한 패턴 검사 장치(10, 30)를 포함할 수 있다. 도 1과 같은 패턴 검사 장치(10)를 포함하는 경우, 패턴 검사 시스템(40)은 기준 이미지 또는 검사 대상 이미지로부터 쉬프트 정보를 획득하고 이로부터 기준 이미지 또는 검사 대상 이미지의 결함 여부를 평가할 수 있다.In one embodiment, the computing device 420 may include the pattern inspection apparatus 10, 30 shown in FIG. 1 or 6. 1, the pattern inspection system 40 can acquire shift information from the reference image or the inspection object image, and can evaluate the defect of the reference image or the inspection object image from the reference image or the inspection object image.

도 6과 같은 패턴 검사 장치(30)를 포함하는 경우, 패턴 검사 시스템(40)은 기준 데이터에 대한 쉬프트 정보를 보정값으로 결정하고, 검사 데이터와 기준 데이터의 비교 결과에 보정값을 반영하여, 검사 데이터에 대한 결함 여부를 평가할 수 있다.6, the pattern inspection system 40 determines the shift information for the reference data as the correction value, reflects the correction value in the comparison result between the inspection data and the reference data, It is possible to evaluate whether there is a defect in the inspection data.

한편, 스테이지(430)는 지지부(431), 이송부(433) 및 구동부(435)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the stage 430 may include a support portion 431, a transfer portion 433, and a driving portion 435.

지지부(431) 상에는 대상물(S)이 안착될 수 있다.The object S may be seated on the support portion 431. [

구동부(435)는 컴퓨팅 장치(420)의 제어에 따라 이송부(433)를 구동할 수 있다. 일 실시예에서, 구동부(435)는 이송부(433)를 수평 방향(X-Y 방향) 및 수직 방향(Z 방향)으로 구동할 수 있다.The driving unit 435 may drive the transfer unit 433 under the control of the computing device 420. [ In one embodiment, the driving unit 435 can drive the feeding unit 433 in the horizontal direction (X-Y direction) and the vertical direction (Z direction).

실제 제조된 반도체 장치가 대상물(S)로 제공되고, 계측 장치(410)는 대상물(S)을 지정된 단위로부터 검사 데이터를 획득하여 컴퓨팅 장치(420)로 제공할 수 있다.The actually manufactured semiconductor device is provided as the object S and the measuring device 410 can obtain the object S from the designated unit and provide it to the computing device 420. [

컴퓨팅 장치(420)는 기준 데이터로부터 쉬프트 정보를 추출하고 이를 보정값으로 생성해 둔다. 아울러, 컴퓨팅 장치(420)는 검사 데이터와 기준 데이터를 비교하고 보정값에 의해 비교 결과를 보정한다. 그리고 보정된 비교 결과에 기초하여 검사 데이터의 결함 여부를 평가할 수 있다.The computing device 420 extracts the shift information from the reference data and generates it as a correction value. In addition, the computing device 420 compares the inspection data with the reference data and corrects the comparison result by the correction value. Then, it is possible to evaluate whether or not the inspection data is defective based on the corrected comparison result.

부정합(misalign)이 발생하지 않은 것으로 전제된 기준 데이터일지라도 실제로는 부정합을 포함하고 있을 수 있다. 본 실시예에서는 기준 데이터의 쉬프트 정보를 미리 측정하고 이를 검사 데이터의 비교 결과에 반영할 수 있으며, 따라서 반도체 패턴에 대한 결함 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Even the baseline data presumed to have no misalignment may actually contain inconsistencies. In the present embodiment, the shift information of the reference data can be measured in advance and reflected on the comparison result of the inspection data, thereby improving the reliability of the defect inspection on the semiconductor pattern.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

10, 30 : 패턴 검사 장치
40 : 패턴 검사 시스템10, 30: pattern inspection device
40: pattern inspection system

Claims

An image obtaining unit configured to receive image data of a semiconductor pattern;
A shift data acquiring unit configured to determine shift information including a shift direction and a shift degree of the image data; And
A determination unit configured to evaluate whether the image data is defective based on the shift information;
The pattern inspection apparatus comprising:

The method according to claim 1,
Wherein the shift data obtaining unit compares the image data with the symmetric image data of the image data and determines the degree of shift based on a distance difference value between a pattern included in the image data and a pattern included in the symmetric image data And a shift value measuring unit configured to measure the shift value.

3. The method of claim 2,
Wherein the symmetric image data is a mirror symmetric image of the image data.

3. The method of claim 2,
Wherein the pattern included in the image data is repeated in a specific direction, and the shift value measuring unit is configured to generate the symmetric image data based on a vertical direction of a repetitive direction of the pattern.

3. The method of claim 2,
Wherein the shift value measuring unit is configured to determine a final shift value by dividing the distance difference value by half.

The method according to claim 1,
The shift data obtaining unit may include a shift direction determining unit for generating the folded image data by superimposing the image data along the center line and determining the shift direction based on the position of the pattern included in the folded image data Pattern inspection apparatus.

The method according to claim 6,
Wherein the pattern included in the image data is repeated in a specific direction, and the shift direction determination unit is configured to determine a vertical direction of the repetitive direction of the pattern to be the direction of the center line.

The method according to claim 1,
Wherein the image data is a reference image that is assumed to have no mismatch.

The method according to claim 1,
Wherein the image data is an inspection object image obtained from the manufactured semiconductor device.

A reference data processing unit for detecting shift information from the reference image data;
An inspection data acquiring unit for acquiring inspection object image data from the manufactured semiconductor device; And
A judging unit configured to compare the reference image data with the inspection object image data and correct the comparison result according to a correction value based on the shift information to evaluate whether or not the inspection object image is defective;
The pattern inspection apparatus comprising:

11. The method of claim 10,
Wherein the reference data processing unit comprises: a reference data extracting unit configured to obtain the reference image data; And
A correction value determination unit for generating the shift information including a shift direction and a shift degree of the reference image data;
The pattern inspection apparatus comprising:

12. The method of claim 11,
Wherein the correction value determining unit compares the reference image data with the symmetric image data of the reference image data to calculate a shift degree based on a distance difference value between a pattern included in the reference image data and a pattern included in the symmetric image data, Of the pattern inspection apparatus.

13. The method of claim 12,
Wherein the symmetric image data is a mirror symmetric image of the reference image data.

13. The method of claim 12,
Wherein the pattern included in the reference image data is repeated in a specific direction, and the correction value determination unit is configured to generate the symmetric image data based on a vertical direction of the repetitive direction of the pattern.

13. The method of claim 12,
Wherein the correction value determination unit is configured to determine a final shift value by dividing the distance difference value by half.

12. The method of claim 11,
Wherein the correction value determination unit is configured to generate the folded image data by superimposing the reference image data along the center line and to determine the shift direction according to the position of the pattern included in the folded image data.

17. The method of claim 16,
Wherein the pattern included in the reference image data is repeated in a specific direction, and the correction value determining unit is configured to determine a vertical direction of the repetitive direction of the pattern to be the direction of the center line.

11. The method of claim 10,
Wherein the reference image data is an image presumed to have no mismatch.

A measuring device configured to acquire a pattern image formed on a semiconductor substrate supported on a stage, as inspection object image data; And
Wherein the control unit controls the measuring device and the stage to detect shift information from the reference image data, compares the reference image data with the inspection target image data, corrects the comparison result according to a correction value based on the shift information, A computing device configured to evaluate a defect of the image to be inspected;
The pattern inspection system comprising:

20. The method of claim 19,
The computing device includes: a reference data extracting unit configured to obtain the reference image data; And
A correction value determination unit for generating the shift information including a shift direction and a shift degree of the reference image data;
The pattern inspection system comprising:

21. The method of claim 20,
Wherein the correction value determining unit compares the reference image data with the symmetric image data of the reference image data to calculate a shift degree based on a distance difference value between a pattern included in the reference image data and a pattern included in the symmetric image data, Of the pattern inspection system.

22. The method of claim 21,
Wherein the symmetric image data is a mirror symmetric image of the reference image data.

21. The method of claim 20,
Wherein the correction value determination unit is configured to generate the folded image data by superimposing the reference image data along the center line and to determine the shift direction according to the position of the pattern included in the folded image data.

20. The method of claim 19,
Wherein the reference image data is an image that is assumed to have no mismatch.

A pattern inspection method for a pattern inspection apparatus,
The pattern inspection apparatus receiving image data of a semiconductor pattern;
Wherein the pattern inspection apparatus determines shift information including a shift direction and a shift degree of the image data; And
Evaluating whether the image data is defective based on the shift information;
The pattern inspection method comprising:

26. The method of claim 25,
Wherein the step of determining the shift information comprises the steps of: comparing the image data with the symmetric image data of the image data; and determining, based on the distance difference value of the pattern included in the image data and the pattern included in the symmetric image data, And determining a degree of the pattern.

27. The method of claim 26,
Wherein the symmetric image data is a mirror symmetric image of the image data.

27. The method of claim 26,
Wherein the pattern included in the image data is repeated in a specific direction, and the shift value measuring unit is configured to generate the symmetric image data based on a vertical direction of the repetitive direction of the pattern.

27. The method of claim 26,
Wherein the shift value measuring unit is configured to determine a final shift value by dividing the distance difference value by half.

26. The method of claim 25,
Wherein determining the shift information comprises generating folded image data over the center line of the image data and determining the shift direction based on the position of the pattern included in the folded image data method of inspection.

31. The method of claim 30,
Wherein the pattern included in the image data is repeated in a specific direction, and the step of determining the shift information includes determining a direction perpendicular to the repetitive direction of the pattern to be the direction of the center line.

26. The method of claim 25,
Wherein the image data is a reference image that is assumed to have no mismatch.

26. The method of claim 25,
Wherein the image data is an inspection object image obtained from the manufactured semiconductor device.

A pattern inspection method for a pattern inspection apparatus,
Detecting shift information from the reference image data;
Acquiring inspection object image data from the manufactured semiconductor device; And
Comparing the reference image data with the inspection target image data and correcting the comparison result according to a correction value based on the shift information to evaluate whether the inspection target image is defective;
The pattern inspection method comprising:

35. The method of claim 34,
The step of detecting the shift information may include: obtaining the reference image data; And
Generating the shift information including a shift direction and a shift degree of the reference image data;
The pattern inspection method comprising:

36. The method of claim 35,
Wherein the step of generating the shift information comprises the steps of: comparing the reference image data with the symmetric image data of the reference image data; and based on the difference between the pattern included in the reference image data and the pattern included in the symmetric image data And determining the degree of shift.

37. The method of claim 36,
Wherein the symmetric image data is a mirror symmetric image of the reference image data.

37. The method of claim 36,
Wherein the pattern included in the reference image data is repeated in a specific direction and the step of generating the shift information includes generating the symmetric image data based on a vertical direction of the repetitive direction of the pattern .

37. The method of claim 36,
Wherein the step of generating the shift information comprises determining a final shift value by dividing the distance difference value by half.

36. The method of claim 35,
The generating of the shift information may include generating folded image data by overlapping the reference image data along a center line and determining the shift direction according to the position of the pattern included in the folded image data Pattern Inspection Method.

41. The method of claim 40,
Wherein the pattern included in the reference image data is repeated in a specific direction, and the step of generating the shift information includes determining a direction perpendicular to the repetitive direction of the pattern to be the direction of the center line.

35. The method of claim 34,
Wherein the reference image data is an image that is assumed to have no mismatch.