KR20180061556A - 웨이퍼를 검사하기 위한 검사 장치 및 이를 이용한 웨이퍼의 검사 방법 - Google Patents

웨이퍼를 검사하기 위한 검사 장치 및 이를 이용한 웨이퍼의 검사 방법 Download PDF

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Abstract

검사 장치는 제1 프로세서, 제2 프로세서 및 서버를 포함한다. 검사 장치는 이미지 센서로부터 웨이퍼 상에 복수의 검사 폭 중 하나의 검사 폭을 스캔하여 생성되는 복수의 이미지 세트를 수신한다. 복수의 이미지 세트 중 제1 이미지 세트에 포함되는 제1 이미지들로부터 제1 특징점들의 제1 좌표들을 검출하고, 제2 프로세서는 복수의 이미지 세트 중 제2 이미지 세트에 포함되는 제2 이미지들로부터 제2 특징점들의 제2 좌표들을 검출한다. 서버는 제1 좌표들 및 제2 좌표들을 기반으로 기준 좌표들을 생성하고, 기준 좌표들을 제1 프로세서 및 제2 프로세서로 전송한다.

Description

웨이퍼를 검사하기 위한 검사 장치 및 이를 이용한 웨이퍼의 검사 방법 {INSPECT DEVICE FOR INSPECTING WAFER, AND METHOD OF INSPECTING WAFER USING THE SAME}
본 발명은 웨이퍼를 검사하기 위한 검사 장치 및 이를 이용한 웨이퍼의 검사 방법에 관한 것이다.
반도체 소자들은 기판 상에 일련의 공정들을 기반으로 수행함으로써 형성될 수 있다. 예로서, 포토 리소그래피 공정을 통해 웨이퍼 상에 반도체 소자들의 집적회로 레이아웃이 인쇄될 수 있다. 그리고, 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자들에 대한 검사 공정이 수행될 수 있다. 예로서, 이미지 센서를 이용하여 웨이퍼 상의 이물질, 얼룩, 및 스크래치 등의 결함들이 검출될 수 있다.
검사 공정을 수행하기 위해서, 이미지 센서로부터 획득된 웨이퍼 이미지들에 대한 정렬이 필요하다. 웨이퍼 이미지들이 정렬되지 않으면, 웨이퍼 상에서 정상으로 판단되어야 하는 부분에서 오류가 검출될 수 있다. 따라서, 웨이퍼의 결함들을 정확하게 검출하기 위해서, 웨이퍼 이미지들의 정확한 정렬이 필요하다.
본 발명의 목적은 웨이퍼를 스캔한 이미지들을 이용하여 결함을 용이하게 검출하는 장치를 제공하고, 결함의 발생을 감소시키기 위한 웨이퍼의 검사 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 검사 장치는 제1 프로세서, 제2 프로세서 및 서버를 포함한다. 검사 장치는 이미지 센서로부터 웨이퍼 상에 복수의 검사 폭(inspection swaths) 중 하나의 검사 폭을 스캔하여 생성되는 복수의 이미지 세트를 수신한다.
몇몇 실시 예로서, 복수의 이미지 세트 중 제1 이미지 세트에 포함되는 제1 이미지들로부터 제1 특징점들의 제1 좌표들을 검출하고, 제2 프로세서는 복수의 이미지 세트 중 제2 이미지 세트에 포함되는 제2 이미지들로부터 제2 특징점들의 제2 좌표들을 검출한다.
몇몇 실시 예로서, 서버는 제1 좌표들 및 제2 좌표들을 기반으로 기준 좌표들을 생성하고, 기준 좌표들을 제1 프로세서 및 제2 프로세서로 전송한다.
본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼 검사 장치에 포함되는 복수의 프로세서, 및 서버의 웨이퍼 검사 방법은 이미지 센서로부터 테스트 웨이퍼 상에 복수의 검사 폭(inspection swaths) 중 하나의 검사 폭을 스캔하여 생성되는 복수의 이미지 세트를 수신하는 단계, 복수의 프로세서 중 제1 프로세서에서, 복수의 이미지 세트 중 제1 이미지 세트에 포함되는 제1 이미지들로부터 제1 특징점들의 제1 좌표들을 검출하는 단계, 복수의 프로세서 중 제2 프로세서에서, 복수의 이미지 세트 중 제2 이미지 세트에 포함되는 제2 이미지들로부터 제2 특징점들의 제2 좌표들을 검출하는 단계를 포함한다.
몇몇 실시 예로서, 검사 방법은 서버에서, 제1 특징점들의 제1 좌표들 및 제2 특징점들의 제2 좌표들을 기반으로 기준 좌표들을 생성하는 단계, 제1 프로세서에서, 기준 좌표들을 기반으로, 기준 좌표들 각각에 대응하도록 제1 좌표들 각각의 위치를 정렬하여 정렬된 제1 이미지들을 생성하는 단계, 및 제2 프로세서에서, 기준 좌표들을 기반으로 기준 좌표들 각각에 대응하도록 제2 좌표들의 위치를 정렬하여 정렬된 제2 이미지들을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 웨이퍼를 스캔한 이미지들을 기준 좌표들을 이용하여 정렬함으로써, 웨이퍼 상의 결함을 검출하는 정확도가 향상될 수 있다.
도 1은 웨이퍼 검사 시스템을 보여주기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1의 웨이퍼 장치의 제1 영역을 자세히 보여주기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 이미지 센서 및 검사 장치를 예시적으로 보여주기 위한 블록도이다.
도 4는 도 3의 제1 이미지 세트를 촬영하는 동안 이미지 센서의 이동 경로를 보여주기 위한 도면이다.
도 5는 도 3의 제2 이미지 세트를 촬영하는 동안 이미지 센서의 이동 경로를 보여주기 위한 도면이다.
도 6은 도 3의 제3 이미지 세트를 촬영하는 동안 이미지 센서의 이동 경로를 보여주기 위한 도면이다.
도 7은 도 1의 제1 프로세서에서 정렬된 제1 이미지 세트를 생성하는 방법을 보여주기 위한 도면이다.
도 8은 도 1의 제2 프로세서에서 정렬된 제2 이미지 세트를 생성하는 방법을 보여주기 위한 도면이다.
도 9는 도 1의 제3 프로세서에서 정렬된 제3 이미지 세트를 생성하는 방법을 보여주기 위한 도면이다.
도 10은 도 3의 검사 장치의 동작 방법을 보여주기 위한 순서도이다.
도 11은 도 3의 검사 장치의 기준 좌표를 계산하는 방법을 보여주기 위한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼에 포토 리소그래피를 수행하기 위한 포토 리소그래피(Photo Lithography) 시스템을 보여주기 위한 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼 검사 방법을 이용한 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
아래에서는, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.
도 1은 웨이퍼 검사 시스템을 보여주기 위한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 웨이퍼 검사 시스템(10)은 웨이퍼(100), 이미지 센서(200) 및 검사 장치(300)를 포함할 수 있다.
웨이퍼(100)는 복수의 다이(110d)를 포함할 수 있다. 복수의 다이(110d) 각각은 반도체 칩일 수 있다. 복수의 다이(110d) 각각은 패턴 레이아웃들을 포함할 수 있다. 패턴 레이아웃들 각각은 서로 동일하게 설계될 수 있다.
이미지 센서(200)는 웨이퍼(100)를 스캔할 수 있다. 예로서, 제1 영역(A)을 참조하여 이미지 센서(200)의 스캔 방법이 설명될 수 있다. 제1 영역(A)은 제1 방향(D1)으로 배열되는 복수의 다이(110d)를 포함할 수 있다. 이미지 센서(200)는 제1 방향(D1)으로 제1 영역(A)을 스캔할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 이미지 센서(200)는 제1 방향(D1)을 따라 제1 영역(A)에 포함되는 복수의 다이(110d)를 스캔할 수 있다. 그리고, 이미지 센서(200)는 제2 방향(D2)으로 이동하면서, 제1 영역(A)을 여러 번 촬영할 수 있다. 이미지 센서(200)의 제1 영역(A)을 촬영하는 방법은 도 2를 참조하여 자세히 설명된다. 이미지 센서(200)는 제1 영역(A)을 스캔하는 방법으로 나머지 다이(110d)들을 스캔할 수 있다.
이미지 센서(200)는 웨이퍼(100)를 스캔함으로써, 웨이퍼(100) 상에 형성된 패턴들에 대한 이미지들을 생성할 수 있다. 이미지 센서(200)는 생성된 이미지들을 검사 장치(300)로 전송할 수 있다. 한편, 외부의 영향으로 인해 이미지 센서(200)는 흔들릴 수 있다. 이로 인해, 이미지 센서(200)는 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)으로 일정하게 이동하지 못하는 경우가 있다. 이미지들 각각에 포함된 패턴들은 균일하지 못하고, 서로 다른 위치에서 촬영될 수 있다.
검사 장치(300)는 이미지 센서(200)로부터 웨이퍼(100)를 스캔(scan)한 이미지들을 수신할 수 있다. 검사 장치(300)는 이미지들을 저장 및 가공할 수 있다. 검사 장치(300)는 이미지들에 포함된 패턴들을 일정하게 정렬(Align)할 수 있다. 검사 장치(300)는 이미지들에 각각 포함된 특징점을 이용하여 패턴들의 어긋난 정도를 파악하고, 기준 이미지에 포함된 특징점을 기반으로 나머지 이미지들을 정렬할 수 있다. 검사 장치(300)의 이미지들을 정렬하는 방법은 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명된다.
도 2는 도 1의 웨이퍼 장치의 제1 영역을 자세히 보여주기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 제1 영역(A)은 복수의 다이(110d)를 포함할 수 있다. 제1 영역(A)에서, 복수의 다이(110d) 중 인접하는 다이(110d)는 하나의 영역(Area)으로 정의될 수 있다. 예로서, 제1 영역(A)은 제1 내지 제3 서브 영역들(A1, A2, A3)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 서브 영역들(A1, A2, A3)은 각각 동일한 개수의 다이(110d)들을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 서브 영역들(A1, A2, A3)은 일 예시일 뿐, 제1 영역(A)은 세 개보다 더 많은 개수의 서브 영역들을 포함할 수 있다. 또는, 제1 영역(A)은 세 개보다 더 적은 개수의 서브 영역들을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 이미지 센서(200)는 복수의 검사 폭(Inspection Swath, SW1, SW2, SW3)을 기반으로 제1 영역(A)을 스캔할 수 있다. 검사 폭은 이미지 센서(200)가 제1 방향(D1)을 따라 제1 영역(A)을 스캔하는 범위일 수 있다. 이미지 센서(200)는 제1 방향(D1)으로 이동하면서 제1 검사 폭(SW1)을 스캔할 수 있다. 제1 검사 폭(SW1)의 스캔이 완료되면, 이미지 센서(200)는 제2 방향(D2)으로 이동한다. 이미지 센서(200)는 제1 방향(D1)으로 이동하면서 제2 검사 폭(SW2)을 스캔할 수 있다. 제2 검사 폭(SW2)의 스캔이 완료되면, 이미지 센서(200)는 제2 방향(D2)으로 이동한다. 그리고, 이미지 센서(200)는 제1 방향(D1)으로 이동하면서 제3 검사 폭(SW3)을 스캔할 수 있다. 제3 검사 폭(SW3)의 스캔이 완료되면, 이미지 센서(200)의 제1 영역(A)을 스캔하는 동작은 완료될 수 있다. 제1 영역(A)을 스캔하는 동작이 완료되면, 이미지 센서(200)는 제1 영역(A)의 하단의 다른 영역을 스캔할 수 있다. 도 2는 세 개의 검사 폭들(SW1, SW2, SW3)을 보여주지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 검사 폭들의 개수는 다양하게 변경 또는 수정될 수 있다.
이미지 센서(200)는 하나의 검사 폭으로부터 복수의 이미지 세트(Image Set, IS1, IS2, IS3)를 생성할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 복수의 이미지 세트의 생성을 설명하기 위해, 이미지 센서(200)의 제1 검사 폭(SW1)을 스캔하는 경우가 예로서 설명된다.
이미지 센서(200)가 제1 검사 폭(SW1)을 스캔하는 경우, 이미지 센서(200)는 제1 서브 영역(A1)에서 촬영되는 제1 이미지들(IM1_1~IM1_a)을 제1 이미지 세트(IS1)로서 생성할 수 있다. 이미지 센서(200)는 제2 서브 영역(A2)에서 촬영되는 제2 이미지들(IM2_1~IM2_b)을 제2 이미지 세트(IS2)로서 생성할 수 있다. 그리고, 이미지 센서(200)는 제3 서브 영역(A3)에서 촬영되는 제3 이미지들(IM3_1~IM3_c)을 제3 이미지 세트(IS3)로서 생성할 수 있다. 이때, 제1 이미지들(IM1_1~IM1_a), 제2 이미지들(IM2_1~IM2_b), 및 제3 이미지들(IM3_1~IM3_c) 각각의 개수는 서로 동일할 수 있다.
이미지 센서(200)는 제1 내지 제3 이미지 세트들(IS1, IS2, IS3)을 검사 장치(300)로 전송할 수 있다. 제1 검사 폭(SW1)을 촬영하여 생성되는 제1 내지 제3 이미지 세트들(IS1, IS2, IS3)이 검사 장치(300)로 전송되면, 이미지 센서(200)는 차례로 제2 검사 폭(SW2), 및 제3 검사 폭(SW3) 각각에서 제1 내지 제3 이미지 세트들(IS1, IS2, IS3)을 생성할 수 있다. 검사 장치(300)는 도 3을 참조하여 설명된다.
도 3은 도 1의 이미지 센서 및 검사 장치를 예시적으로 보여주기 위한 블록도이다. 도 3을 참조하면, 이미지 센서(200)는 검사 장치(300)로 제1 내지 제3 이미지 세트들(IS1, IS2, IS3)을 전송할 수 있다. 검사 장치(300)는 제1 프로세서(310), 제2 프로세서(320), 제3 프로세서(330), 서버(340), 메모리(350), 및 인터페이스(360)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 프로세서들(310, 320, 330)은 각각 범용 프로세서, 및 워크스테이션 프로세서와 같은 전용 프로세서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 프로세서들(310, 320, 330)은 각각 다양한 수리 연산 및/또는 논리 연산을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제1 내지 제3 프로세서들(310, 320, 330)은 각각 하나 이상의 프로세서 코어들을 포함할 수 있다. 예로서, 제1 내지 제3 프로세서들(310, 320, 330)은 각각 프로세서 코어는 전용 논리 회로(Special Purposed Logic Circuit; 예컨대, FPGA(Field Programmable Gate Array), ASICs(Application Specific Integrated Chips) 등)를 포함할 수 있다.
예로서, 프로세서들의 개수는 수신되는 이미지 세트들의 개수와 동일할 수 있다. 본 발명을 설명하기 위해, 이미지 센서(200)로부터 제1 내지 제3 이미지 세트들(IS1, IS2, IS3)이 생성될 수 있다. 그러므로, 검사 장치(300)는 제1 내지 제3 프로세서들(310, 320, 330)을 포함할 수 있다. 프로세서들의 개수는 세 개로 한정되지 않는다. 프로세서들의 개수는 다양하게 변경 또는 수정될 수 있다.
제1 프로세서(310)는 제1 이미지 세트(IS1)를 수신할 수 있다. 제1 프로세서(310)는 제1 이미지 세트(IS1)에 포함된 제1 이미지들(IM1_1~IM1_a) 각각의 특징점을 추출할 수 있다. 제1 프로세서(310)는 특징점들의 제1 좌표들(X1, Y1)(s)을 기반으로, 제1 이미지 세트(IS1)를 촬영하는 동안 이미지 센서(200)의 이동 경로를 계산할 수 있다. 제1 프로세서(310)의 동작 방법은 도 4를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명된다.
도 4는 도 3의 제1 이미지 세트를 촬영하는 동안 이미지 센서의 이동 경로를 보여주기 위한 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 프로세서(310)는 제1 이미지 세트(IS1)의 제1 이미지들(IM1_1~IM1_a)로부터 각각 제1 특징점들(P1~Pa)을 추출할 수 있다. 도 2 및 도 4를 참조하면, 제1 특징점들(P1~Pa)은 각각 제1 서브 영역(A1)에 포함되는 복수의 다이(110d) 상의 동일한 위치를 기준으로 설정될 수 있다. 하지만, 이미지 센서(200)가 제1 검사 폭(SW1)을 균일하게 스캔하지 못하는 경우, 제1 특징점들(P1~Pa)은 각각 제1 이미지들(IM1_1~IM1_a)에서 서로 다른 위치에서 스캔될 수 있다.
제1 특징점들(P1~Pa)의 제1 좌표들((X1_1, Y1_1)~(X1_a, Y1_a))을 기반으로 이미지 센서(200)의 이동 경로를 계산할 수 있다. 예로서, 이미지 센서(200)는 제1 이미지 세트(IS1)를 스캔하는 동안 제1 경로(C1)로 이동할 수 있다. 제1 프로세서(310)는 제1 좌표들(X1, Y1)(s)(예로서, ((X1_1, Y1_1)~(X1_a, Y1_a)))에 대한 정보를 서버(340)로 제공할 수 있다.
제2 프로세서(320)는 제2 이미지 세트(IS2)를 수신할 수 있다. 제2 프로세서(320)는 제2 이미지 세트(IS2)에 포함된 제2 이미지들(IM2_1~IM2_b) 각각의 특징점을 추출할 수 있다. 제2 프로세서(320)는 특징점들의 제2 좌표들(X2, Y2)(s)을 기반으로, 제2 이미지 세트(IS2)를 촬영하는 동안 이미지 센서(200)의 이동 경로를 계산할 수 있다. 제2 프로세서(320)의 동작 방법은 도 5를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명된다.
도 5는 도 3의 제2 이미지 세트를 촬영하는 동안 이미지 센서의 이동 경로를 보여주기 위한 도면이다. 도 3 및 도 5를 참조하면, 제2 프로세서(320)는 제2 이미지 세트(IS2)의 제2 이미지들(IM2_1~IM2_b)로부터 각각 제2 특징점들(P1~Pb)을 추출할 수 있다. 도 2 및 도 5를 참조하면, 제2 특징점들(P1~Pb)은 각각 제2 서브 영역(A2)에 포함되는 복수의 다이(110d) 상의 동일한 위치를 기준으로 설정될 수 있다.
하지만, 이미지 센서(200)가 제1 검사 폭(SW1)을 균일하게 스캔하지 못하는 경우, 제2 특징점들(P1~Pb)은 각각 제2 이미지들(IM2_1~IM2_b)의 서로 다른 위치에서 스캔될 수 있다. 제2 특징점들(P1~Pb)의 제2 좌표들((X2_1, Y2_1)~(X2_b, Y2_b))을 기반으로 이미지 센서(200)의 이동 경로를 계산할 수 있다. 예로서, 이미지 센서(200)는 제2 이미지 세트(IS2)를 스캔하는 동안 제2 경로(C2)로 이동할 수 있다. 제2 프로세서(320)는 제2 좌표들(X2, Y2)(s)(예로서, ((X2_1, Y2_1)~(X2_b, Y2_b)))에 대한 정보를 서버(340)로 제공할 수 있다.
제3 프로세서(330)는 제3 이미지 세트(IS3)를 수신할 수 있다. 제3 프로세서(330)는 제3 이미지 세트(IS3)에 포함된 제3 이미지들(IM3_1~IM3_c) 각각의 특징점을 추출할 수 있다. 제3 프로세서(330)는 특징점들의 제3 좌표들(X3, Y3)(s)을 기반으로, 제3 이미지 세트(IS3)를 촬영하는 동안 이미지 센서(200)의 이동 경로를 계산할 수 있다. 제3 프로세서(330)의 동작 방법은 도 6을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명된다.
도 6은 도 3의 제3 이미지 세트를 촬영하는 동안 이미지 센서의 이동 경로를 보여주기 위한 도면이다. 도 3 및 도 6을 참조하면, 제3 프로세서(330)는 제3 이미지 세트(IS3)의 제3 이미지들(IM3_1~IM3_c)로부터 각각 제3 특징점들(P1~Pc)을 추출할 수 있다. 도 2 및 도 6을 참조하면, 제3 특징점들(P1~Pc)은 각각 제2 서브 영역(A2)에 포함되는 복수의 다이(110d) 상의 동일한 위치를 기준으로 설정될 수 있다.
하지만, 이미지 센서(200)가 제1 검사 폭(SW1)을 균일하게 스캔하지 못하는 경우, 제3 특징점들(P1~Pc)은 각각 제3 이미지들(IM3_1~IM3_c)의 서로 다른 위치에서 스캔될 수 있다. 제3 특징점들(P1~Pc)의 제3 좌표들((X3_1, Y3_1)~(X3_c, Y3_c))을 기반으로 이미지 센서(200)의 이동 경로를 계산할 수 있다. 예로서, 이미지 센서(200)는 제3 이미지 세트(IS3)를 스캔하는 동안 제3 경로(C3)로 이동할 수 있다. 제3 프로세서(330)는 제3 좌표들(X3, Y3)(s)(예로서, ((X3_1, Y3_1)~(X3_c, Y3_c)))에 대한 정보를 서버(340)로 제공할 수 있다.
서버(340)는 제1 프로세서(310)로부터 제1 좌표들(X1, Y1)(s)을 수신하고, 제2 프로세서(320)로부터 제2 좌표들(X2, Y2)(s)을 수신할 수 있다. 그리고, 서버(340)는 제3 프로세서(330)로부터 제3 좌표들(X3, Y3)(s)을 수신할 수 있다. 서버(340)는 제1 좌표들(X1, Y1)(s), 제2 좌표들(X2, Y2)(s) 및 제3 좌표들(X3, Y3)(s)을 기반으로 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 산출할 수 있다.
예로서, 서버(340)는 제1 좌표들(X1, Y1)(s), 제2 좌표들(X2, Y2)(s) 및 제3 좌표들(X3, Y3)(s)의 제1 X좌표들(X1_1, X2_1, X3_1)을 이용하여 제1 기준 X좌표(Xr_1)를 산출할 수 있다. 그리고, 서버(340)는 제1 좌표들(X1, Y1)(s), 제2 좌표들(X2, Y2)(s) 및 제3 좌표들(X3, Y3)(s)의 제1 Y좌표들(Y1_1, Y2_1, Y3_1)을 이용하여 제1 기준 Y좌표(Yr_1)를 산출할 수 있다. 이때, 제1 기준 X좌표(Xr_1) 및 제1 기준 Y좌표(Yr_1)는 한 쌍의 제1 기준 좌표(Xr_1, Yr_1)이다.
제1 기준 좌표(Xr_1, Yr_1)는 제1 X좌표들(X1_1, X2_1, X3_1)의 평균값 및 제1 Y좌표들(Y1_1, Y2_1, Y3_1)의 평균값을 기반으로 산출될 수 있다. 또는, 제1 기준 좌표(Xr_1, Yr_1)는 제1 X좌표들(X1_1, X2_1, X3_1)의 중간값 및 제1 Y좌표들(Y1_1, Y2_1, Y3_1)의 중간값들을 기반으로 산출될 수 있다. 상술된 바와 같이, 서버(340)는 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 산출할 수 있다. 서버(340)는 산출된 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 제1 내지 제3 프로세서들(310, 320, 330)로 전송할 수 있다.
제1 프로세서(310)는 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 수신할 수 있다. 제1 프로세서(310)는 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 기반으로 제1 좌표들(X1, Y1)(s)의 위치를 정렬할 수 있다. 제1 프로세서(310)의 제1 좌표들(X1, Y1)(s)을 정렬하는 방법은 도 7을 참조하여 설명될 수 있다.
도 7은 도 1의 제1 프로세서에서 정렬된 제1 이미지 세트를 생성하는 방법을 보여주기 위한 도면이다. 도 3, 도 4 및 도 7을 참조하면, 제1 프로세서(310)는 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 기반으로 제1 좌표들(X1, Y1)(s)의 위치를 정렬할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제1 프로세서(310)는 제1 좌표들(X1, Y1)(s)의 위치가 정렬된 만큼 제1 이미지들(IM1_1~IM1_a)의 나머지 좌표들의 위치를 정렬할 수 있다. 제1 프로세서(310)는 정렬된 제1 이미지 세트(IS1_A)를 생성할 수 있다.
정렬된 제1 이미지 세트(IS1_A)는 정렬된 제1 이미지들(IM1_1A~IM1_aA)을 포함할 수 있다. 그리고, 정렬된 제1 이미지들(IM1_1A~IM1_aA)은 각각 정렬된 제1 특징점들(P1_A~Pa_A)을 포함할 수 있다. 정렬된 제1 특징점들(P1_A~Pa_A)은 각각 정렬된 제1 좌표들((X1_1', Y1_1')~(X1_a', Y1_a')을 가질 수 있다. 이때, 정렬된 제1 좌표들((X1_1', Y1_1')~(X1_a', Y1_a'))의 위치는 각각 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)의 위치와 동일할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 제2 프로세서(320)는 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 기반으로 제2 좌표들(X2, Y2)(s)의 위치를 정렬할 수 있다. 제2 프로세서(320)의 제2 좌표들(X2, Y2)(s)을 정렬하는 방법은 도 8을 참조하여 설명될 수 있다.
도 8은 도 1의 제2 프로세서에서 정렬된 제2 이미지 세트를 생성하는 방법을 보여주기 위한 도면이다. 도 3, 도 4 및 도 8을 참조하면, 제2 프로세서(320)는 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 기반으로 제2 좌표들(X2, Y2)(s)의 위치를 정렬할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제2 프로세서(320)는 제2 좌표들(X2, Y2)(s)의 위치가 정렬된 만큼 제2 이미지들(IM2_1~IM2_b) 각각의 나머지 좌표들의 위치를 정렬할 수 있다. 제2 프로세서(320)는 정렬된 제2 이미지 세트(IS2_A)를 생성할 수 있다.
정렬된 제2 이미지 세트(IS2_A)는 정렬된 제2 이미지들(IM2_1A~IM2_bA)을 포함할 수 있다. 그리고, 정렬된 제2 이미지들(IM2_1A~IM2_bA)은 각각 정렬된 제2 특징점들(P1_A~Pb_A)을 포함할 수 있다. 정렬된 제2 특징점들(P1_A~Pb_A)은 각각 정렬된 제2 좌표들((X2_1', Y2_1')~(X2_b', Y2_b')을 가질 수 있다. 이때, 정렬된 제2 좌표들((X2_1', Y2_1')~(X2_b', Y2_b')의 위치는 각각 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)의 위치와 동일할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 제3 프로세서(330)는 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 기반으로 제3 좌표들(X3, Y3)(s)의 위치를 정렬할 수 있다. 제3 프로세서(330)의 제3 좌표들(X3, Y3)(s)을 정렬하는 방법은 도 9를 참조하여 설명될 수 있다.
도 9는 도 1의 제3 프로세서에서 정렬된 제3 이미지 세트를 생성하는 방법을 보여주기 위한 도면이다. 도 3, 도 4 및 도 9를 참조하면, 제3 프로세서(330)는 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 기반으로 제3 좌표들(X3, Y3)(s)의 위치를 정렬할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제3 프로세서(330)는 제3 좌표들(X3, Y3)(s)의 위치가 정렬된 만큼 제3 이미지들(IM3_1~IM3_c) 각각의 나머지 좌표들의 위치를 정렬할 수 있다. 제3 프로세서(330)는 정렬된 제3 이미지 세트(IS3_A)를 생성할 수 있다.
정렬된 제3 이미지 세트(IS3_A)는 정렬된 제3 이미지들(IM3_1A~IM3_cA)을 포함할 수 있다. 그리고, 정렬된 제3 이미지들(IM3_1A~IM3_cA)은 각각 정렬된 제3 특징점들(P1_A~Pc_A)을 포함할 수 있다. 정렬된 제3 특징점들(P1_A~Pc_A)은 각각 정렬된 제3 좌표들((X3_1', Y3_1')~(X3_c', Y3_c')을 가질 수 있다. 이때, 정렬된 제3 좌표들((X3_1', Y3_1')~(X3_c', Y3_c')의 위치는 각각 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)의 위치와 동일할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 제1 프로세서(310)는 정렬된 제1 이미지들(IM1_1A~IM1_aA) 중 하나를 기준 이미지로 지정하고, 기준 이미지를 제외한 나머지 이미지들을 대상 이미지들로 지정할 수 있다. 제1 프로세서(310)는 기준 이미지를 기반으로 대상 이미지들 각각의 위치를 정렬할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제1 프로세서(310)는 기준 이미지의 좌표들의 위치를 기반으로 대상 이미지들 각각의 좌표들의 위치를 정렬할 수 있다. 기준 이미지 및 정렬된 대상 이미지들은 새로운 제1 이미지 세트(IS1_N)로 정의될 수 있다. 제1 프로세서(310)는 새로운 제1 이미지 세트(IS1_N)를 메모리(350)로 전송할 수 있다.
제2 프로세서(320)는 정렬된 제2 이미지들(IM2_1A~IM2_bA) 중 하나를 기준 이미지로 지정하고, 기준 이미지를 제외한 나머지 이미지들을 대상 이미지들로 지정할 수 있다. 제2 프로세서(320)는 기준 이미지를 기반으로 대상 이미지들 각각의 위치를 정렬할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제2 프로세서(320)는 기준 이미지의 좌표들의 위치를 기반으로 대상 이미지들 각각의 좌표들의 위치를 정렬할 수 있다. 기준 이미지 및 정렬된 대상 이미지들은 새로운 제2 이미지 세트(IS2_N)로 정의될 수 있다. 제2 프로세서(320)는 새로운 제2 이미지 세트(IS2_N)를 메모리(350)로 전송할 수 있다.
제3 프로세서(330)는 정렬된 제3 이미지들(IM3_1A~IM3_cA) 중 하나를 기준 이미지로 지정하고, 기준 이미지를 제외한 나머지 이미지들을 대상 이미지들로 지정할 수 있다. 제3 프로세서(330)는 기준 이미지를 기반으로 대상 이미지들 각각의 위치를 정렬할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제3 프로세서(330)는 기준 이미지의 좌표들의 위치를 기반으로 대상 이미지들 각각의 좌표들의 위치를 정렬할 수 있다. 기준 이미지 및 정렬된 대상 이미지들은 새로운 제3 이미지 세트(IS3_N)로 정의될 수 있다. 제3 프로세서(330)는 새로운 제3 이미지 세트(IS3_N)를 메모리(350)로 전송할 수 있다. 제1 내지 제3 프로세서들(310, 320, 330)은 웨이퍼(100)에 대한 모든 이미지들이 수신될 때까지 상술된 동작들을 반복할 수 있다.
메모리(350)는 제1 내지 제3 프로세서들(310, 320, 330)로부터 각각 새로운 제1 내지 제3 이미지 세트들(IS1_N, IS2_N, IS3_N)을 수신할 수 있다. 메모리(350)는 휘발성 메모리 장치(Volatile memory device)와 불휘발성 메모리 장치(Nonvolatile memory device)중 하나로 구현될 수 있다.
휘발성 메모리 장치는 전원 공급이 차단되면 저장하고 있던 데이터가 소멸되는 메모리 장치이다. 휘발성 메모리 장치에는 SRAM (Static RAM), DRAM (Dynamic RAM), SDRAM (Synchronous DRAM) 등이 있다. 불휘발성 메모리 장치는 전원 공급이 차단되어도 저장하고 있던 데이터를 유지하는 메모리 장치이다. 불휘발성 메모리 장치에는 ROM (Read Only Memory), PROM (Programmable ROM), EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리 장치, PRAM (Phase-change RAM), MRAM (Magnetic RAM), RRAM (Resistive RAM), FRAM (Ferroelectric RAM) 등이 있다.
메모리(350)는 서버(340)의 요청에 응답하여, 제1 검사 폭(SW1)에 대한 새로운 제1 내지 제3 이미지 세트들(IS1_N, IS2_N, IS3_N)을 서버(340)로 전송할 수 있다. 또는, 웨이퍼(100)의 모든 다이(100d)에 대한 스캔이 완료되는 경우, 메모리(350)는 서버(340)로 새로운 이미지 세트들을 전송할 수 있다.
서버(340)는 새로운 제1 내지 제3 이미지 세트들(IS1_N, IS2_N, IS3_N)에 각각 포함되는 새로운 제1 내지 제3 이미지들을 서로 비교할 수 있다. 서버(340)는 새로운 제1 내지 제3 이미지들을 비교함으로써, 웨이퍼(100)의 결함(defect)을 발견할 수 있다. 서버(340)는 웨이퍼(100)의 결함에 대한 정보를 인터페이스(360)로 전송할 수 있다.
인터페이스(360)는 웨이퍼(100)의 결함에 대한 정보를 검사 장치(300) 외부로 출력할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 인터페이스(360)는 검사 장치(300)의 사용자에게 웨이퍼(100)의 결함에 대한 정보를 전송할 수 있다. 또는, 인터페이스(360)는 포토 리소그래피(Photo Lithography) 시스템으로 웨이퍼(100)의 결함에 대한 정보를 제공할 수 있다. 포토 리소그래피 시스템은 웨이퍼(100)의 결함에 대한 정보를 기반으로, 노광 조건 또는 포커스 조건을 변경할 수 있다. 포토 리소그래피 시스템에 대한 설명은 도 12를 참조하여 설명된다.
일반적으로, 검사 장치는 이미지 센서로부터 웨이퍼에 대한 스캔 이미지들을 수신하고, 수신된 스캔 이미지들을 바로 정렬한다. 좀 더 구체적으로, 검사 장치는 스캔 이미지들 중 기준 이미지를 지정하고, 대상 이미지들을 기준 이미지를 기반으로 정렬한다. 하지만, 웨이퍼를 스캔할 때, 이미지 센서가 흔들리는 경우, 스캔 이미지들에 포함되는 패턴의 위치는 실제 다이 상에 존재하는 위치와 다를 수 있다. 이로 인해, 스캔 이미지들을 정렬하더라도, 검사 장치는 웨이퍼에 대한 정확한 이미지를 획득하지 못할 수 있다.
웨이퍼에 대한 정확한 이미지를 획득하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 검사 장치(300)는 제1 이미지 세트(IS1)의 제1 특징점들(P1~Pa)에 대한 제1 좌표들(X1, Y1)(s)을 검출하고, 제2 이미지 세트(IS2)의 제2 특징점들(P1~Pb)에 대한 제2 좌표들(X2, Y2)(s)을 검출하고, 그리고 제3 이미지 세트(IS3)의 제3 특징점들(P1~Pc)에 대한 제3 좌표들(X3, Y3)(s)을 검출할 수 있다.
제1 좌표들(X1, Y1)(s), 제2 좌표들(X2, Y2)(s), 및 제3 좌표들(X3, Y2)(s) 각각의 위치는 서로 다르다. 따라서, 제1 좌표들(X1, Y1)(s), 제2 좌표들(X2, Y2)(s), 및 제3 좌표들(X3, Y3)(s)을 기준으로 제1 이미지 세트(IS1), 제2 이미지 세트(IS2), 제3 이미지 세트(IS3) 각각을 정렬하는 경우, 제1 이미지 세트(IS1), 제2 이미지 세트(IS2), 제3 이미지 세트(IS3)은 서로 다른 기준으로 정렬될 수 있다.
제1 이미지 세트(IS1), 제2 이미지 세트(IS2), 제3 이미지 세트(IS3)를 정확하게 정렬하기 위해, 검사 장치(300)는 제1 좌표들(X1, Y1)(s), 제2 좌표들(X2, Y2)(s), 및 제3 좌표들(X3, Y3)(s)을 기반으로 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 산출할 수 있다, 검사 장치(300)는 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)의 위치를 기반으로 제1 이미지 세트(IS1)의 제1 이미지들(IM1_1~IM1_a), 제2 이미지 세트(IS2)의 제2 이미지들(IM2_1~IM2_b), 및 제3 이미지 세트(IS1)의 제3 이미지들(IM3_1~IM3_c)을 정렬할 수 있다. 이와 같은 방법으로, 검사 장치(300)는 이미지 센서(200)의 흔들림을 보상하고, 웨이퍼(100)에 대한 이미지들을 정확하게 정렬할 수 있다.
도 10은 도 3의 검사 장치의 동작 방법을 보여주기 위한 순서도이다. 도 3 및 도 10을 참조하면, S110 단계에서, 검사 장치(300)는 제1 이미지 세트(IS1), 제2 이미지 세트(IS2), 및 제3 이미지 세트(IS3)를 수신할 수 있다. 예로서, 제1 이미지 세트(IS1)는 제1 이미지들(IM1_1~IM1_a)을 포함한다. 제2 이미지 세트(IS2)는 제2 이미지들(IM2_1~IM2_b)을 포함한다. 그리고 제3 이미지 세트(IS3)는 제3 이미지들(IM3_1~IM3_c)을 포함한다. 제1 이미지들(IM1_1~IM1_a), 제2 이미지들(IM2_1~IM2_b), 및 제3 이미지들(IM3_1~IM3_c) 각각의 개수는 서로 동일할 수 있다.
S120 단계에서, 검사 장치(300)의 제1 프로세서(310)는 제1 이미지 세트(IS1)에서 제1 좌표들(X1, Y1)(s)을 검출할 수 있다. 검사 장치(300)의 제2 프로세서(320)는 제2 이미지 세트(IS2)에서 제2 좌표들(X2, Y2)(s)을 검출할 수 있다. 검사 장치(300)의 제3 프로세서(330)는 제3 이미지 세트(IS3)에서 제3 좌표들(X3, Y3)(s)을 검출할 수 있다. 예로서, 제1 좌표들(X1, Y1)(s)은 각각 제1 이미지들(IM1_1~IM1_a)의 제1 특징점(P1~Pa)의 위치이다. 제2 좌표들(X2, Y2)(s)은 각각 제2 이미지들(IM2_1~IM2_b)의 제2 특징점들(P1~Pb)의 위치이다. 그리고, 제3 좌표들(X3, Y3)(s)은 각각 제3 이미지들(IM3_1~IM3_c)의 제3 특징점들(P1~Pc)의 위치이다.
S130 단계에서, 검사 장치(300)의 제1 프로세서(310)는 서버(340)로 제1 좌표들(X1, Y1)(s)을 출력한다. 검사 장치(300)의 제2 프로세서(320)는 서버(340)로 제2 좌표들(X2, Y2)(s)을 출력한다. 그리고 검사 장치(300)의 제3 프로세서(330)는 서버(340)로 제3 좌표들(X3, Y3)(s)을 출력한다.
도 11은 도 3의 검사 장치의 기준 좌표를 계산하는 방법을 보여주기 위한 순서도이다. 도 3, 도 10 및 도 11을 참조하면, S210 단계에서, 검사 장치(300)의 서버(340)는 제1 좌표들(X1, Y1)(s), 제2 좌표들(X2, Y2)(s), 및 제3 좌표들(X3, Y3)(s)을 수신한다.
S220 단계에서, 검사 장치(300)의 서버(340)는 제1 좌표들(X1, Y1)(s), 제2 좌표들(X2, Y2)(s), 및 제3 좌표들(X3, Y3)(s)을 기반으로 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 산출한다. 예로서, 검사 장치(300)의 서버(340)는 제1 좌표들(X1, Y1)(s), 제2 좌표들(X2, Y2)(s), 및 제3 좌표들(X3, Y3)(s)의 평균값들을 이용하여 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 산출할 수 있다. 또는 검사 장치(300)의 서버(340)는 제2 좌표들(X2, Y2)(s), 및 제3 좌표들(X3, Y3)(s)의 중간값들을 이용하여 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 산출할 수 있다. 검사 장치(300)의 서버(340)는 제1 내지 제3 프로세서들(310, 320, 330)로 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 전송할 수 있다.
S230 단계에서, 검사 장치(300)의 제1 프로세서(310)는 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 기반으로 제1 좌표들(X1, Y1)(s)의 위치를 정렬할 수 있다. 검사 장치(300)의 제2 프로세서(320)는 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 기반으로 제2 좌표들(X2, Y2)(s)의 위치를 정렬할 수 있다. 그리고, 검사 장치(300)의 제3 프로세서(330)는 기준 좌표들(Xr, Yr)(s)을 기반으로 제3 좌표들(X3, Y3)(s)의 위치를 정렬할 수 있다. 도 11을 참조하여 설명된 방법을 통해, 검사 장치(300)는 제1 이미지 세트(IS1), 제2 이미지 세트(IS2) 및 제3 이미지 세트(IS3) 각각에서, 이미지 센서(200)의 흔들림을 보상할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼에 포토 리소그래피를 수행하기 위한 포토 리소그래피(Photo Lithography) 시스템을 보여주기 위한 블록도이다. 도 12을 참조하면, 포토 리소그래피 시스템(2000)은 광원(2100), 마스크(2200), 축소 투영 장치(2300), 웨이퍼 스테이지(Wafer Stage; 2400), 및 컨트롤러(2500)를 포함할 수 있다. 다만, 포토 리소그래피 시스템(2000)은 도 12에 나타내지 않은 구성 요소들을 더 포함할 수 있다. 예로서, 포토 리소그래피 시스템(2000)은 웨이퍼(WF)의 표면의 높이 및 기울기를 측정하기 위해 이용되는 센서를 더 포함할 수 있다.
광원(2100)은 광을 방출할 수 있다. 광원(2100)에 의해 방출된 광은 마스크(2200)로 조사될 수 있다. 예로서, 광원(2100)은 자외선 광원(예컨대, 234nm의 파장을 갖는 KrF 광원, 193nm의 파장을 갖는 ArF 광원 등)을 포함할 수 있다.
예로서, 광원(2100)은 도 12에 나타내지 않은 시준기(Collimator)를 더 포함할 수 있다. 시준기는 자외선 광을 평행 광으로 변환할 수 있다. 평행 광은 마스크(2200)로 제공될 수 있다. 예로서, 시준기는 자외선 광의 초점 심도를 높이기 위해 이용되는 다이폴 애퍼처(Dipole Aperture) 또는 쿼드러플 애퍼처(Quadruple Aperture)를 포함할 수 있다. 광원(2100)의 노광 조건 또는 포커스 조건은 컨트롤러(2500)의 제어에 의해 변경될 수 있다.
마스크(2200)는 웨이퍼(WF) 상에 레이아웃(Layout)을 인쇄하기 위해 이용되는 이미지 패턴(Image Pattern)들을 포함할 수 있다. 이미지 패턴들은 투명 영역 및 불투명 영역으로 형성될 수 있다. 투명 영역은 마스크(2200) 상의 금속 층을 에칭(Etching)함으로써 형성될 수 있다. 투명 영역은 광원(2100)에 의해 방출된 광을 투과시킬 수 있다. 반면, 불투명 영역은 광을 투과시키지 않을 수 있다.
축소 투영 장치(2300)는 마스크(2200)의 투명 영역을 투과한 광을 제공받을 수 있다. 축소 투영 장치(2300)는 웨이퍼(WF) 상에 인쇄될 레이아웃의 회로 패턴들을 마스크(2200)의 이미지 패턴들과 매칭시킬 수 있다. 웨이퍼 스테이지(2400)는 웨이퍼(WF)를 지지할 수 있다.
컨트롤러(2500)는 외부(예로서, 도 3의 검사 장치(300))로부터 결함 정보를 수신할 수 있다. 컨트롤러(2500)는 결함 정보를 기반으로, 포토 리소그래피 시스템(2000)의 노광 조건 또는 포커스 조건을 변경할 수 있다. 예로서, 컨트롤러(2500)는 웨이퍼(WF)상에 결함의 발생이 최소화 되도록, 포커스 조건 또는 노광 조건을 변경할 수 있다.
마스크(2200)의 이미지 패턴들에 포함되는 투명 영역은 광원(2100)에 의해 방출된 광을 투과시킬 수 있다. 마스크(2200)를 통과한 광은 축소 투영 장치(2300)를 통해 웨이퍼(WF)로 조사될 수 있다. 이로써, 마스크(2200)의 이미지 패턴들에 대응하는 회로 패턴들을 포함하는 레이아웃이 웨이퍼(WF) 상에 인쇄될 수 있다.
그런데, 반도체 공정의 집적도가 높아짐에 따라, 마스크(2200)의 이미지 패턴들 사이의 거리가 매우 가까워지고 투명 영역의 너비가 매우 좁아져 왔다. 이러한 "근접성(Proximity)" 때문에, 빛의 간섭 및 회절이 발생하고, 웨이퍼(WF) 상에 원하는 레이아웃과 다른 왜곡된 레이아웃이 인쇄될 수 있다. 왜곡된 레이아웃이 웨이퍼(WF) 상에 인쇄되는 경우, 설계된 회로가 비정상적으로 동작할 수 있다.
레이아웃의 왜곡을 방지하기 위해, 해상도 향상 기법(Resolution Enhancement Technology)이 이용된다. 광 근접 보정(Optical Proximity Correction)은 해상도 향상 기법의 한 예이다. 광 근접 보정에 따르면, 빛의 간섭 및 회절과 같은 왜곡의 정도가 미리 예측된다. 나아가, 예측된 결과에 기초하여, 마스크(2200)에 형성될 이미지 패턴들이 미리 바이어스(Bias)된다. 이로써, 웨이퍼 상에 원하는 레이아웃이 인쇄될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼 검사 방법을 이용한 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 1, 도 12 및 도 13을 참조하면, S310 단계에서, 테스트 웨이퍼(예로서, 도 1의 웨이퍼(100))가 준비될 수 있다. 테스트 웨이퍼(100)는 다이(110d)들을 포함할 수 있다. 다이(110d)들은 각각 패턴 레이아웃들을 포함할 수 있고, 패턴 레이아웃들은 서로 동일하게 설계될 수 있다.
S320 단계에서, 테스트 웨이퍼(100)는 스테이지 상에 로드될 수 있다. S330 단계에서, 검사 장치(300)(또는 검사 장치(1400))는 테스트 웨이퍼(100)의 스캔 이미지들(예로서, ((IM1_1~IM1_a), (IM2_1~IM2_b), (IM3_1~IM3_c))) 이미지들을 정렬할 수 있다. 검사 장치(300)는 도 3 내지 도 10을 참조하여 설명된 바와 같이, 스캔 이미지들을 정렬할 수 있다.
S340 단계에서, 검사 장치(300)는 정렬된 스캔 이미지들을 기반으로, 테스트 웨이퍼(100) 상의 결함을 검출할 수 있다. S350 단계에서, 검사 장치(300)는 결함 정보를 포토 리소그래피 시스템(2000)으로 전송할 수 있다. S310 단계에서 S350단계는 검사 장치(300)에서 수행될 수 있다.
S360 단계에서, 포토 리소그래피 시스템(2000)은 결함 정보를 기반으로 웨이퍼(WF)에 포토 리소그래피 공정을 수행할 수 있다. 예로서, 포토 리소그래피 시스템(2000)은 결함 정보를 기반으로 노광 조건 또는 포커스 조건을 변경하여 웨이퍼(WF)에 빛을 조사할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상술한 웨이퍼 검사 방법 및 시스템을 이용하여 포토 리소그래피 조건에 따라 테스트 웨이퍼 상에 발생되는 결함이 용이하게 검출될 수 있다. 포토 리소그래피 조건에 따라 발생되는 결함에 대한 정보를 이용하여, 테스트 웨이퍼 상에 스플릿된 포토 리소그래피 조건으로부터 요구되는 포토 리소그래피 조건(일 예로, 결함의 발생을 최소화할 수 있는 포토 리소그래피 조건)이 선택될 수 있다. 이 경우, 반도체 집적회로를 형성하기 위한 웨이퍼 상에 선택된 포토 리소그래피 조건으로 포토 리소그래피 공정을 수행함으로써, 기판 상에 발생될 수 있는 결함을 최소화할 수 있다. 따라서, 결함의 발생을 최소화할 수 있는 반도체 소자의 제조방법이 제공될 수 있다.
위에서 설명한 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 예들이다. 본 발명에는 위에서 설명한 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경하거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들도 포함될 것이다. 또한, 본 발명에는 상술한 실시 예들을 이용하여 앞으로 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다.

Claims (10)

  1. 이미지 센서로부터 웨이퍼 상에 복수의 검사 폭(inspection swaths) 중 하나의 검사 폭을 스캔하여 생성되는 복수의 이미지 세트를 수신하는 검사 장치에 있어서,
    상기 검사 장치는:
    상기 복수의 이미지 세트 중 제1 이미지 세트에 포함되는 제1 이미지들로부터 제1 특징점들의 제1 좌표들을 검출하는 제1 프로세서;
    상기 복수의 이미지 세트 중 제2 이미지 세트에 포함되는 제2 이미지들로부터 제2 특징점들의 제2 좌표들을 검출하는 제2 프로세서; 및
    상기 제1 좌표들 및 상기 제2 좌표들을 기반으로 기준 좌표들을 생성하고, 상기 기준 좌표들을 상기 제1 프로세서 및 상기 제2 프로세서로 전송하는 서버를 포함하는 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 프로세서는
    상기 기준 좌표들을 기반으로, 상기 기준 좌표들 각각에 대응하도록 상기 제1 좌표들 각각의 위치를 정렬하고,
    상기 제1 좌표들 각각의 위치가 이동된 만큼 상기 제1 이미지들 각각의 나머지 좌표들도 정렬하여 정렬된 제1 이미지들을 생성하는 검사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 프로세서는 상기 정렬된 제1 이미지들 중 하나를 기준 이미지로 설정하고, 상기 제1 이미지들 중 상기 기준 이미지를 제외한 나머지 이미지들을 대상 이미지들로 설정하고, 상기 기준 이미지를 기반으로, 상기 대상 이미지들을 정렬하는 검사 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 프로세서는
    상기 기준 좌표들을 기반으로 상기 기준 좌표들 각각에 대응하도록 상기 제2 좌표들의 위치를 정렬하고,
    상기 제2 좌표들 각각의 위치가 이동된 만큼 상기 제2 이미지들 각각의 나머지 좌표들도 정렬하여 정렬된 제2 이미지들을 생성하는 검사 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 좌표들의 X좌표들 각각은 상기 제1 좌표들의 X좌표들 각각 및 상기 제2 좌표들의 X좌표들 각각의 평균값으로서 산출되고,
    상기 기준 좌표들의 Y좌표들 각각은 상기 제1 좌표들의 Y좌표들 각각 및 상기 제2 좌표들의 Y좌표들 각각의 평균값으로서 산출되는 검사 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 좌표들의 X좌표들 각각은 상기 제1 좌표들의 X좌표들 각각 및 상기 제2 좌표들의 X좌표들 각각의 중간값으로서 산출되고,
    상기 기준 좌표들의 Y좌표들 각각은 상기 제1 좌표들의 Y좌표들 각각 및 상기 제2 좌표들의 Y좌표들 각각의 중간값으로서 산출되는 검사 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 검사 폭 중 상기 하나의 검사 폭은 상기 웨이퍼의 복수의 다이(Die)에서 제1 방향으로 형성되고,
    상기 복수의 검사 폭 중 상기 하나의 검사 폭을 제외한 나머지 검사 폭들은 상기 복수의 다이에서 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향으로 형성되는 검사 장치.
  8. 테스트 웨이퍼를 검사하기 위한 검사 장치에 포함되는 복수의 프로세서, 및 서버의 웨이퍼 검사 방법에 있어서,
    이미지 센서로부터 상기 테스트 웨이퍼 상에 복수의 검사 폭(inspection swaths) 중 하나의 검사 폭을 스캔하여 생성되는 복수의 이미지 세트를 수신하는 단계;
    상기 복수의 프로세서 중 제1 프로세서에서, 상기 복수의 이미지 세트 중 제1 이미지 세트에 포함되는 제1 이미지들로부터 제1 특징점들의 제1 좌표들을 검출하는 단계;
    상기 복수의 프로세서 중 제2 프로세서에서, 상기 복수의 이미지 세트 중 제2 이미지 세트에 포함되는 제2 이미지들로부터 제2 특징점들의 제2 좌표들을 검출하는 단계;
    상기 서버에서, 상기 제1 좌표들 및 상기 제2 좌표들을 기반으로 기준 좌표들을 생성하는 단계;
    상기 제1 프로세서에서, 상기 기준 좌표들을 기반으로, 상기 기준 좌표들 각각에 대응하도록 상기 제1 좌표들 각각의 위치를 정렬하여 정렬된 제1 이미지들을 생성하는 단계; 및
    상기 제2 프로세서에서, 상기 기준 좌표들을 기반으로 상기 기준 좌표들 각각에 대응하도록 상기 제2 좌표들의 위치를 정렬하여 정렬된 제2 이미지들을 생성하는 단계를 포함하는 웨이퍼 검사 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 프로세서에서, 상기 정렬된 제1 이미지들 중 하나를 기준 이미지로 설정하고, 상기 제1 이미지들 중 상기 기준 이미지를 제외한 나머지 이미지들을 대상 이미지들로 설정하고, 상기 기준 이미지를 기반으로, 상기 대상 이미지들을 정렬하여 새로운 제1 이미지들을 생성하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 검사 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 프로세서에서, 상기 정렬된 제2 이미지들 중 하나를 기준 이미지로 설정하고, 상기 제2 이미지들 중 상기 기준 이미지를 제외한 나머지 이미지들을 대상 이미지들로 설정하고, 상기 기준 이미지를 기반으로, 상기 대상 이미지들을 정렬하여 새로운 제2 이미지들을 생성하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 검사 방법.
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