KR20190066765A - 주사 탐침 검사기 - Google Patents

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Abstract

주사 탐침 검사기가 제공된다. 주사 탐침 검사기는, 캔틸러버 및 웨이퍼에 형성된 트렌치의 깊이에 대응하는 길이를 가지는 팁을 포함하는 탐침, 상기 탐침을 이용하여 상기 트렌치의 깊이 정보를 포함하는 트렌치의 위치 정보를 획득하는 트렌치 검출기, 상기 위치 정보에 기초하여 상기 트렌치가 존재하는 제1 지점에 상기 팁을 삽입시키고, 상기 위치 정보를 이용하여 상기 팁을 상기 트렌치를 따라 이동시키는 제어부 및 상기 팁이 상기 트렌치를 따라 이동할 때 상기 트렌치 내의 결함 존부를 검출하는 결함 검출기를 포함한다.

Description

주사 탐침 검사기{SCANNING PROBE INSPECTOR}
본 발명은 주사 탐침 검사기에 관한 것이다.
주사 탐침 현미경(Scanning Probe Microscope; SPM)은 나노 스케일의 해상력을 가진 현미경으로서, 샘플의 표면 형상이나 샘플의 전기적 특성 등을 이미지로 나타내는 현미경이다. 주사 탐침 현미경에는 원자력 현미경(Atomic Force Microscope; AFM), 자기력 현미경(Magnetic Force Microscope; MFM) 및 주사 정전용량 현미경(Scanning Capacitance Microscope; SCM) 등이 있다. 이러한 주사 탐침 현미경은 탐침(또는 탐침의 팁)이 샘플의 표면과 일정한 거리를 유지하면서 이동하여, 샘플의 표면 형상이나 샘플의 전기적 특성 등을 분석하는 데에 이용될 수 있다.
주사 탐침 현미경은 반도체 공정 중 형성되는 3차원 반도체 구조의 측벽(sidewall)에 존재하는 결함(defect)을 검출하기 위해 이용될 수 있다. 구체적으로, 주사 탐침 현미경의 탐침(또는 탐침의 팁)을 3차원 구조 측벽에 접근시키고, 해당 위치에서 탐침(또는 탐침의 팁)과 3차원 반도체 구조의 측벽 간의 탐침 접합(probe junction)을 형성하여 3차원 반도체 구조의 측벽 상의 결함에 의해 발생하는 탐침 접합의 측정 신호를 통해 결함을 검출할 수 있다.
다만, 기존의 주사 탐침 현미경들은 측정 가능한 공간이 탐침(또는 탐침의 팁)의 크기에 의해 제한되어 깊이가 깊은 트렌치 내에서 탐침 접합을 형성할 수 없는 부분에 결함이 존재하는 경우, 기존의 주사 탐침 현미경들을 이용하여 결함을 검출하지 못한다는 문제가 존재한다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 깊이가 깊은 트렌치 내에 존재하는 결함을 검출하는 주사 탐침 검사기를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 결함이 존재하는 위치를 보다 정확하게 검출하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기는, 캔틸러버 및 웨이퍼에 형성된 트렌치의 깊이에 대응하는 길이를 가지는 팁을 포함하는 탐침, 상기 탐침을 이용하여 상기 트렌치의 깊이 정보를 포함하는 트렌치의 위치 정보를 획득하는 트렌치 검출기, 상기 위치 정보에 기초하여 상기 트렌치가 존재하는 제1 지점에 상기 팁을 삽입시키고, 상기 위치 정보를 이용하여 상기 팁을 상기 트렌치를 따라 이동시키는 제어부 및 상기 팁이 상기 트렌치를 따라 이동할 때 상기 트렌치 내의 결함 존부를 검출하는 결함 검출기를 포함한다.
몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기는, 캔틸러버 및 웨이퍼에 형성된 트렌치의 깊이에 대응하는 길이를 가지는 팁을 포함하는 탐침 및 상기 탐침을 이용하여 상기 트렌치의 깊이 정보를 포함하는 트렌치의 위치 정보를 획득하는 트렌치 검출기를 포함한다.
몇몇 실시예에 따른, 주사 탐침 검사기는, 캔틸러버 및 웨이퍼에 형성된 트렌치의 깊이에 대응하는 길이를 가지는 팁을 포함하는 탐침, 상기 탐침을 이용하여 상기 트렌치의 깊이 정보를 포함하는 트렌치의 위치 정보를 획득하는 트렌치 검출기, 상기 위치 정보를 이용하여 상기 트렌치가 위치하는 제1 지점에 상기 팁을 이동시킨 후 상기 팁을 z축 방향으로 이동시켜 상기 트렌치에 상기 팁을 삽입시키고, 상기 위치 정보를 이용하여 상기 팁을 xy 평면 상에서 상기 트렌치를 따라 이동시키는 제어부 및 상기 팁이 상기 트렌치를 따라 상기 xy 평면 상에서 이동할 때 상기 트렌치 내의 결함 존부를 검출하는 결함 검출기를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기를 이용하여 트렌치 내의 결함을 검출하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기를 이용하여 트렌치의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기를 이용하여 웨이퍼를 스캔하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기를 통해 웨이퍼에 형성된 트렌치의 위치 정보를 획득하는 방법의 일례를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 결함의 존부를 검출하기 위해 팁을 트렌치 내로 삽입하는 방법의 일례를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 결함의 존부를 검출하기 위해 팁을 이동시키는 방법의 일례를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내에 결함이 존재하는지 여부의 검출이 완료된 후 팁을 이동시키는 방법의 일례를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 9는 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 복수의 깊이에 대해 결함이 존재하는지 여부를 검사하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 13은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 결함을 검출하는 방법의 일례를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
도 14 내지 도 16은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 결함을 검출하는 방법의 다른 일례를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
도 17 및 도 18은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 결함을 검출하는 방법의 또 다른 일례를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
도 19 및 도 20은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 결함을 검출하는 방법의 또 다른 일례를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
도 21 및 도 22는 은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 결함을 검출하는 방법의 또 다른 일례를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
도 23은 몇몇 실시예에 따른 반도체 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기는 NAND flash 메모리 또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 등의 반도체의 공정 중 웨이퍼에 형성되는 트렌치 내에 발생할 수 있는 결함(defect)을 검출할 수 있다.
예를 들어 주사 탐침 검사기는, 반도체 공정 중 형성되는 3차원 구조 측벽의 높이와 대응하는 길이를 가진 팁을 포함할 수 있다. 주사 탐침 검사기는, 상기 팁을 웨이퍼에 형성된 트렌치 내의 구조 측벽에 접근시켜 팁과 측벽 사이의 탐침 접합을 형성할 수 있다. 따라서, 주사 탐침 검사기는 탐침 접합에 의해 생성되는 측정 신호를 이용하여 측벽에 존재하는 결함을 검출할 수 있다. 이하, 도 1 내지 도 23을 참조하여 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기를 설명한다.
도 1은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기를 개략적으로 도시한 도면이다.
몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기(1)는 탐침(10, probe), 트렌치 검출기(20, trench detector), 결함 검출기(30, defect detector), 제어부(40, controller)를 포함할 수 있다. 다만, 상술한 구성 요소들은 주사 탐침 검사기(1)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
주사 탐침 검사기(1)는 탐침(10)을 이용하여 검사 대상인 웨이퍼(W)에 형성된 트렌치(T)에 대한 정보를 획득할 수 있다.
트렌치(T)에 대한 정보는 트렌치(T)의 위치 정보 및 트렌치(T)에 결함이 존재하는지에 대한 정보, 트렌치(T)에 존재하는 결함의 위치에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.
트렌치(T)의 위치 정보는, 트렌치(T)가 존재하는 위치에 대한 정보뿐만 아니라, 트렌치(T)의 깊이(TD)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 트렌치(T)의 깊이(TD)는, 트렌치(T)의 상부에서 트렌치(T)의 하부까지의 거리일 수 있다.
탐침(10)은 캔틸러버(11) 및 팁(12)을 포함할 수 있다.
팁(12)은 일 단부가 뾰족한 피라미드 형상을 가질 수 있다. 팁(12)의 상기 일 단부는 검사 대상인 웨이퍼(또는 웨이퍼의 트렌치)와 대향할 수 있고, 상기 일 단부에 대향하는 팁(12)의 타 단부는 캔틸러버(도 1의 11)와 연결될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 팁(12)은 다른 형상을 가질 수 있다. 이는 도 21 및 22를 참조하여 좀더 자세히 후술한다.
몇몇 실시예에 따르면, 팁(12)은 트렌치(T)의 깊이(TD)에 대응하는 길이를 가질 수 있다. 또한, 팁(12)의 폭은 트렌치(T)의 폭보다 작을 수 있다. 이 경우, 팁(12)이 트렌치(T) 내부로 삽입될 수 있어 보다 정확한 트렌치(T)에 대한 정보를 획득할 수 있게 된다.
캔틸러버(11)는 기 설정된 길이와 폭(예를 들어, 수십 또는 수백 μm)을 가져 휨이 가능하게 형성될 수 있다.
트렌치 검출기(20)는 탐침(10)을 이용하여 트렌치의 깊이 정보를 포함하는 트렌치의 위치 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 트렌치 검출기(20)는 캔틸러버(11)의 움직임에 기초하여 트렌치(T)의 형상, 트렌치(T)의 위치 및 트렌치(T)의 깊이(TD)를 인식할 수 있다. 트렌치의 위치 정보를 획득하는 방법은 도 3 내지 도 5를 참조하여 좀더 자세히 후술한다.
결함 검출기(30)는 탐침(10)을 이용하여 트렌치 내부에 결함이 존재하는지 여부를 검출할 수 있다. 이 경우, 트렌치 검출기(20)를 통해 획득된 트렌치의 위치 정보에 기초하여 트렌치 내부의 결함이 존재하는지 여부를 검출할 수 있다. 여기서, 트렌치 내부의 결함이라 함은, 트렌치 측벽에 뜯김 현상을 통해 발생된 덴트(dent)가 존재하는 경우를 의미할 수도 있고, 트렌치 하부에 덴트가 존재하는 경우일 수도 있다. 트렌치 내부에 결함이 존재하는지 여부를 검출하는 방법은 도 6 내지 도 22를 참조하여 좀더 자세히 후술한다.
제어부(40)는 주사 탐침 검사기(1)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다.
제어부(40)는 팁(12)을 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 2는 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기를 이용하여 트렌치 내의 결함을 검출하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기를 이용하여 트렌치의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4는 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기를 이용하여 웨이퍼를 스캔하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 5는 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기를 통해 웨이퍼에 형성된 트렌치의 위치 정보를 획득하는 방법의 일례를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 6은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 결함의 존부를 검출하기 위해 팁을 트렌치 내로 삽입하는 방법의 일례를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 7은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 결함의 존부를 검출하기 위해 팁을 이동시키는 방법의 일례를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 8은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내에 결함이 존재하는지 여부의 검출이 완료된 후 팁을 이동시키는 방법의 일례를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 9는 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 복수의 깊이에 대해 결함이 존재하는지 여부를 검사하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 주사 탐침 검사기는 트렌치의 위치 정보를 획득할 수 있다(S21).
주사 탐침 검사기는 단계(S21)에서 트렌치의 위치 정보를 획득할 때, 트렌치 내의 결함을 검출하지 않고, 위치 정보만 획득할 수 있다. 주사 탐침 검사기가 트렌치의 위치 정보와 트렌치 내에 결함이 존재하는지 여부를 같이 검출하는 경우 시간이 오래 소요될 수 있기 때문이다.
트렌치의 위치 정보를 획득하는 방법은 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 제어부(도 1의 40)는 팁을 스캔 영역 내의 스캔 시작 지점으로 이동시킬 수 있다(S211). 여기서, 스캔 영역은 검사를 수행할 x 값의 범위 및 y 값의 범위를 사용자가 입력함으로써 결정될 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 사용자가 스캔 영역을 x 축을 기준으로 0에서 100까지 설정하고, y축을 기준으로 0에서 100까지 설정한 경우, 주사 탐침 검사기는 xy 평면 상에서 (0,0) 부터 (100, 100)까지 스캔 영역(R)으로 설정할 수 있다.
스캔 영역(R)이 설정된 경우, 제어부(도 1의 40)는 스캔 시작 지점(R1)으로 팁을 이동시킬 수 있다. 여기서, 스캔 시작 지점(R1)은 사용자가 설정한 지점일 수도 있고, 제어부(도 1의 40)가 자동으로 설정한 지점일 수도 있다.
도 3을 다시 참조하면, 단계(S211)에서 스캔 시작 지점에 팁이 이동한 후 제어부(도 1의 40)는 스캔 영역을 전체적으로 스캔하도록 팁을 이동시킬 수 있다(S212).
예를 들어, 도 4를 다시 참조하면, 제어부(도 1의 40)는 스캔 시작 지점(R1)에 팁을 이동 시킨 후, 스캔 시작 지점(R1)으로부터 D1으로 표시된 것과 같이 -x 방향으로 팁을 이동시키면서 웨이퍼의 표면의 형상을 스캔할 수 있다. 제어부(도 1의 40)는 D1으로 표시된 방향으로 스캔의 수행을 완료한 후, D2로 표시된 것과 같이 +y 방향으로 팁을 기 설정된 거리만큼 이동시킬 수 있다. 팁이 D2로 표시된 것과 같이 +y 방향으로 이동한 후, 제어부(도 1의 40)는 D3으로 표시된 것과 같이 +x 방향으로 팁을 이동시키면서 스캔을 수행할 수 있다. 제어부(도 1의 40)는 D3로 표시된 방향으로 스캔의 수행을 완료한 후, D4로 표시된 것과 같이 +y 방향으로 팁을 다시 기 설정된 거리만큼 이동시킬 수 있다. 제어부(도 1의 40)는 이와 같은 과정을 반복함으로써 스캔 영역(R) 내의 표면을 스캔할 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, 주사 탐침 검사기의 트렌치 검출기(도 1의 20)는 단계(S212)에서 팁을 이동시키면서 스캔 영역을 전체적으로 스캔함으로써 트렌치의 위치 정보를 획득할 수 있다(S213). 이는 도 5를 참조하여 좀더 자세히 설명한다.
도 5를 참조하면, 트렌치 검출기(20)는 광원부(21), 광 검출기(22) 및 분석기(23)를 포함할 수 있다. 다만, 상술한 구성 요소들은 트렌치 검출기(20)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
광원부(21)는 입사광(L1)을 캔틸러버(11)에 조사할 수 있다.
팁(12)은 검사 대상인 웨이퍼(W)와 대향하는 팁(12)의 단부의 원자와 검사 대상인 웨이퍼(W)에 존재하는 원가 간에 발생하는 힘(예를 들어, 반데르 발스 힘(Van der Waal Force))에 의해 움직일 수 있다.
예를 들어, 팁(12)의 단부의 원자와 웨이퍼(W)에 존재하는 원자 간에 발생하는 인력 및 척력에 의해 캔틸러버(11)의 휘어짐이 변화할 수 있다.
캔틸러버(11)는 트렌치(T)가 존재하는 위치에서 휘어짐 정도가 변화할 수 있다.
광 검출기(22)는 입사광(L1)이 캔틸러버(11)로부터 반사된 반사광(L2)을 검출할 수 있다. 만약, 캔틸러버(11)가 휘어지는 경우 반사광(L2)의 파장, 위상, 세기, 위치 등이 변화할 수 있다.
분석기(23)는 광 검출기(22)를 통해 검출된 반사광(L2)을 분석하여 트렌치(T)의 위치 정보를 추출할 수 있다.
예를 들어, 분석기(23)는 반사광(L2)의 파장, 위상, 세기 및 위치 중 적어도 하나를 분석하여 캔틸러버(11)의 휨 정도를 분석할 수 있다. 분석기(23)는 휨 정도에 기초하여 xyz 평면상에서의 z값을 인식할 수 있다. 분석기(23)는 z값의 변화에 기초하여, 웨이퍼(W)에 형성된 트렌치(T)의 위치가 검사 영역 내의 어느 위치에 존재하는지에 대한 정보를 인식할 수 있다.
한편, 팁(12)의 길이는 트렌치(T)의 깊이(도 1의 TD)에 대응하기 때문에 주사 탐침 검사기가 검사 영역을 전체적으로 스캔할 때 트렌치(T)가 존재하는 영역에 팁(12)이 삽입될 수 있다. 따라서, 트렌치 검출기(20)는 z값에 기초하여 트렌치(T)의 깊이 정보도 정밀하게 획득할 수 있게 된다.
결과적으로, 트렌치 검출기(도 1의 20)는 x축, y축 및 z 축을 포함하는 좌표로 표현된 트렌치의 위치 정보를 획득할 수 있다.
주사 탐침 검사기를 통해 트렌치의 위치 정보를 획득하는 방법은 도 5에서 상술한 방법에 한정되는 것은 아니고, 도 5에서 상술한 방법 외의 다른 방법을 이용하여 주사 탐침 검사기를 통해 트렌치의 위치 정보를 획득할 수도 있다.
도 2를 다시 참조하면, 제어부(도 1의 40)는 단계(S21)에서 트렌치의 위치 정보를 획득한 후, 트렌치의 위치 정보를 이용하여 트렌치가 존재하는 검사 시작 지점에 팁을 삽입할 수 있다(S22).
예를 들어, 도 6을 참조하면, 제어부(도 1의 40)는 최초 검사를 진행할 검사 시작 지점(R2)으로 팁(12)을 xy 평면 상에서 이동시킬 수 있다. 제어부(도 1의 40)는, 팁(12)이 검사 시작 지점(R2)으로 이동한 경우, 검사 시작 지점(R2)에 존재하는 트렌치의 깊이 정보에 기초하여 팁(12)을 트렌치의 깊이에 대응하는 길이만큼 -z 방향으로 이동시킬 수 있다.
제어부(도 1의 40)는, 트렌치의 깊이에 대응하는 길이만큼 팁(12)을 트렌치 내에 삽입한 후, 검사를 수행할 깊이만큼만 팁(12)이 삽입되도록 팁(12)의 위치를 조정할 수 있다.
예를 들어, 트렌치의 깊이보다 짧은 깊이에 대한 검사를 수행할 경우, 제어부(도 1의 40)는 팁(12)을 +z 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 제어부(도 1의 40)는 팁이 검사를 수행할 깊이에 위치한 경우, 트렌치를 따라 팁을 이동시킬 수 있다(S23).
예를 들어, 도 7을 참조하면, 제어부(도 1의 40)는, +z방향 또는 -z방향으로 팁을 이동시켜 검사를 수행할 깊이(TD1)에 팁(12)이 위치하도록 팁(12)을 이동시킬 수 있다.
그리고, 제어부(도 1의 40)는, 팁(12)이 검사를 수행할 깊이(TD1)에 고정된 상태에서, 트렌치를 따라 이동하도록 팁(12)을 D5로 표시된 방향으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 제어부(도 1의 40)는 팁(12)이 z축을 기준으로 상하로 움직이지 않도록 고정한 채, xy 평면상에서 팁(12)을 이동시킬 수 있다. 이 경우, 제어부(도 1의 40)는 트렌치의 위치 정보를 이용하여 트렌치를 따라 팁(12)을 이동시키기 때문에 팁(12)이 측벽과 충돌하지 않을 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 결함 검출기(도 1의 30)는, 단계(S23)에서 팁이 트렌치를 따라 이동할 때, 트렌치 내에 결함이 존재하는지 여부를 검출할 수 있다(S24). 트렌치 내에 결함이 존재하는지 여부를 검출하는 방법은 도 10 내지 도 22를 참조하여 좀더 자세히 후술한다.
한편, 도 8을 참조하면, 제1 트렌치(T1) 내에 결함이 존재하는지 여부의 검출이 완료된 경우, 제어부(도 1의 40)는 팁(12)이 웨이퍼(W)로부터 기 설정된 거리(A)만큼 이격되도록 +z 방향으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 제어부(도 1의 40)는 팁(12)을 웨이퍼(W)로부터 기 설정된 거리(A)만큼 이격시킨 후 다음 검사를 진행할 제2 트렌치(T2)로 팁(12)을 이동시켜 단계들(S22, S23, S24)에 따라 제2 트렌치(T2)에 대한 결함의 존부 검출을 진행할 수 있다. 팁(12)을 이동시킬 때 트렌치의 측벽과 접촉하여 팁(12)이 손상되는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 몇몇 실시예에 따르면, 주사 탐침 검사기는, 트렌치 내의 복수의 깊이에 대해 결함이 존재하는지 여부를 검사할 수도 있다.
예를 들어, 도 9를 참조하면, 주사 탐침 검사기는, 트렌치 내의 제1 깊이(B1)에 결함이 존재하는지 여부의 검사를 완료한 후, 제2 깊이(B2)에 결함이 존재하는지 여부를 검사할 수 있다. 그리고, 주사 탐침 검사기는, 트렌치 내의 제2 깊이(B2)에 결함이 존재하는지 여부를 검사한 후 제3 깊이(B3)에 결함이 존재하는지 여부를 검사할 수 있다. 여기서, 제1 깊이(B1), 제2 깊이(B2) 및 제3 깊이(B3)는 서로 상이할 수 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 주사 탐침 검사기는 사용자의 입력에 기초하여 트렌치 내의 하나의 깊이만 검사할지 트렌치 내의 복수의 깊이에 대해 검사할지 결정할 수 있다.
도 10 내지 도 13은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 결함을 검출하는 방법의 일례를 설명하기 위해 도시한 도면들이다. 도 10 내지 도 13과 관련하여 도 1 내지 도 9와 관련하여 상술한 바와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 이하 차이점을 중심으로 설명한다.
도 10 내지 12를 참조하면, 몇몇 실시예에 따른, 결함 검출기(30)는, RF(Radio Frequency) 신호 공급기(311), 신호 검출기(312), 분석기(313) 및 DC 바이어스 전압 공급기(314)를 포함할 수 있다. 다만, 상술한 구성 요소들은 결함 검출기(30)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
DC 바이어스 전압 공급기(314)는 DC 바이어스 전압을 웨이퍼(W) 및 탐침(10)에 공급할 수 있다.
RF 신호 공급기(311)는 RF 신호(예를 들어, 수십 또는 수백 GHz의 고주파수를 가지는 신호)를 탐침(10)에 공급할 수 있다.
신호 검출기(312)는 트렌치에서 반사된 RF 신호를 검출할 수 있다.
분석기(313)는 트렌치에서 반사된 RF 신호를 분석하여, 반사된 RF 신호의 세기의 변화에 기초하여 트렌치 내의 결함 존부를 검출할 수 있다.
주사팀침 검사기에 포함된 팁(12)은 전체 영역이 금속성 물질(예를 들어, 실버클로라이드)을 포함하되, 팁(12)의 제1 영역(121)은 금속성 물질이 외부로 노출된 영역일 수 있고, 팁(12)의 제2 영역(122)은 비금속성 물질이 감싸진 영역일 수 있다. 따라서, 금속성 물질은 제1 영역(121)에서만 외부로 노출될 수 있고, 제2 영역(122)에서는 외부로 노출되지 않을 수 있다. 제2 영역(122)은 비금속성 물질이 외부로 노출된 영역일 수 있다. 따라서, RF 신호는 제1 영역(121)으로 전달되어 제1 영역(121)에서만 방사될 수 있다.
제1 영역(121)은 웨이퍼(W)에 대향하는 팁의 단부에 위치할 수 있다. 제2 영역(122)은 캔틸러버(11) 및 제1 영역(121) 사이에 위치할 수 있다.
제1 영역(121)이 금속성 물질로 구성된 팁(12)을 이용하여 트렌치 내부에 결함이 존재하는지 여부를 검출하는 방법은 다음과 같다.
예를 들어, RF 신호 공급기(311)는 팁(12)이 트렌치를 따라 이동할 때 RF 신호 공급기(311)에서 생성된 RF 신호는 캔틸러버(11)를 따라 팁(12)으로 전달될 수 있다. 팁(12)의 제1 영역(121)은 금속성 물질로 구성되어 있고, 제2 영역(122)은 비금속성 물질로 감싸져 있기 때문에, RF 신호는 제1 영역(121)에서 도 10과 같이 방사될 수 있고, 제2 영역(122)에서는 방사되지 않을 수 있다.
한편, 신호 검출기(312)는 트렌치 내부에서 반사된 RF 신호를 검출할 수 있다. 여기서, 반사된 RF 신호는 방사된 RF 신호가 트렌치 내부의 측벽 및 하면에서 반사된 신호일 수 있다.
분석기(313)는 반사된 RF 신호의 세기 변화에 기초하여 트렌치 내의 결함 존부를 검출할 수 있다.
예를 들어, 트렌치를 따라 팁(12)이 트렌치 내부에서 이동할 때, 도 11과 같이 트렌치 내부에 결함이 존재하지 않는 경우, 반사된 RF 신호는 도 13의 제1 신호(S1)의 형태를 가질 수 있다. 분석기(313)는 반사된 RF 신호의 세기 변화가 없다고 인식한 경우, 트렌치 내부에 결함이 존재하지 않는다고 인식할 수 있다.
하지만, 도 12와 같이 트렌치 내부의 일 지점에 결함(C)이 존재하는 경우, 반사된 RF 신호는 도 13의 제2 신호(S2)의 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 제2 신호(S2)의 세기는 제1 신호의 세기보다 작을 수 있다. 결함(C)에 의해 생긴 공간에 의해 팁(12)과 웨이퍼(W) 간의 캐패시턴스가 변하여 RF 신호의 반사율이 변하기 때문이다.
분석기(313)가 반사된 RF 신호의 세기 변화가 존재한다고 인식한 경우, 해당 위치에 결함이 존재한다고 인식할 수 있다.
도 14 내지 도 16은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 결함을 검출하는 방법의 다른 일례를 설명하기 위해 도시한 도면들이다. 도 14 내지 도 16과 관련하여 도 1 내지 도 9와 관련하여 상술한 바와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며 이하 차이점을 중심으로 설명한다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 주사 탐침 검사기에 포함된 팁(12)은 도 10 내지 도 12에서 상술한 팁(12)과 상이하게 팁의 전체 영역이 금속성 물질을 포함하고 비금속성 물질이 일 영역을 감싸지 않을 수 있다. 즉, 금속성 물질은 팁의 전체 영역에서 외부로 노출될 수 있다.
몇몇 실시예에 따른, 결함 검출기(30)는, RF(Radio Frequency) 신호 공급기(311), 신호 검출기(312), 분석기(313) 및 DC 바이어스 전압 공급기(314)를 포함할 수 있다. 상술한 구성 요소에 대한 설명은 도 10 내지 도 12에서 상술한 바와 중복되는 바 자세한 설명은 생략하며, 이하 전체 영역이 금속성 물질인 팁(12)을 이용하여 트렌치 내의 결함을 검출하는 방법을 설명한다.
도 14를 참조하면, 제어부(도 1의 40)는 팁(12)의 전체 영역이 금속성 물질로 구성된 경우, 제1 길이(E1)만큼 삽입된 팁(12)을 트렌치를 따라 이동시킬 수 있다.
RF 신호 공급기(311)는 팁(12)이 트렌치를 따라 이동할 때 RF 신호(예를 들어, 수십 또는 수백 GHz의 고주파수를 가지는 신호)가 팁(12)의 전체 영역에서 방사되도록 RF 신호를 탐침(10)에 공급할 수 있다.
신호 검출기(312)는 제1 길이(도 14의 E1)만큼 삽입된 팁(12)이 트렌치를 따라 이동할 때 트렌치에서 반사된 제1 RF 신호를 검출할 수 있다. 분석기(313)는 반사된 제1 RF 신호를 저장할 수 있다.
도 15을 참조하면, 제어부(도 1의 40)는 제1 길이(도 14의 E1)만큼 삽입된 팁(12)이 트렌치를 따라 이동이 완료된 경우, 제1 길이(도 14의 E1)보다 짧은 제2 길이(E2)만큼 팁(12)이 삽입되도록 팁을 이동시킬 수 있다. 제어부(도 1의 40)는 팁(12)이 제2 길이(E2)만큼 삽입된 상태에서 트렌치를 따라 다시 이동하도록 팁(12)을 이동시킬 수 있다.
신호 검출기(312)는 제2 길이(E2)만큼 삽입된 팁(12)이 트렌치를 따라 이동할 때 트렌치에서 반사된 제2 RF 신호를 검출할 수 있다.
분석기(313)는 제1 RF 신호와 제2 RF 신호 간의 차이를 인식할 수 있다. 분석기(313)는 제1 RF 신호와 제2 RF 신호 간의 차이의 변화에 기초하여 트렌치 내의 결함 존부를 검출할 수 있다.
예를 들어, 도 16을 참조하면, 제1 RF 신호(S3)와 제2 RF 신호(S4)간의 차이(51)는 트렌치 내에 결함이 존재하지 않는 경우 변하지 않을 수 있다. 다만, 제1 RF 신호(S3)와 제2 RF 신호(S4)간의 차이(51)는 트렌치 내에 결함이 존재하는 경우에 변할 수 있다.
따라서, 분석기(도 14의 313)는 제1 RF 신호(S3)와 제2 RF 신호(S4) 간의 차이(51)가 변하는 지점에 결함이 존재한다고 인식할 수 있다.
도 17 및 도 18은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 결함을 검출하는 방법의 또 다른 일례를 설명하기 위해 도시한 도면들이다. 도 17 및 도 18과 관련하여 도 1 내지 도 9와 관련하여 상술한 바와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며 이하 차이점을 중심으로 설명한다.
도 17 및 18을 참조하면, 몇몇 실시예에 따른, 결함 검출기(30)는, 터널링 전류 측정기(321), 분석기(322) 및 DC 바이어스 전압 공급기(323)를 포함할 수 있다. 다만, 상술한 구성 요소들은 결함 검출기(30)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
주사팀침 검사기에 포함된 팁(12)은 전체 영역이 금속성 물질(예를 들어, 실버클로라이드)을 포함하되, 팁(12)의 제1 영역(121)은 금속성 물질이 외부로 노출된 영역일 수 있고, 팁(12)의 제2 영역(122)은 비금속성 물질이 감싸진 영역일 수 있다. 따라서, 금속성 물질은 제1 영역(121)에서만 외부로 노출될 수 있고, 제2 영역(122)에서는 외부로 노출되지 않을 수 있다. 제2 영역(122)은 비금속성 물질이 외부로 노출된 영역일 수 있다.
제1 영역(121)은 웨이퍼(W)에 대향하는 팁의 단부에 위치할 수 있다. 제2 영역(122)은 캔틸러버(11) 및 제1 영역(121) 사이에 위치할 수 있다.
DC 바이어스 전압 공급기(323)는 DC 바이어스 전압을 웨이퍼(W) 및 탐침(10)에 공급할 수 있다.
터널링 전류 측정기(321)는 DC 바이어스 전압이 웨이퍼(W) 및 탐침(10)에 공급될 때 제1 영역에서 감지되는 터널링 전류(tunneling current)를 측정할 수 있다.
분석기(322)는 터널링 전류의 세기 변화에 기초하여 트렌치 내의 결함 존부를 검출할 수 있다.
제1 영역(121)이 금속성 물질로 구성된 팁(12)을 이용하여 트렌치 내부에 결함이 존재하는지 여부를 검출하는 방법은 다음과 같다.
DC 바이어스 전압 공급기(323)는 팁(12)이 트렌치를 따라 이동할 때 바이어스 전압을 탐침(10) 및 웨이퍼(W)에 공급할 수 있다. 이 경우, 팁(12)의 제1 영역(121)은 금속성 물질로 구성되어 있고, 제2 영역(122)은 비금속성 물질로 감싸져 있으므로 제1 영역(121)에서 터널링 전류가 감지될 수 있다.
터널링 전류 측정기(321)는 제1 영역(121)에서 감지된 터널링 전류를 측정할 수 있다.
트렌치를 따라 팁(12)이 트렌치 내부에서 이동할 때, 도 18과 같이 트렌치 내부에 결함이 존재하지 않는 경우, 측정된 터널링 전류의 세기는 변하지 않을 수 있다.
하지만, 도 19와 같이 트렌치 내부의 특정 지점에 결함(C)이 존재하는 경우, 측정된 터널링 전류의 세기는 작아질 수 있다. 터널링 전류는 팁(12)과 웨이퍼(W) 사이의 거리에 민감하게 변화하기 때문이다.
따라서, 분석기(322)는 터널링 전류의 세기 변화에 기초하여 터널링 전류의 세기가 감소한 위치에 결함이 존재한다고 인식할 수 있다.
도 19 및 도 20은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 결함을 검출하는 방법의 또 다른 일례를 설명하기 위해 도시한 도면들이다. 도 19 및 도 20과 관련하여 도 1 내지 도 9와 관련하여 상술한 바와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며 이하 차이점을 중심으로 설명한다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 주사 탐침 검사기에 포함된 팁(12)은 도 17 및 도 18에서 상술한 팁(12)과 상이하게 팁의 전체 영역이 금속성 물질을 포함하고 비금속성 물질이 일 영역을 감싸지 않을 수 있다. 즉, 금속성 물질은 팁의 전체 영역에서 외부로 노출될 수 있다.
몇몇 실시예에 따른, 결함 검출기(30)는, 터널링 전류 측정기(321), 분석기(322) 및 DC 바이어스 전압 공급기(323)를 포함할 수 있다. 상술한 구성 요소에 대한 설명은 도 17 및 도 18에서 상술한 바와 중복되는바 자세한 설명은 생략하며, 이하 전체 영역이 금속성 물질인 팁(12)을 이용하여 트렌치 내의 결함을 검출하는 방법을 설명한다.
도 19를 참조하면, 제어부(도 1의 40)는 팁(12)의 전체 영역이 금속성 물질로 구성된 경우, 제1 길이(E1)만큼 삽입된 팁(12)을 트렌치를 따라 이동시킬 수 있다
DC 바이어스 전압 공급기(323)는 제1 길이(E1)만큼 삽입된 팁(12)이 트렌치를 따라 이동할 때 바이어스 전압을 탐침(10) 및 웨이퍼(W)에 공급할 수 있다. 이 경우, 터널링 전류 측정기(321)는 탐침(10)의 전체 영역에서 감지되는 제1 터널링 전류(tunneling current)를 측정할 수 있다.
도 20을 참조하면, 제어부(도 1의 40)는 제1 길이(도 19의 E1)만큼 삽입된 팁(12)이 트렌치를 따라 이동이 완료된 경우, 제1 길이(도 19의 E1)보다 짧은 제2 길이(E2)만큼 팁(12)이 삽입되도록 팁을 이동시킬 수 있다. 제어부(도 1의 40)는 팁(12)이 제2 길이(E2)만큼 삽입된 상태에서 트렌치를 따라 다시 이동하도록 팁(12)을 이동시킬 수 있다.
DC 바이어스 전압 공급기(323)는 제2 길이(E2)만큼 삽입된 팁(12)이 트렌치를 따라 이동할 때 바이어스 전압을 탐침(10) 및 웨이퍼(W)에 공급할 수 있다. 이 경우, 터널링 전류 측정기(321)는 탐침(10)의 전체 영역에서 감지되는 제2 터널링 전류(tunneling current)를 측정할 수 있다.
분석기(322)는 제1 터널링 전류와 제2 터널링 전류 간의 차이의 변화에 기초하여 트렌치 내의 결함 존부를 검출할 수 있다.
예를 들어, 트렌치 내에 결함이 존재하지 않는 경우, 제1 터널링 전류와 제2 터널링 전류 간의 차이는 변하지 않을 수 있다. 다만, 제1 터널링 전류와 제2 터널링 전류 간의 차이가 변한 경우, 분석기(도 19의 322)는 상기 변화가 감지된 지점에 결함이 존재한다고 인식할 수 있다.
도 21 및 도 22는 은 몇몇 실시예에 따른 주사 탐침 검사기에서 트렌치 내의 결함을 검출하는 방법의 또 다른 일례를 설명하기 위해 도시한 도면들이다. 도 21 및 도 22와 관련하여 도 1 내지 도 9와 관련하여 상술한 바와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며 이하 차이점을 중심으로 설명한다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 탐침(10)은 망치형 팁(12a) 및 캔틸러버(11)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 망치형 팁(12a)에 포함된 제1 영역(121a)의 폭은 제2 영역(122a)의 폭보다 넓을 수 있다. 제2 영역(122a)의 일 단부는 캔틸러버(11)와 연결될 수 있고, 상기 일 단부와 대향하는 타 단부는 제1 영역(121a)과 연결될 수 있다. 제1 영역(121a)의 폭이 제2 영역(122a)의 폭보다 넓기 때문에 제1 영역(121a)이 트렌치 내의 측벽과 가까이 위치할 수 있게 된다. 따라서 트렌치 내의 측벽에 결함이 존재하는지 여부를 보다 정확하게 인식할 수 있게 된다.
몇몇 실시예에 따른, 결함 검출기(30)는 광원부(331), 광 검출기(332) 및 분석기(333)를 포함할 수 있다.
광원부(331)는 캔틸러버(11)에 입사광(L3)을 조사할 수 있다.
광 검출기(332)는 입사광이 캔틸러버로부터 반사된 반사광(L4)을 검출할 수 있다.
분석기(333)는 광 검출기(332)에서 검출된 반사광(L4)을 분석하여, 트렌치 내부에 결함 존부를 검출할 수 있다.
망치형 팁(12a)을 이용하여 트렌치 내부에 결함이 존재하는지 여부를 검출하는 방법은 다음과 같다.
도 21을 참조하면, 제어부(도 1의 40)는 망치형 팁(12a)의 제1 영역(121a)이 제1 움직임(M1)을 가지면서 트렌치를 따라 이동하도록 망치형 팁(12a)을 움직일 수 있다. 여기서, 제1 움직임(M1)은 트렌치 내에서 측벽에 충돌하지 않으면서 흔들리는 움직임일 수 있다.
제1 영역(121a)이 제1 움직임(M1)을 가지면서 움직이는 경우, 캔틸러버(11)도 움직일 수 있다.
광원부(331)에서 조사된 입사광(L3)은 제1 움직임(M1)을 가지면서 움직이는 캔틸러버(11)에서 반사될 수 있고, 광 검출기(332)는 반사광(L4)을 검출할 수 있다. 이 경우, 분석기(333)는 광 검출기(332)에서 검출된 반사광(L4)을 분석하여 제1 영역(121a)의 움직임 정도를 인식할 수 있다.
예를 들어, 분석기(333)는 반사광(L4)의 파장, 위상, 세기 및 위치 중 적어도 하나의 변화를 분석하여 캔틸러버(11)의 움직임을 인식할 수 있다. 분석기(333)는 캔틸러버(11)의 움직임에 기초하여 제1 영역(121a)의 움직임 정도를 인식할 수 있다.
분석기(333)는 제1 영역(121a)의 움직임 정도의 변화에 기초하여 트렌치 내의 결함 존부를 검출할 수 있다.
도 21과 같이 트렌치 내에 결함이 존재하지 않는 경우, 망치형 팁(12a)의 제1 영역(121a)은 제1 움직임(M1)을 가지면서 움직일 수 있다.
다만, 도 22와 같이 트렌치 내에 결함(C)이 존재하는 경우, 결함(C)에 의해 웨이퍼에 형성된 트렌치의 측벽과 제1 영역(121a)의 거리가 멀어져 반데르 발스 힘이 감소하여 흔들림 정도가 감소할 수 있다. 즉, 제1 영역(121a)은 감소된 흔들림 정도에 대응하는 제2 움직임(M2)을 가질 수 있다. 따라서, 분석기(333)는, 제1 영역(121a)의 흔들림 정도가 감소한 경우 해당 지점에 결함이 존재한다고 인식할 수 있다.
도 23은 몇몇 실시예에 따른 반도체 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 23과 관련하여 도 1 내지 도 22와 관련하여 상술한 바와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 이하 차이점을 중심으로 설명한다.
도 23을 참조하면, 몇몇 실시예에 따른 반도체 제조 방법은 단계(S31)에서 웨이퍼에 트렌치를 형성할 수 있다.
단계(S31)에서 웨이퍼에 트렌치가 형성된 경우, 주사 탐침 검사기를 이용하여 트렌치의 깊이 정보를 포함하는 트렌치의 위치 정보를 획득할 수 있다(S32). 여기서, 주사 탐침 검사기는, 웨이퍼에 형성된 트렌치의 깊이에 대응하는 길이를 가지는 팁을 포함할 수 있다.
단계(S32)에서 웨이퍼에 형성된 트렌치의 위치 정보를 획득한 경우, 주사 탐침 검사기에 포함된 제어부(도 1의 40)는 위치 정보에 기초하여 트렌치가 존재하는 제1 지점에 팁을 삽입시킬 수 있다(S33). 여기서 제1 지점은 트렌치 내의 결함의 검출을 시작할 지점일 수 있다.
단계(S33)에서 팁이 제1 지점에 삽입된 후, 주사 탐침 검사기에 포함된 제어부(도 1의 40)는 위치 정보를 이용하여 트렌치를 따라 팁을 이동 시키고, 트렌치를 따라 팁이 이동할 때 트렌치 내의 결함 존부를 검출할 수 있다(S34).
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 주사 검침 검사기
10: 탐침
11: 캔틸러버
12: 팁
20: 트렌치 검출기
30: 결함 검출기
40: 제어기

Claims (10)

  1. 캔틸러버 및 웨이퍼에 형성된 트렌치의 깊이에 대응하는 길이를 가지는 팁을 포함하는 탐침;
    상기 탐침을 이용하여 상기 트렌치의 깊이 정보를 포함하는 상기 트렌치의 위치 정보를 획득하는 트렌치 검출기;
    상기 위치 정보에 기초하여 상기 트렌치가 존재하는 제1 지점에 상기 팁을 삽입시키고, 상기 위치 정보를 이용하여 상기 팁을 상기 트렌치를 따라 이동시키는 제어부; 및
    상기 팁이 상기 트렌치를 따라 이동할 때 상기 트렌치 내의 결함 존부를 검출하는 결함 검출기를 포함하는, 주사 탐침 검사기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 팁은,
    금속성 물질이 노출된 제1 영역 및 비금속성 물질이 노출된 제2 영역을 포함하는, 주사 탐침 검사기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 결함 검출기는,
    상기 웨이퍼 및 상기 탐침에 DC 바이어스 전압을 공급하는 DC 바이어스 전압 공급기;
    상기 팁이 상기 트렌치를 따라 이동할 때 상기 제1 영역에서 RF(Radio Frequency) 신호가 방사되도록 상기 RF 신호를 상기 탐침에 공급하는 RF 신호 공급기;
    상기 트렌치에서 반사된 RF 신호를 검출하는 신호 검출기; 및
    상기 반사된 RF 신호의 세기의 변화에 기초하여 상기 트렌치 내의 상기 결함 존부를 검출하는 분석기를 포함하는, 주사 탐침 검사기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 결함 검출기는,
    상기 웨이퍼 및 상기 탐침에 DC 바이어스 전압을 공급하는 DC 바이어스 전압 공급기;
    상기 팁이 상기 트렌치를 따라 이동할 때 상기 제1 영역에서 감지되는 터널링 전류(tunneling current)를 측정하는 터널링 전류 측정기;
    상기 터널링 전류의 세기 변화에 기초하여 상기 트렌치 내의 상기 결함 존부를 검출하는 분석기를 포함하는, 주사 탐침 검사기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 팁은,
    전체 영역에서 금속성 물질이 노출된, 주사 탐침 검사기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는.
    제1 길이 또는 상기 제1 길이와 상이한 제2 길이만큼 상기 팁을 상기 제1 지점에 삽입시키고, 상기 팁이 상기 제1 지점에 삽입된 상태에서 상기 위치 정보에 기초하여 상기 팁을 상기 트렌치를 따라 이동시키고,
    상기 결함 검출기는,
    상기 웨이퍼 및 상기 탐침에 DC 바이어스 전압을 공급하는 DC 바이어스 전압 공급기;
    상기 전체 영역에서 RF(Radio Frequency) 신호가 방사되도록 상기 RF 신호를 상기 탐침에 공급하는 RF 신호 공급기;
    상기 제1 길이만큼 삽입된 상기 팁이 상기 트렌치를 따라 이동할 때 상기 트렌치에서 반사된 제1 RF 신호 및 상기 제2 길이만큼 삽입된 상기 팁이 상기 트렌치를 따라 이동할 때 상기 트렌치에서 반사된 제2 RF 신호를 검출하는 신호 검출기; 및
    상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호의 차이의 변화에 기초하여 상기 트렌치 내의 상기 결함 존부를 검출하는 분석기를 포함하는, 주사 탐침 검사기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는.
    제1 길이 또는 상기 제1 길이와 상이한 제2 길이만큼 상기 팁을 상기 제1 지점에 삽입시키고, 상기 팁이 상기 제1 지점에 삽입된 상태에서 상기 위치 정보에 기초하여 상기 팁을 상기 트렌치를 따라 이동시키고,
    상기 결함 검출기는,
    상기 웨이퍼 및 상기 탐침에 DC 바이어스 전압을 공급하는 DC 바이어스 전압 공급기;
    상기 제1 길이만큼 삽입된 상기 팁이 상기 트렌치를 따라 이동할 때 상기 전체 영역에서 감지되는 제1 터널링 전류(tunneling current) 및 상기 제2 길이만큼 삽입된 상기 팁이 상기 트렌치를 따라 이동할 때 상기 전체 영역에서 감지되는 제2 터널링 전류(tunneling current)를 측정하는 터널링 전류 측정기;
    상기 제1 터널링 전류 및 상기 제2 터널링 전류의 차이의 변화에 기초하여 상기 트렌치 내의 상기 결함 존부를 검출하는 분석기를 포함하는, 주사 탐침 검사기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 팁은,
    제1 폭을 갖는 제3 영역 및 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖는 제4 영역을 포함하고,
    상기 팁의 상기 제4 영역은,
    상기 캔틸레버와 연결되고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 영역이 상기 트렌치 내에서 흔들리도록 상기 탐침을 제어하고, 상기 제1 영역이 흔들리면서 상기 트렌치를 따라 이동하도록 제어하고,
    상기 결함 검출기는,
    상기 캔틸러버에 입사광을 조사하는 광원부;
    상기 입사광이 상기 캔틸러버로부터 반사된 반사광을 검출하는 광 검출기; 및
    상기 반사광을 분석하여 상기 제1 영역의 흔들림 정도의 변화에 기초하여 상기 트렌치 내의 상기 결함 존부를 검출하는 분석기를 포함하는, 주사 탐침 검사기.
  9. 캔틸러버 및 웨이퍼에 형성된 트렌치의 깊이에 대응하는 길이를 가지는 팁을 포함하는 탐침; 및
    상기 탐침을 이용하여 상기 트렌치의 깊이 정보를 포함하는 상기 트렌치의 위치 정보를 획득하는 트렌치 검출기를 포함하는, 주사 탐침 검사기.
  10. 캔틸러버 및 웨이퍼에 형성된 트렌치의 깊이에 대응하는 길이를 가지는 팁을 포함하는 탐침;
    상기 탐침을 이용하여 상기 트렌치의 깊이 정보를 포함하는 트렌치의 위치 정보를 획득하는 트렌치 검출기;
    상기 위치 정보를 이용하여 상기 트렌치가 위치하는 제1 지점에 상기 팁을 이동시킨 후 상기 팁을 z축 방향으로 이동시켜 상기 트렌치에 상기 팁을 삽입시키고, 상기 위치 정보를 이용하여 상기 팁을 xy 평면 상에서 상기 트렌치를 따라 이동시키는 제어부; 및
    상기 팁이 상기 트렌치를 따라 상기 xy 평면 상에서 이동할 때 상기 트렌치 내의 결함 존부를 검출하는 결함 검출기를 포함하는, 주사 탐침 검사기.
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