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KR20060124342A - Data compensation method of wafer inspection system - Google Patents

Data compensation method of wafer inspection system Download PDF

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Publication number
KR20060124342A
KR20060124342A KR1020050046213A KR20050046213A KR20060124342A KR 20060124342 A KR20060124342 A KR 20060124342A KR 1020050046213 A KR1020050046213 A KR 1020050046213A KR 20050046213 A KR20050046213 A KR 20050046213A KR 20060124342 A KR20060124342 A KR 20060124342A
Authority
KR
South Korea
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data
optical signal
wafer
signal data
unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020050046213A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
백종선
안병설
이진우
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050046213A priority Critical patent/KR20060124342A/en
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    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/21Polarisation-affecting properties
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    • GPHYSICS
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Abstract

웨이퍼 상의 패턴에 대한 정보를 획득하기 위한 데이터 보상 방법은 웨이퍼 검사 시스템을 이용하여 기준 웨이퍼로부터 제1 광 신호 데이터를 획득한 후, 상기 제1 광 신호 데이터와 상기 기준 웨이퍼의 기 설정된 기준 광 신호 데이터를 비교하여 차이 데이터를 산출한다. 상기 웨이퍼 검사 시스템을 이용하여 검사 대상 웨이퍼로부터 제2 광 신호 데이터를 획득한 후, 상기 제2 광 신호 데이터를 상기 차이 데이터를 이용하여 보상한다. 따라서 상기 제2 광 신호 데이터 보상에 걸리는 시간을 줄일 수 있고, 상기 제2 광 신호 데이터의 오류를 방지할 수 있다.The data compensation method for acquiring information about a pattern on a wafer includes acquiring first optical signal data from a reference wafer using a wafer inspection system, and then setting the first optical signal data and predetermined reference optical signal data of the reference wafer. Compute the difference data. After acquiring the second optical signal data from the wafer to be inspected using the wafer inspection system, the second optical signal data is compensated using the difference data. Therefore, the time taken for the second optical signal data compensation can be reduced, and an error of the second optical signal data can be prevented.

Description

웨이퍼 검사 시스템의 데이터 보상 방법{Method for compensating data of wafer inspection system}Method for compensating data of wafer inspection system

도 1은 웨이퍼 검사 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a schematic configuration of a wafer inspection system.

도 2는 스펙트로스코픽 엘립소메타를 이용한 조광부 및 광검출부의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating a schematic configuration of a light control unit and a light detection unit using a spectroscopic ellipsometer.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 검사 시스템의 데이터 보상 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a data compensation method of a wafer inspection system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 스펙트럼 데이터들의 비교를 설명하기 위한 그래프이다. 4 is a graph for explaining comparison of spectral data.

도 5는 일실시예에 따른 스펙트럼 데이터의 차이를 설명하기 위한 그래프이다.5 is a graph illustrating a difference of spectral data according to an embodiment.

도 6은 다른 실시예에 따른 스펙트럼 데이터의 차이를 설명하기 위한 그래프이다.6 is a graph for explaining a difference of spectral data according to another embodiment.

도 7은 정상 상태의 스펙트럼 데이터 차이를 설명하기 위한 그래프이다.7 is a graph for explaining differences in spectral data in a steady state.

도 8은 보상 후의 스펙트럼 데이터 차이를 설명하기 위한 그래프이다.8 is a graph for explaining the difference in spectral data after compensation.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 스테이지 200 : 조광부100: stage 200: light control unit

300 : 광검출부 400 : 저장부300: light detection unit 400: storage unit

500 : 중앙처리부 600 : 제어부500: central processing unit 600: control unit

700 : 표시부 900 : 웨이퍼 검사 시스템700: display unit 900: wafer inspection system

본 발명은 웨이퍼 검사 시스템의 데이터 보상 방법에 관한 것으로, 패턴의 정보를 획득하는데 이용되는 스펙트럼 데이터를 보상하기 위한 데이터 보상 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a data compensation method of a wafer inspection system, and to a data compensation method for compensating spectral data used to obtain information of a pattern.

최근 반도체 집적회로의 집적도가 향상됨에 따라 반도체 소자의 선폭(design rule), 접촉영역(contact area) 또는 임계치수(critical dimenstion) 등은 지속적으로 감소되고 있으며, 이에 따라 검출되는 불량의 크기도 점점 작아져서 검출이 어려워지고 있다. 상기 임계취수의 감소에 따라 악화되는 치명적인 불량으로서, 웨이퍼 상에 막질을 형성한 후 증착되는 층간 절연막에서의 보이드(void)와 배선이나 스택형 커패시턴스를 위한 컨택(contact)의 브리지 불량을 들 수 있다. In recent years, as the degree of integration of semiconductor integrated circuits is improved, design rules, contact areas, or critical dimenstion of semiconductor devices have been continuously reduced, and thus the size of defects detected is becoming smaller. It has become difficult to detect. Examples of fatal defects worsened by the reduction of the critical number of water include voids in the interlayer insulating film deposited after forming a film on a wafer, and a bridge failure of contacts for wiring or stacked capacitance. .

이와 같은 불량의 많은 부분은 패턴 형성과정에서 발생한 패턴불량에 기인하는 것이므로, 반도체 장치 제조를 위한 단위공정마다 증착되는 막의 두께나 노광 또는 식각에 의해 형성되는 패턴의 두께나 폭 등을 계측하여 패턴의 불량여부를 검사하는 단계를 구비한다. 즉, 계측된 양들이 허용되는 공정범위에 포함되는지 여부를 판단하여 공정상 허용되는 오차범위를 벗어나면 공정조건을 변경하여 상기 패턴불량을 차단함으로써 패턴불량에 기인하는 치명적 불량을 미리 방지하고 있다. Many of these defects are due to the pattern defects generated during the pattern formation process. Therefore, the thickness of the pattern or the thickness or width of the pattern formed by exposure or etching is measured by measuring the thickness of the deposited film in each unit process for semiconductor device manufacturing. And inspecting whether there is any defect. That is, it is determined whether the measured quantities are within the allowable process range, and if the deviation is allowed within the process, the process condition is changed to block the pattern defect, thereby preventing a fatal defect due to the pattern defect in advance.

공정이 완료된 패턴의 불량여부를 검사하기 위해, 주사전자 현미경(scanning electron microscope, SEM)을 이용한 SEM 측정방법이나 패턴으로부터 반사하는 광을 분석하는 광학 측정방법이 널리 사용되고 있다. 상기 패턴의 두께를 측정하기 위해서는 스펙트로스코픽 엘립소메타(Spectroscopic Ellipsometer, 이하 SE라 한다)를 이용한 SE 측정 방법이 사용된다. In order to inspect whether the pattern has been completed, a SEM measurement method using a scanning electron microscope (SEM) or an optical measurement method for analyzing light reflected from a pattern is widely used. In order to measure the thickness of the pattern, an SE measurement method using a spectroscopic ellipsometer (hereinafter referred to as SE) is used.

상기에서 SE 측정 방법은 종래의 방식에 비해 데이터의 신뢰성이 상당히 높고, 기존에 측정이 불가능하던 막박(Thin film)에 대한 측정도 어느 정도 가능하다. 그러나 상기 SE 측정 방법은 많은 연산을 필요로 하는 복잡한 계산식을 기본으로 하고 있어 SE 설비가 매우 민감하게 반응하므로 검출되는 광 신호(Raw Signal)가 약간만 변해도 얻어지는 데이터에 영향을 주는 단점이 있다.In the SE measurement method, the reliability of the data is considerably higher than that of the conventional method, and the measurement of the thin film (Thin film), which was previously impossible, is possible to some extent. However, since the SE measurement method is based on a complex calculation formula that requires a lot of calculations, the SE equipment reacts very sensitively and thus has a disadvantage of affecting the obtained data even if the detected light signal changes only slightly.

또한 각각의 SE 설비에서 동일한 데이터를 얻기 위해서는 상기 SE 설비 각각의 광 신호가 서로 동일해야 한다. 그러나 각각의 SE 설비마다 상기 광 신호가 약간씩 달라 SE 설비간 데이터 차이를 유발한다. In addition, in order to obtain the same data in each SE facility, the optical signals of each SE facility must be identical to each other. However, the optical signal is slightly different for each SE facility, causing a difference in data between the SE facilities.

이런 경우 상기 SE 설비에서 도출되는 데이터가 실 데이터와 다르게 된다. 따라서 공정의 질을 저하시킬 뿐만 아니라 반도체 소자 제조 공정의 수율을 저하시킬 수 있다. In this case, the data derived from the SE facility is different from the actual data. Therefore, not only the quality of the process can be reduced but also the yield of the semiconductor device manufacturing process can be reduced.

한편, 상기 SE 설비에서 도출되는 데이터와 실 데이터와의 차이를 이용하여 SE 설비의 이상을 발견하더라도 그 원인을 찾아내는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.On the other hand, there is a problem that it takes a lot of time to find the cause of the SE facility even if it finds an abnormality of the SE facility using the difference between the data derived from the SE facility and the actual data.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 패턴에 대한 정보를 보다 정확하게 확인할 수 있는 데이터 보상 방법을 제공하는데 있다. An object of the present invention for solving the above problems is to provide a data compensation method that can more accurately identify the information on the pattern.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 웨이퍼 검사 시스템의 데이터 보상 방법은 웨이퍼 검사 시스템을 이용하여 기준 웨이퍼로부터 제1 광 신호 데이터를 획득한 후, 상기 제1 광 신호 데이터와 상기 기준 웨이퍼의 기 설정된 기준 광 신호 데이터를 비교하여 차이 데이터를 산출한다. 다음으로, 상기 웨이퍼 검사 시스템을 이용하여 검사 대상 웨이퍼로부터 제2 광 신호 데이터를 획득한 후, 상기 제2 광 신호 데이터를 상기 차이 데이터를 이용하여 보상한다. According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the object of the present invention, the data compensation method of the wafer inspection system after obtaining the first optical signal data from the reference wafer using the wafer inspection system, the first optical The difference data is calculated by comparing signal data with preset reference optical signal data of the reference wafer. Next, after acquiring the second optical signal data from the wafer to be inspected using the wafer inspection system, the second optical signal data is compensated using the difference data.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 시스템의 데이터 보상 방법을 이용하면 웨이퍼의 검사시 얻어진 광 신호 데이터를 빠르게 보상할 수 있고, 보상된 광 신호 데이터를 이용하여 상기 웨이퍼를 검사하므로 정확한 정보를 얻을 수 있다. Using the data compensation method of the wafer inspection system according to the present invention configured as described above can quickly compensate the optical signal data obtained during the inspection of the wafer, it is possible to obtain accurate information by inspecting the wafer using the compensated optical signal data have.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 검사 시스템의 데이터 보상 방법에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, a data compensation method of a wafer inspection system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 웨이퍼 검사 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a schematic configuration of a wafer inspection system.

도 1을 참조하면, 웨이퍼 검사 시스템(900)은 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 스테이지(100), 상기 웨이퍼(W)로 검사광을 조사하는 조광부(200), 상기 웨이퍼(W) 상에 형성된 패턴에 관한 광 신호 데이터를 생성하는 광검출부(300), 기준용 광신 호 데이터 및 상기 웨이퍼(W)에 대한 결과 데이터를 저장하는 저장부(400), 상기 광 신호 데이터의 보상 및 연산을 수행하는 중앙처리부(500), 스테이지(100) 및 제어부(600)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a wafer inspection system 900 includes a stage 100 for supporting a wafer W, a dimming unit 200 for irradiating inspection light to the wafer W, and a portion of the wafer W. FIG. A photodetector 300 generating optical signal data for the formed pattern, a storage unit 400 storing reference optical signal data and result data for the wafer W, and performing compensation and calculation of the optical signal data It includes a central processing unit 500, the stage 100 and the control unit 600.

일실시예로서, 상기 스테이지(100)는 소정의 패턴이 형성된 웨이퍼(W)를 고정하고 지지하는 지지유닛(110) 및 상기 지지유닛(110)을 구동시켜 상기 웨이퍼(W)의 위치를 조정하기 위한 구동유닛(120)을 구비한다. 일실시예로서, 상기 웨이퍼(W)는 반도체 소자를 제조하기 위한 반도체 웨이퍼이며, 상기 패턴은 소정의 노광공정을 거친 포토레지스트 패턴 또는 식각공정의 마스크 패턴일 수 있다. 상기 지지유닛(110)은 상부면이 평탄한 평판으로 형성되어 소정의 공정을 거쳐 형성된 패턴에 대한 데이터를 얻기 위해 웨이퍼(W)를 고정하고 지지한다. 상기 구동유닛(120)은 상기 지지유닛(110)의 하부면에 연결되어 상기 지지유닛(110)의 위치를 이동시킴으로써 상기 지지유닛(110)의 상부면에 고정된 상기 웨이퍼(W)의 위치를 조정한다. 일실시예로서, 상기 구동유닛(120)은 3차원적으로 이동 가능한 이송기구를 포함하며 상기 구동유닛(120)과 전기적으로 연결된 구동 드라이버(130)에 의해 그 동작이 제어된다. 상기 구동 드라이버(130)는 상기 제어부(600)에 의해 그 동작이 조절된다. 따라서, 상기 제어부(600)에 의해 상기 웨이퍼(W)의 위치를 조절한다.In an embodiment, the stage 100 drives the support unit 110 and the support unit 110 to fix and support the wafer W on which a predetermined pattern is formed to adjust the position of the wafer W. It is provided with a drive unit 120 for. In an embodiment, the wafer W is a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, and the pattern may be a photoresist pattern or a mask pattern of an etching process. The support unit 110 is formed of a flat plate having an upper surface to fix and support the wafer W to obtain data on a pattern formed through a predetermined process. The driving unit 120 is connected to the lower surface of the support unit 110 to move the position of the support unit 110 to change the position of the wafer (W) fixed to the upper surface of the support unit 110. Adjust In one embodiment, the drive unit 120 includes a transfer mechanism that can move in three dimensions, the operation of which is controlled by a drive driver 130 electrically connected to the drive unit 120. The operation of the driving driver 130 is controlled by the control unit 600. Therefore, the position of the wafer W is adjusted by the controller 600.

상기 조광부(200)는 상기 지지유닛(110)에 고정된 웨이퍼(W)의 표면으로 검사광을 조사하며, 상기 광검출부(300)는 상기 웨이퍼(W)의 표면으로부터 반사한 반사광을 검출하여 상기 패턴에 대한 검사용 광신호 데이터를 생성한다. The dimming unit 200 irradiates the inspection light to the surface of the wafer (W) fixed to the support unit 110, the light detector 300 detects the reflected light reflected from the surface of the wafer (W) Inspection optical signal data for the pattern is generated.

일실시예로서, 상기 조광부(200)는 광을 생성하는 광원(210) 및 상기 광원 (210)에서 발생한 광을 슬릿광으로 형성하기 위한 빔 스플리터(beam splitter,220)를 포함하며, 상기 광검출부(300)는 상기 웨이퍼(W)의 표면으로부터 반사하는 반사광을 검출하기 위한 검출렌즈(310) 및 상기 검출렌즈(310)를 경유한 반사광으로부터 상기 광 신호 데이터를 생성하는 검출유닛(320)을 포함한다. In one embodiment, the dimming unit 200 includes a light source 210 for generating light and a beam splitter 220 for forming the light generated by the light source 210 into slit light. The detection unit 300 includes a detection lens 310 for detecting the reflected light reflected from the surface of the wafer W and a detection unit 320 for generating the optical signal data from the reflected light via the detection lens 310. Include.

일실시예로서, 상기 광원(210)은 불화 크립톤(KrF) 엑시머 레이저 광원, 불화 아르곤(ArF) 액시머 레이저 광원, 불소(F2) 엑시머 레이저 광원 또는 아르곤(Ar) 레이저 광원 등과 같은 레이저 광원이며, 상기 광은 상기 광원으로부터 발생한 자외선(Ultra violet ray) 또는 극자외선(Deep Ultra Violet ray)을 포함한다. 또한, 일실시예로서, 상기 빔 스플리터(220)는 오목렌즈(222)와 볼록렌즈(224)의 쌍으로 구성된 렌즈 조합체로 형성하며, 상기 검사대상 패턴의 패턴특성에 대한 측정속도를 증가시킨다. In one embodiment, the light source 210 is a laser light source such as a fluoride krypton (KrF) excimer laser light source, an argon fluoride (ArF) excimer laser light source, a fluorine (F 2 ) excimer laser light source or an argon (Ar) laser light source. The light includes ultraviolet (Ultra violet ray) or deep ultra violet (Deep Ultra Violet ray) generated from the light source. In addition, as an embodiment, the beam splitter 220 is formed of a lens combination consisting of a pair of concave lens 222 and convex lens 224, and increases the measurement speed for the pattern characteristics of the inspection target pattern.

상기 검출렌즈(310)는 상기 반사광을 집광하기 위하여 소정의 개구율을 갖는 대물렌즈로 형성되며, 상기 검출유닛(320)은 상기 검출렌즈(320)로부터 검출된 반사광을 가공하여 상기 광 신호 데이터를 생성한다. 일실시예로서, 상기 검출렌즈(320)는 촬상소자 센서(charge coupled sensor, CCD sensor)를 포함한다. 상기 CCD 센서(320)는 검출되는 광량에 따른 자유전하량의 변화를 전기적 신호로 변환하여, 상기 반사광을 검출하여 전기적 신호로 변환한다. 상기 반사광의 세기나 주파수 등과 같은 광학적 특성은 상기 패턴이 상기 웨이퍼(W) 상에 형성된 물리적 특성에 따라 변화한다. 즉, 상기 패턴의 선폭이나 두께 등에 따라 상기 반사광의 광학적 특 성은 변화한다. 상기 CCD 센서(320)에 의해 출력되는 전기적 신호는 상기 반사광의 광량에 비례하므로 상기 CCD 센서(320)는 상기 반사광의 세기를 일의적으로 나타낸다. 따라서, 상기 검사용 광신호 데이터는 상기 CCD 센서(320)에 의해 측정 가능한 반사광의 세기일 수 있다.The detection lens 310 is formed of an objective lens having a predetermined aperture ratio to collect the reflected light, and the detection unit 320 processes the reflected light detected from the detection lens 320 to generate the optical signal data. do. In one embodiment, the detection lens 320 includes an image sensor (charge coupled sensor, CCD sensor). The CCD sensor 320 converts a change in free charge amount according to the amount of light detected into an electrical signal, detects the reflected light, and converts the reflected light into an electrical signal. Optical characteristics such as the intensity or frequency of the reflected light change according to the physical characteristics of the pattern formed on the wafer (W). That is, the optical characteristics of the reflected light change depending on the line width, thickness, and the like of the pattern. Since the electrical signal output by the CCD sensor 320 is proportional to the amount of reflected light, the CCD sensor 320 uniquely represents the intensity of the reflected light. Therefore, the inspection optical signal data may be the intensity of the reflected light that can be measured by the CCD sensor 320.

상기 조광부(200) 및 광검출부(300)는 상술한 바와 같은 구조를 갖는 일반적인 패턴 구조분석용 광학장치뿐 아니라, 비파괴 방식으로 패턴의 두께를 측정할 수 있는 스펙트로스코픽 일립소메타(Spectroscopic Ellipsometer, SE)를 이용할 수도 있다. 즉, 상기 웨이퍼(W)의 표면으로부터 반사된 편광을 수평 및 수직성분으로 분해하고 양 성분간의 세기차이(intensity ratio) 또는 위상차(phase difference)를 광 신호 데이터로 이용한다. The light dimming unit 200 and the light detecting unit 300 are spectroscopic ellipsometers capable of measuring the thickness of the pattern in a non-destructive manner as well as a general pattern structure analysis optical device having the structure as described above. SE) may be used. That is, the polarized light reflected from the surface of the wafer W is decomposed into horizontal and vertical components, and an intensity ratio or a phase difference between the two components is used as optical signal data.

도 2는 상기 SE를 이용한 조광부 및 광검출부의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating a schematic configuration of a light control unit and a light detection unit using the SE.

도 2를 참조하면, 상기 조광부(200)는 광을 생성하는 광원(210) 및 상기 광원에서 발생한 광을 편광으로 형성하기 위한 편광기(240)를 포함하며, 상기 광검출부(300)는 상기 웨이퍼(W)의 표면으로부터 반사하는 반사광을 검출하기 위한 검출렌즈(310), 상기 검출렌즈(310)를 경유한 광을 수평 및 수직 편광성분으로 분해하는 성분분해 유닛(330) 및 상기 수평 및 수직 편광 성분의 세기비율(intensity ratio) 또는 위상차(phase difference)를 계산하기 위한 검출유닛(320)을 포함한다. 상기 편광기(240)는 상기 광원에서 발생한 광 중 특정방향으로 진동하는 광파만 통과시킴으로써 상기 웨이퍼(W)의 표면으로 편광을 공급한다. 일실시예로서, 상 기 성분분해 유닛(330)은 프리즘을 이용하며, 상기 프리즘을 통과한 반사광은 수직 편광성분과 수평 편광성분으로 분해된다. 상기 검출유닛(320)에서는 종래의 스펙트로스코픽 엘립소메트리(Spectroscopic Ellipsometry) 이론에 의해 상기 수직 및 수평 편광성분의 세기 비율(intensity ratio, Ψ) 및 위상차(phase difference, Δ)를 계산한다. 이때, 상기 광 신호 데이터는 상기 세기비율(Ψ)의 탄젠트 값 (tanΨ)또는 상기 위상차의 코사인 값(cosΔ) 중의 어느 하나를 이용한다. Referring to FIG. 2, the dimming unit 200 includes a light source 210 for generating light and a polarizer 240 for forming light generated by the light source as polarized light, and the light detector 300 includes the wafer. A detection lens 310 for detecting the reflected light reflected from the surface of (W), a component decomposition unit 330 for decomposing the light passing through the detection lens 310 into horizontal and vertical polarization components, and the horizontal and vertical polarization And a detection unit 320 for calculating the intensity ratio or phase difference of the components. The polarizer 240 supplies polarized light to the surface of the wafer W by passing only light waves oscillating in a specific direction among the light generated by the light source. In an embodiment, the component decomposition unit 330 uses a prism, and the reflected light passing through the prism is decomposed into a vertical polarization component and a horizontal polarization component. The detection unit 320 calculates intensity ratios (Ψ) and phase differences (Δ) of the vertical and horizontal polarization components by conventional spectroscopic ellipsometry theory. In this case, the optical signal data uses either the tangent of the intensity ratio Ψ or the cosine of the phase difference cosΔ.

상기 저장부(400)는 제1 저장 유닛(410) 및 제2 저장 유닛(420)으로 구성된다. The storage unit 400 includes a first storage unit 410 and a second storage unit 420.

상기 제1 저장 유닛(410)은 기준용 광 신호 데이터를 저장한다. 상기 기준용 광 신호 데이터는 본 발명에 의한 데이터 보상 방법을 수행하기 위한 기준 데이터로서의 역할을 하며, 별도의 공정에 의해 측정되며, 기 설정되어 저장된다. 상기 기준용 광 신호 데이터는 정상적으로 작동하는 상기 웨이퍼 검사 시스템과 기준 웨이퍼를 이용하여 얻어진다. The first storage unit 410 stores reference optical signal data. The reference optical signal data serves as reference data for performing the data compensation method according to the present invention, is measured by a separate process, and is preset and stored. The reference optical signal data is obtained using the wafer inspection system and the reference wafer in normal operation.

상기 제2 저장 유닛(420)은 중앙 처리부(500)에서 처리된 결과를 저장한다.The second storage unit 420 stores the result processed by the central processing unit 500.

상기 중앙처리부(500)는 비교 유닛(510), 보상 유닛(520) 및 연산 유닛(530)으로 구성된다. The CPU 500 includes a comparison unit 510, a compensation unit 520, and a calculation unit 530.

상기 비교 유닛(520)에서 상기 제1 저장 유닛(410)에 저장된 기준용 광 신호 데이터와 상기 광 검출부(300)에서 획득된 광 신호 데이터를 비교하고, 그 차이를 산출한다. 상기 보상 유닛(520)은 상기 차이를 보상한다. 상기 연산 유닛(530)은 보상된 광신호 데이터를 연산하여 처리한다. The comparison unit 520 compares the reference optical signal data stored in the first storage unit 410 with the optical signal data acquired by the light detector 300, and calculates a difference. The compensation unit 520 compensates for the difference. The calculation unit 530 calculates and processes the compensated optical signal data.

구체적으로, 상기 중앙처리부(500)는 상기 저장부(400)에 저장된 기준용 광신호 데이터와 상기 광 검출부(300)에서 획득된 광 신호 데이터가 상기 비교 유닛(510)에서 비교된다. 상기 기준용 광신호 데이터는 상기 제1 저장유닛(400)으로부터 상기 비교 유닛(510)으로 전송된다. 상기 비교 유닛(510)은 비교 결과 상기 기준용 광 신호 데이터와 상기 광 검출부(300)에서 획득된 광 신호 데이터가 차이가 있는 경우 그 차이를 산출한다.In detail, the central processing unit 500 compares the reference optical signal data stored in the storage unit 400 with the optical signal data obtained by the light detection unit 300 in the comparison unit 510. The reference optical signal data is transmitted from the first storage unit 400 to the comparison unit 510. The comparison unit 510 calculates a difference when there is a difference between the reference optical signal data and the optical signal data acquired by the light detector 300 as a result of the comparison.

상기 비교 유닛(510)에서 산출된 차이를 보상 유닛(520)에서 상기 광 신호 데이터로 보상한다. 상기 비교 유닛(510)에서의 비교는 최초 한번만 이루어지며, 이후 상기 보상 유닛(520)에서 상기 비교 유닛(510)에서 산출된 차이를 웨이퍼(W)의 광 신호 획득시마다 동일하게 보상한다. The difference calculated by the comparison unit 510 is compensated by the optical signal data in the compensation unit 520. The comparison in the comparison unit 510 is performed only once, and then the compensation unit 520 compensates the difference calculated by the comparison unit 510 equally every time the optical signal of the wafer W is acquired.

연산 유닛(530)은 웨이퍼(W) 상의 패턴에 대한 정보를 얻기 위해 상기 보상된 광 신호 데이터를 연산한다. 상기 연산 유닛(530)에서 획득된 상기 패턴에 대한 정보는 제2 저장 유닛(420)에 저장된다. The calculation unit 530 calculates the compensated optical signal data to obtain information about the pattern on the wafer W. The information about the pattern obtained by the calculation unit 530 is stored in the second storage unit 420.

상기 스테이지(100), 상기 조광부(200), 광검출부(300), 저장부(400) 및 중앙처리부(500)는 상기 제어부(600)에 의해 서로 유기적으로 기능함으로써 기판 패턴 검사장치를 구성한다. 바람직하게는, 상기 중앙 처리부(500)의 처리 결과를 시각적으로 표시하기 위한 표시부(700)를 더 포함할 수 있다. 일실시예로서, 상기 표시부는 컴퓨터용 모니터를 포함한다.  The stage 100, the dimming unit 200, the light detecting unit 300, the storage unit 400, and the central processing unit 500 form a substrate pattern inspection apparatus by organically functioning by the control unit 600. . Preferably, the display unit 700 may further include a display unit 700 for visually displaying the processing result of the central processing unit 500. In one embodiment, the display includes a computer monitor.

상기 중앙 처리부(500)의 처리 결과는 상기 제어부(600)에 의해 제어되어 상기 표시부(700)에 디스플레이 된다. 따라서, 작업자가 데이터 보상 및 검사대상에 대한 정보를 쉽게 확인할 수 있도록 한다. The processing result of the central processing unit 500 is controlled by the control unit 600 and displayed on the display unit 700. Therefore, the operator can easily check the information on the data compensation and inspection target.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 검사 시스템의 데이터 보상 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a data compensation method of a wafer inspection system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 우선 광 신호 데이터의 보상 값을 설정하기 위해 스테이지(100)로 기준 웨이퍼(W)를 로딩한다. 상기 기준 웨이퍼(W)로 조광부(200)에서 광을 조사한다. 광 검출부(300)는 상기 기준 웨이퍼(W)로부터 반사되는 광을 검출한다. 따라서 제1 광 신호 데이터를 획득한다(S100). Referring to FIG. 3, first, the reference wafer W is loaded into the stage 100 to set a compensation value of the optical signal data. Light is irradiated from the dimming part 200 to the reference wafer (W). The light detector 300 detects the light reflected from the reference wafer (W). Therefore, the first optical signal data is obtained (S100).

상기 광 검출부(300)에서 얻어진 제1 광 신호 데이터는 중앙 처리부(500)의 비교 유닛(510)으로 전송된다. 한편 상기 저장부(400)의 제1 저장 유닛(410)에 저장된 기준 광 신호 데이터도 상기 비교 유닛(510)으로 전송된다. 상기 비교 유닛(510)은 상기 제1 광 신호 데이터와 상기 기준 광 신호 데이터를 비교하여 차이 데이터를 산출한다(S200).The first optical signal data obtained by the light detector 300 is transmitted to the comparison unit 510 of the central processing unit 500. Meanwhile, reference optical signal data stored in the first storage unit 410 of the storage unit 400 is also transmitted to the comparison unit 510. The comparison unit 510 calculates difference data by comparing the first optical signal data with the reference optical signal data (S200).

상기에서 기준 광 신호 데이터 및 제1 광 신호 데이터는 스펙트럼 데이터이다.In the above, the reference optical signal data and the first optical signal data are spectral data.

도 4는 제1 스펙트럼 데이터와 기준 스펙트럼 데이터를 비교하기 위한 그래프이다. 4 is a graph for comparing first spectrum data with reference spectrum data.

도 4에서 A는 기준 스펙트럼 데이터이고, B는 제1 스펙트럼 데이터이다. 도 4에서 400 nm의 파장 근처에서 상기 기준 스펙트럼 데이터와 제1 스펙트럼 데이터가 차이가 나는 것을 확인할 수 있다. In FIG. 4, A is reference spectral data, and B is first spectral data. In FIG. 4, it can be seen that the reference spectrum data and the first spectrum data are different near the wavelength of 400 nm.

그러나 도 4에서와 같이 상기 기준 스펙트럼 데이터와 상기 제1 스펙트럼 데 이터가 차이가 있는 경우는 상기 웨이퍼 검사 시스템에 오류가 있는 상태를 나타낸다. 따라서 상기 웨이퍼 검사 시스템을 이용하여 웨이퍼(W)의 패턴에 대한 정확한 정보를 얻을 수 없다. 그리고 상기 웨이퍼 검사 시스템의 오류를 확인하는데 많은 시간이 소요된다. However, as shown in FIG. 4, when the reference spectrum data and the first spectrum data differ, this indicates an error state of the wafer inspection system. Therefore, it is not possible to obtain accurate information on the pattern of the wafer W by using the wafer inspection system. And it takes a lot of time to check the error of the wafer inspection system.

따라서 보상 유닛(520)에서 상기 제1 광 신호 데이터와 상기 기준 광 신호 데이터를 비교하여 차이 데이터를 산출한다. 상기 차이 데이터는 파장에 따라 산출된다.Therefore, the compensation unit 520 compares the first optical signal data with the reference optical signal data to calculate difference data. The difference data is calculated according to the wavelength.

도 5는 일실시예에 따른 제1 스펙트럼 데이터와 기준 스펙트럼 데이터의 차이 데이터를 설명하기 위한 그래프이다.5 is a graph illustrating difference data between first spectrum data and reference spectrum data, according to an exemplary embodiment.

도 5를 참조하면, C는 기준 스펙트럼 데이터를 기준으로 상기 제1 스펙트럼 데이터와의 차이 데이터를 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기준 스펙트럼 데이터 값이 상기 제1 스펙트럼 데이터 값보다 전반적으로 크므로 상기 차이 데이터 값은 전반적으로 음의 값을 갖는다. Referring to FIG. 5, C represents difference data from the first spectrum data based on reference spectrum data. As shown in FIG. 4, since the reference spectrum data value is generally larger than the first spectrum data value, the difference data value is generally negative.

도 6은 다른 실시예에 따른 제1 스펙트럼 데이터와 기준 스펙트럼 데이터의 차이 데이터를 설명하기 위한 그래프이다.6 is a graph for explaining difference data between first spectrum data and reference spectrum data according to another exemplary embodiment.

도 6을 참조하면, D는 상기 제1 스펙트럼 데이터를 기준으로 상기 기준 스펙트럼 데이터와의 차이 데이터를 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기준 스펙트럼 데이터 값이 상기 제1 스펙트럼 데이터 값보다 전반적으로 크므로 상기 차이 데이터 값은 전반적으로 양의 값을 갖는다. Referring to FIG. 6, D represents difference data from the reference spectrum data based on the first spectrum data. As shown in FIG. 4, since the reference spectral data value is generally larger than the first spectral data value, the difference data value is generally positive.

도 7은 정상 상태의 제1 스펙트럼 데이터와 기준 스펙트럼 데이터의 차이 데 이터를 설명하기 위한 그래프이다.7 is a graph for explaining the difference data between the first spectrum data in the steady state and the reference spectrum data.

상기 기준 스펙트럼 데이터와 제1 스펙트럼 데이터가 거의 동일한 경우, 도 7에서와 같이 상기 차이 데이터 값이 거의 0(zero)에 가깝게 된다. 이 경우의 상기 웨이퍼 검사 시스템을 이용하여 웨이퍼(W)의 패턴을 검사하면 광 신호 데이터에 대한 보상없이 상기 웨이퍼(W)의 패턴에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있다.When the reference spectrum data and the first spectrum data are substantially the same, the difference data value becomes almost zero (zero) as shown in FIG. 7. In this case, when the pattern of the wafer W is inspected using the wafer inspection system, accurate information on the pattern of the wafer W can be obtained without compensation for optical signal data.

도 8은 보상된 제1 스펙트럼 데이터와 기준 스펙트럼 데이터의 차이 데이터를 설명하기 위한 그래프이다.8 is a graph for explaining difference data between compensated first spectrum data and reference spectrum data.

도 8에서와 같이 상기 차이 데이터를 이용하여 상기 제1 스펙트럼 데이터를 보상한 후, 상기 기준 스펙트럼 데이터와의 차이 데이터를 산출하면 그 값은 거의 0(zero)이다. 따라서 상기 보상된 제1 스펙트럼 데이터는 상기 기준 데이터와 실질적으로 동일하다고 판단될 수 있다. 그러므로 오류가 있는 웨이퍼 검사 시스템에서 획득된 상기 제1 스펙터럼 데이터를 보상한 후 연산하여 얻어진 패턴의 데이터와 정상적인 웨이퍼 검사 시스템에서 획득된 스펙터럼 데이터를 연산하여 얻어진 패턴의 데이터는 실질적으로 동일하다고 판단할 수 있다. As shown in FIG. 8, when the first spectrum data is compensated using the difference data, the difference data with the reference spectrum data is calculated, and the value is almost zero. Therefore, the compensated first spectrum data may be determined to be substantially the same as the reference data. Therefore, it is determined that the data of the pattern obtained by compensating the first spectral data obtained in the faulty wafer inspection system and the pattern data obtained by computing the spectral data obtained in the normal wafer inspection system are substantially the same. can do.

도 4에 도시된 차이 데이터는 기준 스펙트럼 데이터를 기준으로 한 데이터이므로 상기 제1 스펙트럼 데이터의 보상시 상기 차이 데이터의 음의 값을 보상한다. Since the difference data shown in FIG. 4 is based on reference spectrum data, a negative value of the difference data is compensated for when compensating the first spectrum data.

도 5에 도시된 차이 데이터는 제1 광 스펙트럼 데이터를 기준으로 한 데이터이므로 상기 제1 스펙트럼 데이터의 보상시 상기 차이 데이터 그대로 보상한다.Since the difference data shown in FIG. 5 is based on the first light spectrum data, the difference data is compensated as it is when the first spectrum data is compensated.

상기 차이 데이터의 산출이 완료되면, 스테이지(100)로 패턴의 검사를 위한 웨이퍼(W)를 로딩한다. 상기 검사 웨이퍼(W)로 조광부(200)에서 광을 조사한다. 광 검출부(300)는 상기 검사 웨이퍼(W)로부터 반사되는 광을 검출한다. 따라서 제2 광 신호 데이터를 획득한다(S300).When the calculation of the difference data is completed, the wafer 100 is loaded into the stage 100 to inspect the pattern. Light is irradiated from the dimming part 200 to the inspection wafer W. The light detector 300 detects light reflected from the inspection wafer W. Therefore, the second optical signal data is obtained (S300).

상기 광 검출부(300)에서 얻어진 제2 광 신호 데이터는 중앙 처리부(500)의 보상 유닛(520)으로 전송된다. 상기 보상 유닛(520)은 상기 제2 광 신호 데이터에 기 산출된 차이 데이터를 추가하여 보상한다(S400).The second optical signal data obtained by the light detector 300 is transmitted to the compensation unit 520 of the central processing unit 500. The compensation unit 520 compensates by adding the calculated difference data to the second optical signal data (S400).

상기 보상 유닛(520)은 상기 광 검출부(300)에서 검출되는 제 2광 신호 데이터에 상기 데이터 차이를 항상 보상한다. The compensation unit 520 always compensates for the data difference to the second optical signal data detected by the light detector 300.

이후 상기 보상된 제2 광 신호 데이터를 연산 유닛(530)에서 연산하여 상기 검사 웨이퍼(W)의 패턴에 대한 정보를 얻는다. 따라서 상기 웨이퍼 검사 시스템에서 상기 웨이퍼(W)의 패턴에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있다. Thereafter, the compensated second optical signal data is calculated in the calculation unit 530 to obtain information about the pattern of the inspection wafer W. Therefore, accurate information about the pattern of the wafer W can be obtained in the wafer inspection system.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 검사 시스템의 데이터 보상 방법은 기준 광 신호 데이터와 비교하여 그 차이 데이터를 산출하고, 산출된 차이 데이터를 이용하여 이후 상기 웨이퍼 검사 시스템에서 얻어지는 광 신호 데이터를 보상한다. 따라서 상기 웨이퍼 검사 시스템에서 얻어지는 광 신호 데이터에 이상이 있더라도 이를 보상하여 웨이퍼에 대한 정확한 데이터를 얻을 수 있다. 또한 상기 광 신호 데이터의 보상에 소요되는 시간을 줄일 수 있다. As described above, the data compensation method of the wafer inspection system according to the preferred embodiment of the present invention compares the reference optical signal data to calculate the difference data, and then uses the calculated difference data to obtain the light obtained in the wafer inspection system. Compensate signal data. Therefore, even if there is an abnormality in the optical signal data obtained by the wafer inspection system, it is possible to obtain accurate data on the wafer by compensating for this. In addition, the time required for compensation of the optical signal data can be reduced.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있 음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. I can understand that you can.

Claims (4)

웨이퍼 검사 시스템을 이용하여 기준 웨이퍼로부터 제1 광 신호 데이터를 획득하는 단계;Obtaining first optical signal data from a reference wafer using a wafer inspection system; 상기 제1 광 신호 데이터와 상기 기준 웨이퍼에 대하여 기 설정된 기준 광 신호 데이터를 비교하여 차이 데이터를 산출하는 단계;Calculating difference data by comparing the first optical signal data with preset reference optical signal data with respect to the reference wafer; 상기 웨이퍼 검사 시스템을 이용하여 검사 대상 웨이퍼로부터 제2 광 신호 데이터를 획득하는 단계; 및Acquiring second optical signal data from a wafer to be inspected using the wafer inspection system; And 상기 제2 광 신호 데이터를 상기 차이 데이터를 이용하여 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 시스템의 데이터 보상 방법.And compensating for the second optical signal data using the difference data. 제1항에 있어서, 상기 차이 데이터가 상기 기준 광 신호 데이터를 기준으로 산출된 경우, 상기 차이 데이터의 음의 값을 상기 제2 광 신호 데이터에 보상하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 시스템의 데이터 보상 방법.The method of claim 1, wherein when the difference data is calculated based on the reference optical signal data, a negative value of the difference data is compensated for in the second optical signal data. . 제1항에 있어서, 상기 차이 데이터가 상기 제1 광 신호 데이터를 기준으로 산출된 경우, 상기 차이 데이터의 값을 그대로 상기 제2 광 신호 데이터에 보상하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 시스템의 데이터 보상 방법.The method of claim 1, wherein when the difference data is calculated based on the first optical signal data, the value of the difference data is compensated to the second optical signal data as it is. . 제1항에 있어서, 상기 광 신호 데이터들은 스펙트럼 신호 데이터인 것을 특 징으로 하는 웨이퍼 검사 시스템의 데이터 보상 방법.The method of claim 1, wherein the optical signal data is spectral signal data.
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