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KR20160146913A - 공초점 라인 검사 광학 시스템 - Google Patents

공초점 라인 검사 광학 시스템 Download PDF

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KR20160146913A
KR20160146913A KR1020167032599A KR20167032599A KR20160146913A KR 20160146913 A KR20160146913 A KR 20160146913A KR 1020167032599 A KR1020167032599 A KR 1020167032599A KR 20167032599 A KR20167032599 A KR 20167032599A KR 20160146913 A KR20160146913 A KR 20160146913A
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KR
South Korea
Prior art keywords
line image
survey line
slit aperture
processor
wafer inspection
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020167032599A
Other languages
English (en)
Inventor
마크 에스 왕
크리스 커크
안드레이 카리소브
Original Assignee
케이엘에이-텐코 코포레이션
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 케이엘에이-텐코 코포레이션 filed Critical 케이엘에이-텐코 코포레이션
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Abstract

라인 스캔 웨이퍼 검사 시스템은, 사이드로브를 제거하고 스캐닝 방향을 따른 해상도를 향상시키기 위해서, 공초점 슬릿 애퍼처 필터를 포함한다. 슬릿 애퍼처 필터와 연관된 위치 검출기가 슬릿 애퍼처에 대한 조사 라인 이미지 위치를 모니터링하고 교정하여 이미지 위치 변동을 용인 가능한 한계 내에서 유지한다. 각각의 검출기는 라인 위치를 측정하고, 이어서 피드백 루프에서 수집 경로 내의 광학적, 기계적, 및 전자적 부품들을 조정하기 위해서 라인 위치 신호를 이용한다. 피드백 루프를 실행 시간 보정 프로세스에서 또는 검사 중에 이용하여 안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

공초점 라인 검사 광학 시스템{CONFOCAL LINE INSPECTION OPTICAL SYSTEM}
우선권
본원은, 전체가 본원에서 참조로 포함되는, 2014년 4월 22일자로 출원된 미국 가출원 제61/982,754호의 35 U.S.C. § 119(e) 하의 이익 향유를 주장한다.
본 개시 내용은 일반적으로 웨이퍼 검사 시스템에 관한 것이고, 특히 공초점 스캐닝 요소를 가지는 라인 스캔 검사 장치에 관한 것이다.
공초점 현미경에서, 렌즈의 공초점 평면 내의 핀홀 필터(pinhole filter)가 포커스되지 않은 광을 제거한다. 그러나, 공초점 핀홀 필터가 센서로 투사되는 조사 라인(illumination line)을 잘라 내기(clip) 때문에; 핀홀 필터에 대한 그러한 라인의 임의 편이(shift)가 이미지 세기의 변화를 초래할 것이다.
해상도를 개선하는 반면, 공초점 핀홀 필터는 또한 열적 천이(drift)로 인한 포커스 및 기준 방향 변동(focus and boresight variation), 진동 및 구성요소들의 기계적 반복 가능성에 대한 공구 민감도를 증가시킨다. 증가된 민감도는 공구의 안정성에 영향을 미치고, 공구의 복잡성으로 인해서 그러한 증가된 민감도 인자의 전부를 제거하는 것은 비현실적이다.
결과적으로, 공초점 슬릿 애퍼처(aperture) 필터를 이용한 웨이퍼 검사에 적합하고 안정성을 증가시키는 장치가 존재한다면 유리할 것이다.
따라서, 본 발명은 공초점 슬릿 애퍼처 필터를 이용한 웨이퍼 검사를 위한 신규한 장치에 관한 것이고 안정성을 증가시킨다.
일 실시예에서, 라인 스캔 웨이퍼 검사 시스템은, 슬릿 애퍼처 필터에 대한 라인 위치를 모니터링하고 교정하여 이미지 세기 변동을 용인 가능한 한계 내에서 유지하기 위한, 공초점 평면 내의 각각의 슬릿 애퍼처 필터와 연관된 검출기를 포함한다. 각각의 검출기는 라인 위치를 측정하고, 이어서 피드백 루프에서 수집 경로 내의 광학적 구성요소들을 조정하기 위해서 라인 위치 신호를 이용한다.
일 실시예에서, 피드백 루프가 실행 시간 보정 프로세스(runtime calibration process)에서 이용된다. 다른 실시예에서, 피드백 루프는, 안정성을 향상시키기 위해서 검사 중에 실시간 보상 메커니즘으로서 이용된다.
전술한 일반적인 설명 및 이하의 구체적인 설명 모두가 단지 예시적 및 설명적인 것이고 청구된 본 발명을 제한하지 않는다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 명세서 내에 포함되고 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면이 본 발명의 실시예를 묘사하고, 일반적인 설명과 함께, 원리를 설명하는 역할을 한다.
본 개시 내용의 수 많은 장점이 첨부 도면의 참조에 의해서 당업자에 의해서 보다 잘 이해될 수 있을 것이다.
도 1a는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 웨이퍼 검사 시스템의 정면도를 도시한다.
도 1b는 하나의 이미지 센서 및 위치 검출기 쌍의 구체적인 상면도를 도시한다.
도 2는 이동 웨이퍼 검사 시스템 내에서 산란되는 웨이퍼 광의 근접도를 도시한다.
도 3은 도 1의 웨이퍼 검사 시스템의 일부의 근접도를 도시한다.
도 4는 도 1의 웨이퍼 검사 시스템의 일부의 근접도를 도시한다.
도 5는 본 개시 내용의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 시스템의 블록도를 도시한다.
도 6은 라인 조사(illumination; 照射) 웨이퍼 검사 시스템 내에서 검사 광학장치(optics)를 조정하는 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
이제, 첨부 도면에 도시된, 개시된 청구 대상에 대한 구체적인 설명을 할 것이다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의해서만 제한되고; 수 많은 대안예, 변경예, 및 균등물이 포함된다. 명료함을 목적으로, 설명을 불필요하게 불명료하게 만드는 것을 방지하기 위해서, 실시예와 관련된 기술 분야에서 공지된 기술적 자료를 구체적으로 설명하지 않았다.
본 개시 내용의 하나 이상의 실시예가, 본원에서 참조로 포함되는 미국 특허 제7,525,649호에 의해서 추가적으로 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a를 참조하면, 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 웨이퍼 검사 시스템의 정면도가 도시되어 있다. 일부 실시예에서, 라인 스캔 광학적 검사 시스템(100)과 같은 웨이퍼 검사 시스템은 웨이퍼(100) 내의 결함으로부터의 산란 광을 수집하고 그러한 광을 상응하는 어레이 라인 센서(114, 116, 118) 상으로 이미지화(image)하기 위한 3개의 수집 채널(102, 104, 106)을 포함한다. 위치 검출기(115, 117, 119)는 각각이 어레이 라인 센서(114, 116, 118)와 연관된다. 일부 실시예에서, 조사 광학장치가, 웨이퍼(101) 상의 스캐닝 위치에서 얇은 라인(120)을 형성한다. 웨이퍼(101) 상의 조사되는 스캐닝 위치로부터의 산란 광이 3개의 수집 채널(102, 104, 106)에 의해서 수집되고 각각의 어레이 라인 센서(114, 116, 118) 상으로 포커스된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 얇은 라인(120)이 웨이퍼 상에서 1 ㎛ 미만의 폭을 가질 수 있으나, 반드시 그러한 폭을 가져야 하는 것은 아니다. 웨이퍼(101)의 피쳐(feature) 및 결함으로부터의 산란 광은 각각의 수집 채널(102, 104, 106) 내에서 어레이 라인 센서(114, 116, 118) 상으로 이미지화된다. 어레이 라인 센서(114, 116, 118)가 당업계에 공지된 임의의 이미지화 기술을 포함할 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 어레이 라인 센서(114, 116, 118)가 CCD(charge coupled devices) 또는 TDI(time-delayed integration) 장치를 포함한다.
일부 실시예에서, 각각의 어레이 라인 센서(114, 116, 118)가 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112)와 연관된다. 라인 스캔 광학적 검사 시스템(100)이 라인 조사 장치를 포함하는 적어도 하나의 실시예에서, 어레이 라인 센서(114, 116, 118)는, 모든 산란된 광을 수집하기 위한 (조사되는 라인(120)에 수직인) x-방향을 따른 큰 시야를 위해서 구성될 수 있을 것이다. 위치 검출기(115, 117, 119)는 (조사되는 라인(120)의 장축을 따르는) y-방향으로 상응 어레이 라인 센서(114, 116, 118)의 바로 외부에 배치된다. 이러한 위치 검출기(115, 117, 119)는 웨이퍼(101)로부터 산란된 광을 추적하고 산란된 광의 위치를, 상응하는 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112)의 중심에 상응하는 보정된 위치에 대해서 비교한다. 상응하는 수집 채널(102, 104, 106) 내의 광학 소자를 이동시켜 웨이퍼(101)로부터의 산란 광이 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112) 상에 센터링되도록 보장하기 위해서, 위치 검출기(115, 117, 119)에 의해서 생성된 오류 신호가 이용된다. 당업자는, 도 1의 위치 검출기(115, 117, 119)가 조사 라인(120)에 수직인 방향으로 어레이 라인 센서(114, 116, 118)에 오프셋되어 도시되어 있지만, 그러한 조사가 단지 2-차원적인 매체의 한계(limitation)의 함수라는 것을 이해할 수 있을 것이다.
일부 실시예에서, 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112)가, 상응하는 어레이 라인 센서(114, 116, 118)에 실질적으로 접경한다. 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112)가 약간의 거리 만큼 상응 어레이 라인 센서(114, 116, 118)로부터 분리되는 다른 실시예에서, 원통형 렌즈가 광을 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112)로 재-포커스할 수 있을 것이다.
라인 스캔 검사 공구의 경우에, 웨이퍼(101) 스캐닝 방향을 따른 해상도가 조사 라인 프로파일에 의해서 결정될 수 있을 것이다. x-방향을 따른 해상도가 조사 라인 폭에 의해서 결정될 수 있을 것이다. 라인 폭이, 1의 이론적인 한계를 가지는 라인 형성 실린더(line formation cylinder)(LFC)의 개구수(numerical aperture)(NA)에 의해서, 그리고 입사 동공(entrance pupil)에서의 가우스 빔(Gaussian beam)에 의해서 제한될 수 있을 것이다. 더 좁은 라인 폭이 보다 공격적인 가우스 충전율(Gaussian fill factor)로 달성될 수 있을 것이나, 회절 링잉(diffraction ringing)으로부터의 사이드로브(sidelobe)가 성능 한계를 초래한다는 것을 주목하여야 할 것이다. 검출기에 위치되는 공초점 슬릿 애퍼처 필터가 이러한 한계를 넘어서서 스캐닝 방향을 따른 해상도를 향상시킨다. 라인 스캔 광학적 검사 시스템(100)에서, 각각의 어레이 라인 센서(114, 116, 118)에서의 공초점 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112)가 스캐닝 방향을 따른 해상도를 향상시키고 조명 라인 사이드로브에 대한 민감도를 억제한다.
점(point)이 조명 라인(x-방향)에 수직인 방향으로 웨이퍼(101)에 걸쳐 스캔할 때, 어레이 라인 센서(114, 116, 118) 상에 생성된 이미지가 각각의 수집 채널(102, 104, 106)에 대해서 규정된 점상 분포 함수(point spread function)를 이용하여 설명될 수 있다:
FPS_Channel(X, Y, Z)
여기에서, X, Y는 각각의 어레이 라인 센서(114, 116, 118)에 대한 국부 좌표계(local coordinate)이고, Z는, 조사된 지점이 어레이 라인 센서(114, 116, 118) 결합선(conjugage)에 있지 않을 때의 디포커스 값이다. 조사 라인 분포 함수가 이하에 의해서 설명된다:
웨이퍼 좌표(xw)에서의
FPS_Illuminationl(xw).
수집 채널(102, 104, 106)에 대한 배율(M)이 주어지면, 조사 프로파일을 포함하는 전체 점상 분포 함수가:
X에 걸친 어레이 라인 센서(114, 116, 118)의 길이에 걸쳐 적분된
FPS(xw, yw, X) = FPS_ Illuminationl(xw)*FPS_Channel(X-M*xw, M*yw, Z) 이다.
X = 0에서 센터링된, 좁은 슬릿 애퍼처 필터(110)에서, 중앙 수집 채널(104)의 경우에, Z가 일정하다:
FPS(xw, yw) = FPS_ Illuminationl(xw)*FPS_Center(-M*xw, M*yw, Z)
일 실시예에서, 양 점상 분포 함수들이 가우스 형상,
Figure pct00001
를 갖는다면, 폭(W)(조사 점상 분포 함수의 WIL 및 WC 채널 점상 분포 함수)에서, 시스템 점상 분포 함수가 또한 가우스형이고, 다음과 같이 계산된다:
Figure pct00002
그러한 점상 분포 함수가 더 좁은 라인 폭 및 더 높은 해상도를 가질 수 있을 것이다. 넓은 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112) 폭에서, 채널 점상 분포 함수의 적분 후에, x-방향을 따른 라인 폭이 조사 라인 폭에 의해서만 결정된다. 적어도 일부 경우에, 좁은 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112)가 사이드로브 에너지를 수집하지 않을 것이나, 넓은 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112)는 사이드로브 에너지를 수집할 것임을 주목하여야 할 것이다.
사이드 수집 채널(114, 118)의 경우에도 유사한 효과가 관찰된다는 것을 추가적으로 주목하여야 할 것이다. 이러한 경우에, 넓은 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112) 및 검출기(114, 116, 118) 폭의 경우에, 전체적인 라인 폭이 조사 라인 폭에 의해서 결정된다. 또한, 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112)의 경우에, 증배율(multiplication factor)로 인해서 라인 폭이 감소된다.
센서에서 기계적 및 전자적으로, 좁은 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112)가 구현될 때, 사이드로브가 상당히 억제될 수 있다. 사이드로브를 억제하는 것은 더 좁은 라인 폭으로 더 높은 해상도를 가능하게 한다. 사이드로브를 적절하게 억제하는 것은 포커스된 광이 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112) 내의 슬릿 상에서 정확하게 센터링될 것을 요구하고; 그에 따라 라인 조사 시스템(100)이 수집 채널(102, 104, 106) 중 하나 이상에서의 광학 소자의 위치를 변경할 수 있게 하는 위치 검출기(115, 117, 119)가 바람직하다. 그러나, 검사 민감도가 문제가 될 수 있을 것인데, 이는 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112)가 필연적으로 소정 정도의 광 손실을 유발할 것이기 때문이다. 그에 따라, 보다 많은 광이 필요할 때, 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112)가 교체될 수 있는 것이 중요하다. 기계적 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112)를 포함하는 시스템이 그러한 슬릿 애퍼처 필터를 교환하기 위한 메커니즘을 포함할 수 있을 것이다. 대안적으로, 전자적 슬릿 애퍼처 필터가 상이한 적용예들을 위해서 상이한 슬릿 애퍼처 폭들로 조정될 수 있도록, 전자적 슬릿 애퍼처 필터(108, 110, 112)를 포함하는 시스템이 구성될 수 있을 것이다.
도 1b를 참조하면, 하나의 이미지 센서 및 위치 검출기 쌍의 구체적인 상면도가 도시되어 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 도 1a의 제1 수집 채널이 연관된 이미지 센서(116) 및 위치 검출기(117)를 갖는다. 제1 수집 채널로부터의 조사 라인 이미지(122)가 이미지 센서(116) 및 위치 검출기(117) 모두를 조사한다. 이미지 센서를 조사하는 조사 라인 이미지(122)의 부분이 상응 슬릿 애퍼처 필터(108)에 의해서 필터링될 수 있는 반면, 위치 검출기를 조사하는 부분은 그렇지 않을 수 있을 것이다. 위치 검출기(117)가 스캐닝 방향(x-방향)을 따른 조사 라인 이미지(122)의 위치에 상응하는 신호를 생성한다. 일부 실시예에서, 유사한 이미지 센서(116)/위치 검출기(117) 쌍이 각각의 수집 채널에 대해서 이용된다.
도 2를 참조하면, 이동 웨이퍼 검사 시스템 내에서 산란되는 웨이퍼 광의 근접도가 도시되어 있다. 웨이퍼 검사 프로세스에서, 웨이퍼가 이동 방향(200)으로 이동될 때, 웨이퍼가 조사 프로파일(206)을 가지는 라인 조사 공급원에 의해서 조사된다. 일차적인 광(210)은, 하나 이상의 수집 채널에 의해서 수신되고 포커스되도록 웨이퍼에 의해서 산란된다. 또한, 이차적인 광(212)이 바람직하지 못한 구조물(202)에 의해서 산란될 수도 있을 것이다.
도 3을 참조하면, 도 1의 웨이퍼 검사 시스템의 일부의 근접도가 도시되어 있다. 본 개시 내용의 적어도 하나의 실시예에서, 제1 슬릿 애퍼처 필터(108)가 제1 수집 채널과 연관된다. 제1 슬릿 애퍼처 필터(108)가 제1 수집 채널 광학장치에 의해서 규정되는 공초점 평면 내에 배치되고 배향된다. 제1 슬릿 애퍼처 필터(108)는, 라인 조사 공급원에 의한, 웨이퍼에 의해 산란된 일차적인 광과 연관된 일차적인 빔(300)을 전달하고, 웨이퍼에 의해서 산란된 라인 조사 빔의 사이드로브 또는 이차적인 광과 연관된 부차적인 빔(302)을 필터링하여 제거한다.
적어도 하나의 실시예에서, 제1 슬릿 애퍼처 필터(108)가 기계적 필터를 포함한다. 증가된 민감도가 요구되는 경우에 보다 많은 광을 허용하기 위해서, 그러한 기계적 필터가 큰 슬릿 애퍼처를 가지는 기계적 필터로 대체될 수 있을 것이다. 대안적으로, 적어도 하나의 실시예에서, 제1 슬릿 애퍼처 필터(108)가 전자적 필터를 포함한다. 전자적 필터는, 특별한 적용예를 위한 시스템 민감도를 위해서 요구되는 바에 따라, 더 큰 또는 더 작은 개구를 생성하도록 조정될 수 있을 것이다.
도 4를 참조하면, 도 1의 웨이퍼 검사 시스템의 일부의 근접도가 도시되어 있다. 본 개시 내용의 적어도 하나의 실시예에서, 제2 슬릿 애퍼처 필터(110)가 제2 수집 채널과 연관된다. 제2 슬릿 애퍼처 필터(110)가 제2 수집 채널 광학장치에 의해서 규정되는 공초점 평면 내에 배치되고 배향된다. 제2 슬릿 애퍼처 필터(110)는, 라인 조사 공급원에 의한, 웨이퍼에 의해 산란된 일차적인 광과 연관된 일차적인 빔(400)을 전달하고, 웨이퍼에 의해서 산란된 라인 조사 빔의 사이드로브 또는 이차적인 광과 연관된 부차적인 빔(402)을 필터링하여 제거한다.
적어도 하나의 실시예에서, 제2 슬릿 애퍼처 필터(108)가 기계적 필터를 포함한다. 증가된 민감도가 요구되는 경우에 보다 많은 광을 허용하기 위해서, 그러한 기계적 필터가 큰 슬릿 애퍼처를 가지는 기계적 필터로 대체될 수 있을 것이다. 대안적으로, 적어도 하나의 실시예에서, 제2 슬릿 애퍼처 필터(108)가 전자적 필터를 포함한다. 전자적 필터는, 시스템 민감도를 위해서 요구되는 바에 따라, 더 큰 또는 더 작은 개구를 생성하도록 조정될 수 있을 것이다.
도 5를 참조하면, 본 개시 내용의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 시스템(500)의 블록도가 도시되어 있다. 컴퓨터 시스템(500)은, 프로세서(502), 프로세서 실행 가능 프로그램 코드를 구현하기 위해서 프로세서(502)로 연결된 메모리(504), 및 프로세서(502)에 연결된 하나 이상의 검출기(508, 510, 512)를 포함한다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 검출기(508, 510, 512)의 각각이 수집 채널과 연관된다. 일부 실시예에서, 컴퓨터 시스템(500)이 프로세서(502)에 연결된 데이터 저장 소자(506)를 포함한다. 일부 실시예에서, 데이터 저장 소자(506)는, 하나 이상의 조사 프로파일 및 하나 이상의 검출기(508, 510, 512)로부터 수신된 하나 이상의 라인 이미지를 저장하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 컴퓨터 시스템(500)은 각각의 검출기(508, 510, 512)와 연관되고 프로세서(502)에 연결된 전자적 애퍼처(514, 516, 518)를 더 포함할 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 전자적 애퍼처(514, 516, 518)가 필요에 따라 더 큰 또는 더 작은 슬릿 애퍼처를 생성하도록 조절될 수 있을 것이다.
도 6을 참조하면, 본 개시 내용의 실시예에 따른, 라인 조사 웨이퍼 검사 시스템 내의 검사 광학장치를 조정하는 방법을 도시하는 흐름도가 도시되어 있다. 제1 단계(600)에서, 검사 시스템 내에서, 하나 이상의 수집 채널로부터의 웨이퍼 조사 라인 이미지가 상응하는 슬릿 애퍼처로 필터링된다. 제2 단계(602)에서, 하나 이상의 검출기가 조사 라인 이미지를 수신한다.
제3 단계(604)에서, 하나 이상의 검출기에 연결된 프로세서가 조사 라인 이미지를 분석하여, 미리 결정된 공초점 평면 위치에서 조사 라인 이미지를 포커스하도록 수집 채널이 구성되었는지를 결정한다. 제4 단계(606)에서, 프로세서는 수집 채널의 공초점 평면을 조정한다. 공초점 평면이, 수집 채널 내의 하나 이상의 광학 소자의 상대적 또는 절대적 위치를 변경하는 것, 웨이퍼 검사 프로세스를 실시하는 라인 조사 웨이퍼 검사 시스템 내의 기계적 요소를 변경하는 것, 얇은 라인 조사를 생성하는 조사 장치 내의 전자 소자 또는 광학 소자를 변경하는 것, 또는 웨이퍼 검사 프로세스를 실시하는 라인 조사 웨이퍼 검사 시스템 내의 전기적 부품을 변경하는 것에 의해서 조정될 수 있을 것이다.
대안적으로, 하나 이상의 검출기에 연결된 프로세서가 조사 라인 이미지를 분석하여(608), 검출기에서의 조사 라인 이미지가 희망 위치에 있는지를 결정할 것이다. 이어서, 프로세서가 슬릿 애퍼처의 위치, 상응하는 수집 채널 내의 하나 이상의 광학 소자의 위치, 웨이퍼 검사 프로세스를 실시하는 라인 조사 웨이퍼 검사 시스템 내의 기계적 요소, 얇은 라인 조사를 생성하는 조사 장치 내의 전자 소자 또는 광학 소자, 또는 웨이퍼 검사 프로세스를 실시하는 라인 조사 웨이퍼 검사 시스템 내의 전기적 부품을 조정하여(610), 조사 라인 이미지를 희망 위치로 이동시킬 수 있을 것이다.
임의의 실시예에서, 검사 시스템이 피드백 루프 조정 프로세스에서 후속 조사 라인 이미지를 필터링(600)하고 수신(602)할 수 있을 것이다.
본 발명 및 본 발명의 많은 부수적인 장점은 본 발명의 실시예에 관한 전술한 설명으로부터 이해될 것이고, 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않고도 또는 본 발명을 구성하는 장점의 전부를 희생하지 않고도, 본 발명의 구성요소의 형태, 구성, 및 배열의 다양한 변화가 명확하게 이루어질 수 있는 것으로 생각된다. 앞서 설명한 본원에서의 형태는 단지 예시적인 것이고, 이하의 청구항은 그러한 변화를 포괄하고 포함할 것이다.

Claims (20)

  1. 웨이퍼 검사 시스템으로서:
    공초점 평면(confocal plane)에서, 피검사 웨이퍼로부터 산란된, 라인 조사 시스템으로부터의 광을 포커스하도록 구성된 복수의 광학 소자를 포함하는 하나 이상의 수집 채널;
    하나 이상의 슬릿 애퍼처 필터로서, 상기 하나 이상의 슬릿 애퍼처 필터 중 적어도 하나가 상기 하나 이상의 수집 채널 중 적어도 하나와 연관되는, 하나 이상의 슬릿 애퍼처 필터; 및
    하나 이상의 위치 검출기로서, 상기 하나 이상의 위치 검출기 중 적어도 하나가 상기 하나 이상의 수집 채널 중 적어도 하나와 연관되는, 하나 이상의 위치 검출기를 포함하고,
    상기 하나 이상의 슬릿 애퍼처 필터 중 적어도 하나가, 연관된 이미지 센서로 전송된 이미지로부터 사이드로브(sidelobes)를 필터링하도록 구성되는 것인 웨이퍼 검사 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 위치 검출기에 연결된 프로세서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는:
    상기 하나 이상의 위치 검출기로부터 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 수신하고;
    상기 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 분석하여, 상기 연관된 이미지 센서 상으로 투사된, 필터링된 조사 라인 이미지의 위치를 결정하고; 그리고
    상기 하나 이상의 수집 채널 내의 하나 이상의 광학 소자, 상기 웨이퍼 검사 시스템 내의 기계적 요소, 상기 웨이퍼 검사 시스템 내의 전기적 부품, 또는 상기 웨이퍼 검사 시스템 내의 조사 장치의 광학 소자 또는 전자 소자의 위치 중 적어도 하나를 조정하여, 조사 라인 이미지의 위치를 변경하도록
    구성되는 것인 웨이퍼 검사 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 위치 검출기에 연결된 프로세서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는:
    상기 하나 이상의 위치 검출기로부터 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 수신하고;
    상기 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 분석하여, 상기 하나 이상의 위치 검출기 중 하나 및 상기 하나 이상의 슬릿 애퍼처 필터 중 상응하는 하나와 연관된 상기 하나 이상의 수집 채널 내의 상기 수집 채널과 연관된 공초점 평면 빔 위치를 결정하고; 그리고
    상기 수집 채널 내의 하나 이상의 광학 소자, 상기 웨이퍼 검사 시스템 내의 기계적 요소, 또는 상기 웨이퍼 검사 시스템 내의 전기적 부품의 위치 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 하나 이상의 슬릿 애퍼처 필터 중 하나에 상응하는 희망 공초점 평면 빔 위치를 생성하도록
    구성되는 것인 웨이퍼 검사 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는 추가로:
    상기 하나 이상의 위치 검출기로부터 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 수신하고;
    상기 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 분석하여, 상기 연관된 이미지 센서 상으로 투사된, 필터링된 조사 라인 이미지의 위치를 결정하고; 그리고
    상기 하나 이상의 수집 채널 내의 하나 이상의 광학 소자, 상기 웨이퍼 검사 시스템 내의 기계적 요소, 또는 상기 웨이퍼 검사 시스템 내의 전기적 부품의 위치 중 적어도 하나를 조정하여 상기 연관된 이미지 센서에 대한 조사 라인 이미지의 위치를 변경하도록
    구성되는 것인 웨이퍼 검사 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    하나 이상의 위치 검출기에 연결된 프로세서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는:
    상기 하나 이상의 위치 검출기로부터 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 수신하고;
    상기 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 분석하여, 상기 조사 라인 이미지의 위치를 결정하고; 그리고
    상기 슬릿 애퍼처 필터의 슬릿이 x-방향으로 상기 조사 라인 이미지 상에 센터링되도록, 상응하는 슬릿 애퍼처 필터의 위치를 조정하도록
    구성되는 것인 웨이퍼 검사 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 위치 검출기에 연결된 프로세서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는:
    상기 하나 이상의 위치 검출기로부터 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 수신하고;
    상기 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 분석하여, 상기 연관된 이미지 센서 상으로 투사된, 필터링된 조사 라인 이미지의 위치를 결정하고; 그리고
    상기 슬릿 애퍼처 필터의 슬릿이 x-방향으로 조사 라인 이미지 상에 센터링되도록, 상응하는 슬릿 애퍼처 필터의 위치를 조정하도록
    구성되는 것인 웨이퍼 검사 시스템.
  7. 장치로서:
    프로세서;
    상기 프로세서에 연결되고 프로세서 실행 가능 코드를 구현하도록 구성되는 메모리;
    상기 프로세서에 연결되고 조사 라인 이미지를 수신하도록 구성된 하나 이상의 위치 검출기로서, 상기 조사 라인 이미지가 또한 웨이퍼 검사 프로세스에서 연관된 이미지 센서 상으로 투사되는 것인 하나 이상의 위치 검출기;
    하나 이상의 슬릿 애퍼처 필터로서, 상기 하나 이상의 슬릿 애퍼처 필터 중 적어도 하나가 상기 하나 이상의 위치 검출기 중 적어도 하나와 연관되고, 상기 연관된 이미지 센서와 연관된 수집 채널의 공초점 평면 내에 배치되는 것인 하나 이상의 슬릿 애퍼처 필터를 포함하고;
    상기 하나 이상의 슬릿 애퍼처 필터 중 적어도 하나는, 상기 연관된 이미지 센서로 전송된 상기 조사 라인 이미지로부터 사이드로브를 필터링하도록 구성되고;
    상기 프로세서 실행 가능 코드는 상기 프로세서를,
    상기 하나 이상의 위치 검출기로부터 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 수신하고; 그리고
    하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 분석하도록 구성하는 것인 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 분석하는 것은, 상기 조사 라인 이미지의 위치를 결정하는 것을 포함하고;
    상기 프로세서 실행 가능 코드는, 상기 프로세서를, 상기 하나 이상의 수집 채널 내의 하나 이상의 광학 소자, 상기 웨이퍼 검사 프로세스를 실시하는 장치 내의 기계적 요소, 또는 상기 웨이퍼 검사 프로세스를 실시하는 장치 내의 전기적 부품의 위치 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 조사 라인 이미지의 위치를 변경하도록 추가적으로 구성하는 것인 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 분석하는 것은, 하나 이상의 위치 검출기 중 하나 및 상기 하나 이상의 슬릿 애퍼처 필터 중 상응하는 하나를 포함하는 수집 채널과 연관된 공초점 평면 빔 위치를 결정하는 것을 포함하고;
    상기 프로세서 실행 가능 코드는, 상기 프로세서를, 상기 수집 채널 내의 하나 이상의 광학 소자, 상기 웨이퍼 검사 프로세스를 실시하는 장치 내의 기계적 요소, 또는 상기 웨이퍼 검사 프로세스를 실시하는 장치 내의 전기적 부품의 위치 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 하나 이상의 슬릿 애퍼처 필터 중 하나에 상응하는 희망 공초점 평면 빔 위치를 생성하도록 추가적으로 구성하는 것인 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 분석하는 것은, 상기 조사 라인 이미지의 위치를 결정하는 것을 더 포함하고;
    상기 프로세서 실행 가능 코드는, 상기 프로세서를, 상기 수집 채널 내의 하나 이상의 광학 소자, 상기 웨이퍼 검사 프로세스를 실시하는 장치 내의 기계적 요소, 또는 상기 웨이퍼 검사 프로세스를 실시하는 장치 내의 전기적 부품, 또는 상기 웨이퍼 검사 프로세스를 실시하는 장치와 연관된 조사 장치의 광학 소자 또는 전자 소자의 위치 중 적어도 하나를 조정하여 상기 조사 라인 이미지의 위치를 변경하도록 추가적으로 구성하는 것인 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서에 연결된 데이터 저장 소자를 더 포함하고,
    상기 프로세서 실행 가능 코드는, 상기 프로세서를,
    상기 하나 이상의 슬릿 애퍼처 필터 중 적어도 하나의 필터 내의 슬릿에 대한 상기 조사 라인 이미지의 위치를 결정하고;
    상기 위치를 상기 데이터 저장 소자 내에 저장된 적어도 하나의 슬릿 애퍼처 필터와 연관된 보정된 위치에 대해 비교하도록 추가적으로 구성하는 것인 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서 실행 가능 코드는, 상기 프로세서를,
    상기 하나 이상의 슬릿 애퍼처 필터의 적어도 하나와 연관된 공초점 평면을 결정하고;
    상기 공초점 평면을 상기 데이터 저장 소자 내에 저장된 적어도 하나의 슬릿 애퍼처 필터와 연관된 보정된 공초점 평면에 대해 비교하도록 추가적으로 구성하는 것인 장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서 실행 가능 코드는, 상기 프로세서를,
    상기 하나 이상의 위치 검출기로부터 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 수신하고;
    상기 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 분석하여 상기 조사 라인 이미지의 위치를 결정하고;
    상기 슬릿 애퍼처 필터의 슬릿이 x-방향으로 상기 조사 라인 이미지 상에 센터링되도록, 상응하는 슬릿 애퍼처 필터의 위치를 조정하도록 추가적으로 구성하는 것인 장치.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서 실행 가능 코드는, 상기 프로세서를,
    상기 하나 이상의 위치 검출기로부터 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 수신하고;
    상기 하나 이상의 조사 라인 이미지 신호를 분석하여 상기 조사 라인 이미지의 위치를 결정하고;
    상기 슬릿 애퍼처 필터의 슬릿이 x-방향으로 상기 조사 라인 이미지 상에 센터링되도록, 상응하는 슬릿 애퍼처 필터의 위치를 조정하도록 추가적으로 구성하는 것인 장치.
  15. 제조 프로세스에서 웨이퍼를 검사하기 위한 방법으로서:
    제1 수집 채널의 공초점 평면 내의 제1 슬릿 애퍼처 필터로 검사 프로세스에서 제1 이미지 센서 상으로 투사되는 조사 라인 이미지를 필터링하여, 조사 라인 이미지로부터 사이드로브를 제거하고 스캐닝 방향을 따라 향상된 해상도를 가지는 제1 필터링된 조사 라인 이미지를 생성하는 단계;
    제1 위치 검출기로 상기 조사 라인 이미지를 수신하는 단계;
    상기 조사 라인 이미지를 분석하여 상기 제1 필터링된 조사 라인 이미지와 연관된 위치를 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    슬릿 애퍼처 위치를 조정하여 상기 제1 필터링된 조사 라인 이미지와 연관된 위치를 교정하는 단계; 및
    피드백 루프에서 후속 조사 라인 이미지를 분석하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 조사 라인 이미지를 분석하여 상기 제1 필터링된 조사 라인 이미지와 연관된 공초점 평면 빔 위치를 결정하는 단계;
    상기 제1 수집 채널 내의 하나 이상의 광학 소자의 위치를 조정하여 상기 제1 필터링된 조사 라인 이미지와 연관된 희망 공초점 평면 빔 위치를 생성하는 단계; 및
    피드백 루프에서 후속 조사 라인 이미지를 분석하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    제2 수집 채널의 공초점 평면 내의 제2 슬릿 애퍼처 필터로 검사 프로세스에서 제2 이미지 센서 상으로 투사되는 조사 라인 이미지를 필터링하여, 상기 조사 라인 이미지로부터 사이드로브를 제거하고 스캐닝 방향을 따라 향상된 해상도를 가지는 제2 필터링된 조사 라인 이미지를 생성하는 단계;
    제2 위치 검출기로 상기 조사 라인 이미지를 수신하는 단계;
    상기 조사 라인 이미지를 분석하여, 상기 제2 필터링된 조사 라인 이미지와 연관된 위치를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    슬릿 애퍼처 위치를 조정하여 상기 제2 필터링된 조사 라인 이미지와 연관된 위치를 교정하는 단계; 및
    피드백 루프에서 후속 조사 라인 이미지를 분석하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 조사 라인 이미지를 분석하여 상기 제2 필터링된 조사 라인 이미지와 연관된 공초점 평면 빔 위치를 결정하는 단계;
    상기 제2 수집 채널 내의 하나 이상의 광학 소자의 위치를 조정하여, 상기 제2 필터링된 조사 라인 이미지와 연관된 희망 공초점 평면 빔 위치를 생성하는 단계; 및
    피드백 루프에서 후속 조사 라인 이미지를 분석하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
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