KR101403860B1 - 웨이퍼표면 검사장치 및 이를 이용한 웨이퍼 표면 검사방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼 표면 검출영역을 확대함으로써 검출시간을 단축할 수 있는 웨이퍼 표면 검사장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위해 웨이퍼 표면을 검사하기 위한 장치로서, 웨이퍼를 수평방향(x축) 및 수직방향(y축)으로 이동가능하게 하는 스테이지 장치와, 웨이퍼의 수직 상방에 설치되며 광학계와 카메라로 이루어지는 이미지 획득장치와, 웨이퍼의 상방 양측에 형성되는 한 쌍의 라인 레이저로 이루어지며, 상기 한 쌍의 라인 레이저는 웨이퍼의 중심의 수직상방(z축)에 대해 대칭으로 배치되고 웨이퍼에 조사되는 2개의 레이저빔이 웨이퍼 표면에 중첩적으로 조사되도록 경사지게 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 라인 레이저를 이용하여 중첩적으로 산란광이 발생하게 함으로써 웨이퍼 표면 이미지 획득시에 고가의 고해상도 카메라를 사용하지 않아도 선명한 이미지를 획득하는 장점을 가지게 된다. 게다가, 선형의 레이저빔을 사용함으로써 웨이퍼 표면에 대한 이미지 획득에 소요되는 시간이 감소됨으로써 웨이퍼 표면의 전체 이미지 획득에 소요되는 시간이 감소되어 검사시간이 단축되는 장점을 가지게 된다.

Description

웨이퍼표면 검사장치 및 이를 이용한 웨이퍼 표면 검사방법{WAFER SURFACE INSPECTION DEVICE AND WAFER SURFACE INSPECTION METHOD USING THEREOF}
본 발명은 웨이퍼 표면상에 부착된 파티클, 스크래치 등을 검사하기 위한 검사장치에 대한 것으로서, 보다 구체적으로는 라인 레이저를 이용하여 검출영역을 확대하고 검출시간을 확대할 수 있는 웨이퍼 표면 검사장치에 대한 것이다.
레이저를 이용한 웨이퍼 표면 파티클 및 결함 검사 방법은 많이 연구된 분야이며, 특히 KLA- Tencor 같은 기업은 상용화된 장비를 선보이고 있다.
레이저 표면 검사의 기본적인 개념은 도 9 에서와 같이 점 형태의 spot을 갖는 포인트 레이저(10)와 회전하는 미러(20)를 이용하여 스캐닝하는 것이다.
즉, 포인트 레이저(10)의 레이저가 웨이퍼 표면을 고속으로 좌우 방향으로 움직이면 조사하게 되면 웨이퍼 표면에 이물질이나 결함이 있을 경우 산란이 발생한다. 발생한 산란광은 필터와 렌즈 등으로 구성된 광학계(30)으로 유입되어 카메라(40)에서 영상으로 변환한다.
이미지 획득 후에는 스테이지 장치(50)를 통해 웨이퍼를 이송시킨 다음 동일한 방식으로 스캐닝 및 영상화 과정을 수행한다.
이와 같은 방식으로 웨이퍼 표면에 대해 스테이지의 움직임과 연동하여 다수의 이미지를 획득하는 과정을 반복한다. 이미지 획득 과정을 종료한 다음 웨이퍼 스테이지의 위치와 획득된 이미지를 조합하여 웨이퍼 표면의 파티클이나 스크래치의 영상을 얻을 수 있다.
이러한 종래기술은 포인트 스팟(point spot)을 갖는 포인트 레이저(10)를 웨이퍼의 표면에 조사하여 스캐닝하는 방식이므로 스캐닝 속도의 한계가 있고 스테이지 이동 속도에도 제한이 발생하게 되므로 전체 이미지를 구성하는 시간을 얻는데 기본적으로 오랜 시간이 소요되는 문제점이 발생한다.
또한, 카메라(40)에 포착되는 산란광(scattering)의 강도는 카메라(40)를 중심으로 비교적 작은 범위 내에 집중되므로 스캐닝 영역은 상대적으로 축소되어 웨이퍼 한 장의 이미지를 얻는데 시간이 길어지는 문제점이 발생하게 된다.
게다가, 포인트 레이저를 사용하는 경우 도 8a 에 도시된 바와 같이 산란광이 카메라의 중심에만 집중됨으로써 전체적으로 명확한 웨이퍼 표면 이미지를 확보하는 곤란하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위한 방식으로 고해상도 카메라를 사용할 수도 있겠으나 고해상도 카메라는 고가이므로 장치의 가격이 증가되어 제품의 경쟁력이 상실되는 문제점이 존재하게 된다.
또한, 종래의 웨이퍼 표면 검사장치에서는 웨이퍼의 수평수직방향으로의 하나의 단위 셀마다 일일이 이미지를 획득하면서 이송하는 방식이어서 잦은 이동 및 정지로 인해 획득되는 이미지의 선명도가 떨어지고 스테이지장치의 유지보수에 문제가 발생하는 단점이 존재하고 있었다.
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위한 것으로서, 웨이퍼 표면 검출영역을 확대함으로써 검출시간을 단축할 수 있는 웨이퍼 표면 검사장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위해 웨이퍼 표면을 검사하기 위한 장치로서, 웨이퍼를 수평방향(x축) 및 수직방향(y축)으로 이동가능하게 하는 스테이지 장치와, 웨이퍼의 수직 상방에 설치되며 광학계와 카메라로 이루어지는 이미지 획득장치와, 웨이퍼의 상방 양측에 형성되는 한 쌍의 라인 레이저로 이루어지며, 상기 한 쌍의 라인 레이저는 웨이퍼의 중심의 수직상방(z축)에 대해 대칭으로 배치되고 웨이퍼에 조사되는 2개의 레이저빔이 웨이퍼 표면에 중첩적으로 조사되도록 경사지게 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서, 상기 한 쌍의 라인 레이저는 x 축 방향 각도(θzx)를 가지도록 경사지게 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서, 상기 한 쌍의 라인 레이저는 y 축 방향 각도(θzy)를 더 가지도록 경사지게 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서, 상기 x 축 방향 각도(θzx) 및 y 축 방향 각도(θzy) 는 동일한 각도로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서, 상기 x 축 방향 각도(θzx) 및 y 축 방향 각도(θzy) 는 45도 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서, 상기 한 쌍의 라인 레이저에서 조사되는 2개의 레이저빔이 중첩적되는 부분에 중첩되어 조사되도록 추가 라인 레이저를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서,상기 추가 라인 레이저는 yz 평면(θzx = 0)상에 하나 또는 한 쌍이 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서, 상기 추가 라인 레이저는 xz 평면(θzy = 0)상에 하나 또는 한 쌍이 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서, 상기 추가 라인 레이저는 상기 한 쌍의 라인 레이저에 대해 x 축을 중심으로 대칭되도록 배치되는 한 쌍의 라인 레이저인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서, 상기 추가 라인 레이저는 상기 한 쌍의 라인 레이저와 상이한 파장을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치를 이용하여 웨이퍼 표면을 검사하는 방법으로서, 수평방향 웨이퍼 표면 단위 이송폭에 대해 수직방향으로 웨이퍼를 이송시키면서 이미지를 획득하는 단계(s100); 수평방향 웨이퍼 표면에 전체에 대한 이미지 획득 완료 여부를 판단하는 단계(s200); 단계(s200)에서 수평방향 웨이퍼 표면 이미지 획득이 완료되지 않은 경우에는, 스테이지장치(100)를 통해 웨이퍼를 수평방향으로 단위 이송폭(u) 만큼 이송하고 단계(s100)를 반복하는 단계(s300); 및 단계(s200)에서 수평방향 웨이퍼 표면 이미지 획득이 완료된 경우에는, 각 스테이지 장치의 위치정보에 대응하는 이미지 정보를 전체적으로 취합하고 가공하여 전체적인 웨이퍼 표면 이미지를 가공하는 단계(s400)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 표면 검사방법에서, 상기 단위 이송폭(u)은 카메라의 시야각(Field Of View;FOV)의 폭보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 표면 검사방법에서, 상기 라인 레이저에서 조사되는 선형빔의 폭은 상기 단위 이송폭보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 라인 레이저를 이용하여 중첩적으로 산란광이 발생하게 함으로써 웨이퍼 표면 이미지 획득시에 고가의 고해상도 카메라를 사용하지 않아도 선명한 이미지를 획득하는 장점을 가지게 된다.
또한, 넓은 영역에서 음영이 발생하지 않은 밝은 이미지를 획득하는 것이 가능하게 된다.
게다가, 선형의 레이저빔을 사용함으로써 웨이퍼 표면에 대한 이미지 획득에 소요되는 시간이 감소됨으로써 웨이퍼 표면의 전체 이미지 획득에 소요되는 시간이 감소되어 검사시간이 단축되는 장점을 가지게 된다.
더욱이, 웨이퍼의 수평방향 단위 이송폭에 대해 수직방향으로의 이미지를 모두 획득한 다음, 다시 이송된 단위 이송폭에 대해 이미지를 획득하는 방식을 취함으로써 전체 웨이퍼 표면 이미지 획득에 소요되는 시간이 단축되는 잇점을 가지게 된다.
또한, 이러한 이미지 획득방식으로 인해 스테이지 장치의 이동 및 정지회수가 감소됨으로써 더욱 정확한 이미지 획득 및 스테이지장치의 내구성을 증가시키는 효과를 가지게 된다.
도 1 은 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치 전체를 도시하는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서 라인 레이저의 배치상태의 제1실시예를 도시하는 도면이다.
도 3 는 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서 라인 레이저의 배치상태의 제2실시예를 도시하는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서 라인 레이저의 배치상태의 제3실시예를 도시하는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서 라인 레이저의 배치상태의 제4실시예를 도시하는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치를 이용하여 웨이퍼 표면을 검사하는 방법을 도시하는 플로우차트이다.
도 7 은 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치를 이용하여 웨이퍼 표면을 검사하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 8 는 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치 및 종래기술에서의 산란강도를 비교하는 도면이다.
도 9 는 종래기술의 웨이퍼 표면 검사장치를 도시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 설명한다.
도 1 은 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치 전체를 도시하는 도면이다.
본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치는 웨이퍼를 이동시키기 위한 스테이지 장치(100)와, 웨이퍼의 상방에 설치되는 광학계(200)와, 상기 광학계(200)의 상방에 설치되는 카메라(300)와, 웨이퍼의 주변에 설치되는 라인 레이저(400)로 이루어진다.
스테이지 장치(100)는 공지된 구성으로서 웨이퍼를 x축, y축으로 이동하게 하여 수평, 수직방향으로 이동가능하게 하는 작용을 한다.
광학계(200)는 웨이퍼의 중심 수직상방에 형성되며 공지된 구성으로 이루어진다.
카메라(300) 역시 공지된 구성으로서 통상적인 이미지 획득장치로 구성되는 것이다. 카메라(300)는 웨이퍼의 중심 수직상방에서 광학계(200)의 상부에 설치된다.
카메라(300)에서 획득된 이미지는 이미지 처리장치(500)에서 디스플레이될 수 있도록 가공된 다음 디스플레이장치(600)를 통해 보여진다.
라인 레이저(400)는 조사되는 레이저빔이 라인 형태가 되도록 이루어진 구성이다. 점 레이저를 선형으로 배열하는 형태의 것도 가능하면 조사되는 레이저 자체가 선형상으로 조사되는 형태의 것도 가능하다.
도 2 는 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서 라인 레이저의 배치상태의 제1실시예를 도시하는 도면이다.
라인 레이저(400)는 한 쌍(401,402)으로 이루어지며 웨이퍼의 상방에서 경사지게 배치되어 각각의 라인 레이저(401,402)에서 조사되는 레이저빔이 웨이퍼 표면상에서 중첩될 수 있게 한다.
라인 레이저(400)에서 조사된 선형 레이저빔의 폭은 적어도 웨이퍼의 단위 이송폭(u)보다는 크게 형성되어야 이미지 획득을 위한 부분에 필요한 빔을 충분히 확보하여 선명한 이미지를 획득할 수 있게 된다.
레이저빔의 폭을 선정 시 전체 폭을 그대로 이용하는 경우에는 상대적으로 강도가 약한 폭의 양 단부 부분이 포함되게 된다.
따라서, 레이저빔의 양 단부를 제외한 산란광을 발생시키기에 충분히 유효한 폭을 레이저빔의 폭으로 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 라인 레이저(400)의 레이저빔의 파장은 짧을수록 결함이나 파티클의 검출이 용이하므로 가급적 파장이 짧은 것을 사용하는 것이 더 유리하다.
제1실시예에서 한 쌍의 라인 레이저(400)는 도 2 에 도시된 바와 같이 x 축 방향 각도(θzx) 및 y 축 방향 각도(θzy)를 가지도록 배치된다.
한 쌍의 라인 레이저(400)에서 x 축 방향 각도(θzx) 및 y 축 방향 각도(θzy)는 동일하게 설정되며, 양자 모두 45도 이하로 하는 것이 바람직하다.
제1실시예는 바람직한 경우에 대한 것인 바, 반드시 x 축 방향 각도(θzx) 및 y 축 방향 각도(θzy) 의 양방의 각도를 구비하는 것으로 한정되는 것은 아니며 각 라인 레이저(401,402)에서 조사되는 레이저 빔이 웨이퍼 표면에서 중첩된다면 양자 중 어느 일방의 각도만을 가지도록 배치되는 것도 가능하다.
도 3 은 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서 라인 레이저의 배치상태의 제2실시예를 도시하는 도면이다.
제2실시예에서는 기존의 한 쌍의 라인 레이저(400)에 추가하여 산란광의 강도를 더욱 밝게 하기 위해 추가 라인 레이저(410)를 형성하는 것도 가능하다.
즉, 도 3 에 도시된 바와 같이 한 쌍의 라인 레이저(400)에 대해 x 축을 대칭으로 한 쌍의 추가 라인 레이저(410;411,412)가 배치되도록 구성하는 것도 가능하다.
도 4 은 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서 라인 레이저의 배치상태의 제3실시예를 도시하는 도면이다.
본 발명의 제3실시예도 라인 레이저를 추가하는 구성에 대한 것으로서 y 축상에 배치되는 한 쌍의 추가 라인 레이저(420;421,422)의 구성이 개시되어 있다.
이 경우 추가 라인 레이저(420)가 yz 평면상에 배치되므로 x 축 방향 경사(θzx) 는 0 가 되며 추가 라인 레이저(420)의 y 축 방향 경사(θzy)는 45도 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 추가 라인 레이저는 도 4a 에서와 같이 반드시 한 쌍(421,422)으로만 형성되는 것은 아니며 도 4b 와 같이 하나로 구성되는 추가 라인 레이저(430)를 추가하는 것도 가능하다.
도 5 은 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치에서 라인 레이저의 배치상태의 제4실시예를 도시하는 도면이다.
본 발명의 제4실시예에서는 x 축상에 한 쌍의 추가 라인 레이저가 배치되는 경우에 대한 것이다.
이 경우 한 쌍의 추가 라인 레이저(440;441,442)는 yz 평면상에 배치되므로 y 축 방향 경사(θzy) 는 0 가 되며, x 축 방향 각도(θzx) 는 45도 이하로 하는 것이 바람직하다.
도 5 에서는 추가 라인 레이저(440)가 한 쌍인 경우에 대해서만 도시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 도 4b 의 경우에서와 마찬가지로 x 축선상에 하나의 라인 레이저를 배치하는 것도 가능하다.
한편, 제2실시예 내지 제4실시예에서 기본적인 한 쌍의 라인 레이저(400)에 추가하는 추가 라인 레이저는 한 쌍의 라인 레이저(400)와 다른 파장을 사용하는 것도 가능하다.
이와 같이 추가되는 추가 라인 레이저의 파장을 달리 하는 이유는 일반적으로 라인 레이저는 특정 파장대에 대한 것으로 고정되어 있는 바, 중간 파장 영역에서의 이미지 획득이 필요한 경우에는 파장이 다른 추가 라인 레이저를 사용하여 다른 영역에서 웨이퍼 표면에 대한 이미지를 획득할 수 있게 된다.
도 6 은 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치를 이용하여 웨이퍼 표면을 검사하는 방법을 도시하는 플로우차트이다. 도 7 은 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치를 이용하여 웨이퍼 표면을 검사하는 방법을 도시하는 도면이다
다음으로, 이와 같이 구성된 웨이퍼 표면 검사장치를 이용하여 웨이퍼 표면의 이미지를 획득하는 방법에 대해 설명한다.
먼저, 수평방향 웨이퍼 표면 단위이송폭(u)에 대해 이미지를 스캔하는 단계(s100)를 수행한다.
여기에서 웨이퍼의 단위 이송폭(u)이란 웨이퍼의 x 축방향으로의 일정한 이송 거리를 의미하는 것으로서 카메라(300)의 시야각(Field Of View;FOV)의 폭보다 작거나 적어도 동일하게 형성된다.
웨이퍼의 단위 이송폭(u)을 카메라의 시야각의 폭과 같거나 작게 형성하는 이유는 단위 이송폭(u)을 카메라의 시야각보다 크게 하는 경우 단위 이송폭(u)에서 획득된 이미지 중 일부가 누락될 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해서이다.
먼저, 도 7a 에 도시된 바와 같이 스테이지 장치(100)를 통해 웨이퍼를 x 축 방향 가장 좌측 및 y축 방향 최상단에 위치하도록 한 다음, 라인 레이저(400)를 통해 레이저빔이 중첩되게 조사한 다음 산란되는 이미지를 획득하게 된다.
이와 동일한 작업을 스테이지 장치(100)를 통해 웨이퍼를 y 방향 하단으로 이송시키면서 반복적으로 수행하면 수평 방향 단위 이송폭(u) 및 수직방향 전체에 대한 단위 이미지를 획득하게 된다.
한편, 웨이퍼의 단위 이송폭(u)에 대한 이미지 획득단계(s100)를 수행하면서 스테이지 장치(100)의 작동에 따른 웨이퍼 x축 방향 위치정보 및 y축 방향 위치정보는 이 위치정보에 대응하는 위치에서 이미지정보와 대응하도록 이미지 처리장치(500)로 입력된다.
즉, 촬영되는 각각의 이미지를 포함하는 이미지 정보에는 모두 웨이퍼의 해당 위치에서의 x 축 방향 위치정보 및 y 축 방향 위치정보가 포함되는 것이다.
그런 다음, 수평방향 웨이퍼 표면 전체에 대한 이미지 획득 완료 여부를 판단하는 단계(s200)를 수행한다.
수평방향 웨이퍼 표면 전체에 대한 이미지 획득 완료 여부는 웨이퍼의 x 축방향으로의 총 이송거리가 웨이퍼의 폭(w)을 초과하는 지 여부에 대한 판단으로 이루어진다.
이러한 판단은 스테이지 장치(100)의 내부에 미리 설정된 웨이퍼 폭(w)과 스테이지 장치(100)로 입력되는 x 축 방향 총이송거리를 비교하여 결정될 수 있다.
단계(s200)에서 웨이퍼의 x 축방향으로의 이송거리가 웨이퍼의 폭(w)을 초과하지 않은 경우에는, 웨이퍼를 x 축방향으로 단위 이송폭(u)만큼 이송시키는 단계(s300)를 수행한 다음, 도 7b 및 도 7c 에 도시된 바와 같이 단계(s100)을 수행하여 이웃하는 단위 이송폭(u)에 대한 웨이퍼 표면 이미지 획득작업을 수행한다.
한편, 웨이퍼의 x 축방향으로의 이송거리가 웨이퍼의 폭(w)을 초과하는 경우에는 웨이퍼 표면 전체 이미지를 가공하는 단계(s400)를 수행하게 된다.
단계(s400)에서는 이미지 처리장치(500)에서 각 스테이지 장치의 위치정보에 대응하는 웨이퍼 표면 이미지 정보를 전체적으로 취합하고 가공하여 전체적인 웨이퍼 표면 이미지를 가공하게 된다.
한편, 단계(s100)에서 단위 이송폭(u)은 카메라(300)의 시야각의 폭보다 작게 형성되므로 촬영된 단위픽셀에는 단위 이송폭(u)외의 부분도 포함되는 바, 단계(s400)에서는 이러한 부분을 제거하는 작업도 함께 수행하게 된다.
전체적인 웨이퍼 표면 이미지 가공단계(s400)가 완료된 다음에는 디스플레이장치(600)를 통해 이를 표시하는 단계(s500)를 수행하게 된다.
이와 같이 본 발명에서는 웨이퍼의 수평방향 단위 이송폭(u)에 대한 수직방향의 영역을 한번에 스캔함으로써 스캔에 소요되는 시간이 단축되며 스테이지 장치(100)의 멈춤을 최소화하여 스테이지 장치(100)의 잦은 정지 및 이동으로 인한 제품의 신뢰성 저하 및 이미지 품질저하를 방지하는 작용을 하게 된다.
도 8 는 본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치 및 종래기술에서의 산란강도를 비교하는 도면이다.
본 발명의 웨이퍼 표면 검사장치를 사용하는 경우 도 4b 에 도시된 바와 같이 좌측 레이저(401)에 의한 산란강도(s1) 및 우측 레이저(402)에 의한 산란강도(s2)가 중첩되면서 스캐닝영역 전반에 걸쳐 산란강도가 고르게 분포되고 있음을 알 수 있다.
종래기술의 경우에서와 같이 포인트 레이저를 사용하는 경우에는 도 4a 에 도시되는 바와 같이 산란된 레이저빔이 카메라의 중심에만 집중되고 주변으로 갈수록 약해지는 경향을 보이고 있음을 알 수 있다.
즉, 본원 발명에서는 종래기술에 비해 이미지 획득시의 음영영역이 사라지게 되어 산란검출영역이 넓어져서 스캐닝영역이 확장되는 작용을 하게 된다.
이로 인해 본 발명은 고가의 고해상도 카메라를 사용하지 않아도 선명한 이미지를 획득하는 장점을 가지게 된다.
본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위해 예시적으로 기재한 것으로서 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석될 수 없다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 수정 및 변형하는 것을 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이다.
100;스테이지 장치 200:광학계
300:카메라 400:라인 레이저
500:이미지 처리장치 600:디스플레이 장치

Claims (13)

  1. 웨이퍼 표면을 검사하기 위한 장치로서,
    웨이퍼를 수평방향(x축) 및 수직방향(y축)으로 이동가능하게 하는 스테이지 장치와,
    웨이퍼의 중심 수직상방(z축)에 설치되며 광학계와 카메라로 이루어지는 이미지 획득장치와,
    웨이퍼의 상방 양측에 형성되는 한 쌍의 라인 레이저로 이루어지며,
    상기 한 쌍의 라인 레이저는 웨이퍼의 중심의 수직상방(z축)에 대해 대칭으로 배치되고 웨이퍼에 조사되는 2개의 레이저빔이 웨이퍼 표면에 중첩적으로 조사되도록 경사지게 배치되고,
    상기 한 쌍의 라인 레이저에서 조사된 선형 레이저빔의 폭은 상기 2개의 레이저빔의 양 단부를 제외한 폭이 레이저빔의 유효한 폭으로 설정되어 산란광을 발생시키기에 유효하도록 구성되며,
    상기 한 쌍의 라인 레이저가 x 축 방향 각도(θzx) 및 y 축 방향 각도(θzy)를 가지도록 경사지게 배치되어 레이저빔이 x 축선상에 정렬되도록 조사되며,
    상기 x 축 방향 각도(θzx) 및 y 축 방향 각도(θzy) 는 45도 이하인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 표면 검사장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1 에 있어서,
    상기 x 축 방향 각도(θzx) 및 y 축 방향 각도(θzy) 는 동일한 각도로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 표면 검사장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 한 쌍의 라인 레이저에서 조사되는 2개의 레이저빔이 중첩적되는 부분에 중첩되어 조사되도록 추가 라인 레이저를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 표면 검사장치.
  7. 청구항 6 항에 있어서,
    상기 추가 라인 레이저는 yz 평면(θzx = 0)상에 하나 또는 한 쌍이 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 표면 검사장치.
  8. 청구항 6 에 있어서,
    상기 추가 라인 레이저는 xz 평면(θzy = 0)상에 하나 또는 한 쌍이 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 표면 검사장치.
  9. 청구항 6 에 있어서,
    상기 추가 라인 레이저는 상기 한 쌍의 라인 레이저에 대해 x 축을 중심으로 대칭되도록 배치되는 한 쌍의 라인 레이저인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 표면 검사장치.
  10. 청구항 6 에 있어서,
    상기 추가 라인 레이저는 상기 한 쌍의 라인 레이저와 상이한 파장을 가지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 표면 검사장치.
  11. 청구항 1 또는 청구항 4에 기재된 웨이퍼 표면 검사장치를 이용하여 웨이퍼 표면을 검사하는 방법으로서,
    수평방향 웨이퍼 표면 단위 이송폭에 대해 수직방향으로 웨이퍼를 이송시키면서 이미지를 획득하는 단계(s100);
    수평방향 웨이퍼 표면에 전체에 대한 이미지 획득 완료 여부를 판단하는 단계(s200);
    단계(s200)에서 수평방향 웨이퍼 표면 이미지 획득이 완료되지 않은 경우에는, 스테이지장치(100)를 통해 웨이퍼를 수평방향으로 단위 이송폭(u) 만큼 이송하고 단계(s100)를 반복하는 단계(s300); 및
    단계(s200)에서 수평방향 웨이퍼 표면 이미지 획득이 완료된 경우에는, 각 스테이지 장치의 위치정보에 대응하는 이미지 정보를 전체적으로 취합하고 가공하여 전체적인 웨이퍼 표면 이미지를 가공하는 단계(s400)로 이루어지되,
    상기 s100 단계에서의 이미지 획득은,
    한 쌍의 라인 레이저를 통해 선형 레이저빔이 중첩되게 조사한 다음 산란되는 이미지를 획득함에 따라 이뤄지며, 상기 한 쌍의 라인 레이저에서 조사된 선형 레이저빔의 폭은 2개의 레이저빔의 양 단부를 제외한 폭이 레이저빔의 유효한 폭으로 설정되어 산란광을 발생시키기에 유효하도록 구성되며,
    상기 한 쌍의 라인 레이저가 x 축 방향 각도(θzx) 및 y 축 방향 각도(θzy)를 가지도록 경사지게 배치되어 레이저빔이 x 축선상에 정렬되도록 조사되며, 상기 x 축 방향 각도(θzx) 및 y 축 방향 각도(θzy) 는 45도 이하인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 표면 검사방법.
  12. 청구항 11 에 있어서,
    상기 단위 이송폭(u)은 카메라의 시야각(Field Of View;FOV)의 폭보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 표면 검사방법.
  13. 청구항 11 에 있어서,
    상기 라인 레이저에서 조사되는 선형빔의 폭은 상기 단위 이송폭보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 표면 검사방법.
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