KR20250018574A - Apparatus for semiconductor inspection and driving method therof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 반도체 검사 장치는, 펨토초 대역의 레이저를 출력하는 제 1 레이저 소스와 제 2 레이저 소스; 상기 제 2 레이저 소스에서 출력되는 펨토초 대역의 레이저를 분기하는 빔 스플리터; 상기 빔 스플리터를 통해 분기된 제 1 분기 레이저를 전자기파로 변환하는 제 1 광 결정체; 상기 빔 스플리터를 통해 분기된 제 2 분기 레이저의 이동을 지연시키는 지연소자; 내부에 시편이 거치되며, 측면에 제 1 렌즈와 제 2 렌즈가 각각 결합된 챔버; 상기 제 2 분기 레이저를 전자기파로 변환하는 제 2 광 결정체; 및 상기 챔버의 제 2 렌즈를 통해 출력된 전자기파와 상기 제 2 광 결정체를 통해 변환된 전자기파를 각각 검출하는 검출부를 포함한다. 또한, 제 1광 결정체가 출력하는 전자기파와 상기 제 1 레이저 소스가 출력하는 펨토초 대역의 레이저가 상기 챔버의 제 1 렌즈를 통해 입사되어 상기 시편의 일면에 조사되고, 상기 시편의 타면을 통해 투과된 전자기파가 상기 제 2 렌즈를 통해 출력된다.According to one aspect of the present invention, a semiconductor inspection device includes: a first laser source and a second laser source which output femtosecond-band laser; a beam splitter which splits the femtosecond-band laser output from the second laser source; a first optical crystal which converts the first branch laser branched through the beam splitter into electromagnetic waves; a delay element which delays the movement of the second branch laser branched through the beam splitter; a chamber in which a specimen is placed inside and in which a first lens and a second lens are respectively coupled to a side surface; a second optical crystal which converts the second branch laser into electromagnetic waves; and a detection unit which detects the electromagnetic waves output through the second lens of the chamber and the electromagnetic waves converted through the second optical crystal, respectively. Additionally, an electromagnetic wave output from the first optical crystal and a femtosecond band laser output from the first laser source are incident through the first lens of the chamber and irradiated onto one surface of the specimen, and an electromagnetic wave transmitted through the other surface of the specimen is output through the second lens.
Description
본 발명은 레이저와 전자기파를 이용하여 반도체 또는 반도체 구조체를 검사하는 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a device for inspecting a semiconductor or semiconductor structure using a laser and electromagnetic waves, and a method for operating the same.
반도체 웨이퍼 상에 일정한 방향의 단결정을 성장시키는 방법으로서 에피택셜(Epitaxial) 성장이 알려져 있다. 특히, 최근 반도체 소자가 미세화되고, 핀펫과 같이 3차원 반도체 공정이 사용됨에 따라, 에피택셜 성장 공정이 사용되고 있다. 예를 들어, 핀펫 소자에서 채널의 이동성(mobility)을 조절하기 위해, 에피택셜 성장 방법에 따라 SiGe를 성장시키는 공정이 사용되고 있다.Epitaxial growth is known as a method for growing a single crystal with a certain orientation on a semiconductor wafer. In particular, as semiconductor devices have become miniaturized recently and three-dimensional semiconductor processes such as FinFET have been used, the epitaxial growth process is being used. For example, in order to control the mobility of the channel in a FinFET device, a process for growing SiGe using the epitaxial growth method is being used.
다만, 에피택셜 성장에 의해 성장된 반도체 구조체가 적절한 높이만큼 성장하였는지, 결함이 발생하지는 않았는지를 적절하게 검사할 수 있는 장비가 필요하다.However, equipment is needed to properly inspect whether the semiconductor structure grown by epitaxial growth has grown to an appropriate height and whether defects have occurred.
본 발명에서는 레이저와 전자기파를 이용하여 반도체 또는 에피택셜 레이어의 상태를 검사할 수 있는 새로운 장치를 제안한다.The present invention proposes a new device capable of inspecting the state of a semiconductor or epitaxial layer using a laser and electromagnetic waves.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시편의 결함 여부를 분석할 수 있는 펌핑용 레이저와 전자기파를 출력하는 반도체 검사 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor inspection device that outputs a pumping laser and electromagnetic waves capable of analyzing whether a specimen has a defect, and a method for driving the same.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical tasks that this embodiment seeks to accomplish are not limited to the technical tasks described above, and other technical tasks may exist.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 반도체 검사 장치는, 펨토초 대역의 레이저를 출력하는 제 1 레이저 소스와 제 2 레이저 소스; 상기 제 2 레이저 소스에서 출력되는 펨토초 대역의 레이저를 분기하는 빔 스플리터; 상기 빔 스플리터를 통해 분기된 제 1 분기 레이저를 전자기파로 변환하는 제 1 광 결정체; 상기 빔 스플리터를 통해 분기된 제 2 분기 레이저의 이동을 지연시키는 지연소자; 내부에 시편이 거치되며, 측면에 제 1 렌즈와 제 2 렌즈가 각각 결합된 챔버; 상기 제 2 분기 레이저를 전자기파로 변환하는 제 2 광 결정체; 및 상기 챔버의 제 2 렌즈를 통해 출력된 전자기파와 상기 제 2 광 결정체를 통해 변환된 전자기파를 각각 검출하는 검출부를 포함하되, 상기 제 1광 결정체가 출력하는 전자기파와 상기 제 1 레이저 소스가 출력하는 펨토초 대역의 레이저가 상기 챔버의 제 1 렌즈를 통해 입사되어 상기 시편의 일면에 조사되고, 상기 시편의 타면을 통해 투과된 전자기파가 상기 제 2 렌즈를 통해 출력되는 것이다.As a technical means for solving the above-described technical problem, a semiconductor inspection device according to one aspect of the present invention comprises: a first laser source and a second laser source which output femtosecond band laser; a beam splitter which splits the femtosecond band laser output from the second laser source; a first optical crystal which converts the first branch laser split through the beam splitter into electromagnetic waves; a delay element which delays the movement of the second branch laser split through the beam splitter; a chamber in which a specimen is placed inside and in which a first lens and a second lens are respectively coupled to a side surface; a second optical crystal which converts the second branch laser into electromagnetic waves; And a detection unit which detects the electromagnetic wave output through the second lens of the chamber and the electromagnetic wave converted through the second optical crystal, respectively, wherein the electromagnetic wave output from the first optical crystal and the femtosecond band laser output from the first laser source are incident through the first lens of the chamber and irradiated onto one surface of the specimen, and the electromagnetic wave transmitted through the other surface of the specimen is output through the second lens.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 반도체 검사 장치의 구동 방법은, 제 1 레이저 소스에서 출력되는 펨토초 대역의 레이저를 시편에 입사시키는 단계; 제 2 레이저 소스에서 출력되는 펨토초 대역의 레이저를 분기한 제 1 분기 레이저를 제 1 광 결정체를 통해 전자기파로 변환하여 상기 시편에 입사시키는 단계; 제 2 레이저 소스에서 출력되는 펨토초 대역의 레이저를 분기한 제 2 분기 레이저를 지연시킨 후 제 2 광 결정체를 통해 기준 전자기파로 변환하는 단계 및 상기 시편을 투과한 전자기파와 상기 기준 전자기파를 검출부에 입사시켜, 각 전자기파를 검출하는 단계를 포함한다.In addition, a method for driving a semiconductor inspection device according to another aspect of the present invention includes the steps of: causing a femtosecond band laser output from a first laser source to be incident on a specimen; converting a first branch laser, which is a branch of a femtosecond band laser output from a second laser source, into an electromagnetic wave through a first optical crystal and causing the branch laser to be incident on the specimen; delaying a second branch laser, which is a branch of a femtosecond band laser output from a second laser source, and converting the second branch laser into a reference electromagnetic wave through a second optical crystal; and causing the electromagnetic wave transmitted through the specimen and the reference electromagnetic wave to be incident on a detection unit, thereby detecting each electromagnetic wave.
전술한 본 발명의 구성에 따르면, 시편의 반도체 구조체에 캐리어를 여기시키는 펌핑용 레이저를 공급함과 동시에, 이를 전자기파로 변환하여 시편에 조사하여, 시편에 조사된 전자기파가 감쇠되는 정도를 검출함으로써 반도체의 결함을 탐지할 수 있다. 특히, 에피택셜 성장 과정 중에 생성된 반도체의 결함을 손쉽게 탐지할 수 있다. According to the configuration of the present invention described above, a pumping laser that excites carriers in a semiconductor structure of a specimen is supplied, and at the same time, the laser is converted into an electromagnetic wave and irradiated onto the specimen, and the degree to which the electromagnetic wave irradiated onto the specimen is attenuated is detected, thereby enabling detection of a defect in the semiconductor. In particular, a defect in a semiconductor generated during an epitaxial growth process can be easily detected.
도 1과 도 2는 본 발명에 따른 반도체 검사 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 검사 장치의 상세 구성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 내에 배치되는 스테이지의 일 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 검사 장치의 구동 방법을 도시한 순서도이다.FIG. 1 and FIG. 2 are drawings for explaining the operating principle of a semiconductor inspection device according to the present invention.
FIG. 3 illustrates a detailed configuration of a semiconductor inspection device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates an example of a stage arranged in a chamber according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for driving a semiconductor inspection device according to one embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention are described in detail so that those with ordinary skill in the art can easily practice the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are assigned similar drawing reference numerals throughout the specification.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element in between.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when it is said that an element is “on” another element, this includes not only cases where the element is in contact with the other element, but also cases where there is another element between the two elements.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1과 도 2는 본 발명에 따른 반도체 검사 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 and FIG. 2 are drawings for explaining the operating principle of a semiconductor inspection device according to the present invention.
시편은 웨이퍼 기판(14)에 에피택시 레이어가 박막(14)으로서 형성된 것이다.The sample is formed as an epitaxial layer as a thin film (14) on a wafer substrate (14).
박막(14)의 결함여부 검사를 위해, 박막(12)에 대해 레이저를 조사하는데, 이때, 레이저는 박막(12)의 캐리어(전자 또는 정공)를 여기시키는데 사용된다는 점에서 펌프 광으로서 기능한다. 이러한 레이저는 200nm~800nm 장 또는 펨토초 대역의 레이저일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되지는 않는다.In order to inspect for defects in the thin film (14), a laser is irradiated on the thin film (12). At this time, the laser functions as a pump light in that it is used to excite carriers (electrons or holes) of the thin film (12). This laser may be a laser with a wavelength of 200 nm to 800 nm or a femtosecond band, but the present invention is not limited thereto.
다음으로, 레이저에 의해 박막(12)의 캐리어(전자 또는 정공)가 여기되며, 여기된 캐리어는 다양한 경로를 통해 특정 시상수를 가지고 다시 재결합된다. 일반적으로 재결합 경로에 따른 재결합 시상수는 i) 밸리 내 스캐터링(Intra valley scattering) 경로에 따른 재결합 시상수(< ps), ii) 밸리 간 스캐터링(Inter valley scattering) 경로에 따른 재결합 시상수(~ 수 ps), iii) 결함 보조 재결합(Defect assisted recombination) 경로에 따른 재결합 시상수(수 ps ~ 수 ns), iv) 대역 간 스캐터링(Inter band scattering) 경로에 따른 재결합 시상수(수백 ps ~ μs)가 알려져 있다. 이 중에서, 본 발명은 결함 보조 재결합 경로에 따른 재결합 시상수를 주로 이용하는데, 반도체 박막(12)을 구성하는 물질의 결함 밀도에 따라 시상수가 반비례하므로, 재결합 과정의 시상수 분석을 통해, 대상 물질의 결함을 측정할 수 있다.Next, carriers (electrons or holes) of the thin film (12) are excited by a laser, and the excited carriers recombine again with specific time constants through various paths. In general, the recombination time constants according to the recombination paths are known as i) the recombination time constant according to the intra valley scattering path (< ps), ii) the recombination time constant according to the inter valley scattering path (~ several ps), iii) the recombination time constant according to the defect assisted recombination path (several ps to several ns), and iv) the recombination time constant according to the inter band scattering path (several hundreds of ps to μs). Among these, the present invention mainly uses the recombination time constant according to the defect assisted recombination path, and since the time constant is inversely proportional to the defect density of the material constituting the semiconductor thin film (12), the defects of the target material can be measured through the analysis of the time constant of the recombination process.
이러한 재결합 과정을 측정하기 위해, 본 발명에서는 테라헤르츠 대역(예를 들면, 0.01 THz ~ 10 THz)의 전자기파를 사용한다. 도시된 바와 같이, 시편에 대하여 전자기파를 입사시키고, 시편을 투과한 전자기파를 측정한 후, 전자기파의 변화 정도를 측정하여 반도체 박막(12)의 결함 상태를 분석한다.In order to measure this recombination process, the present invention uses electromagnetic waves in the terahertz band (e.g., 0.01 THz to 10 THz). As illustrated, an electromagnetic wave is incident on a specimen, an electromagnetic wave transmitted through the specimen is measured, and then the degree of change in the electromagnetic wave is measured to analyze the defect state of the semiconductor thin film (12).
앞서 언급한 레이저를 반도체 박막(12)에 입사시킨 후 일정 시간이 지나면, 여기된 캐리어와 반응하는 전자기파를 투과시키는데, 이때 여기된 자유전자에 의하여 전자기파의 투과율이 감소하게 되며, 이를 측정하여 자유전자의 생성 및 재결합 양을 비접촉 비파괴적 방법으로 알 수 있다.After the aforementioned laser is incident on a semiconductor thin film (12), after a certain period of time, electromagnetic waves that react with excited carriers are transmitted. At this time, the transmittance of the electromagnetic waves decreases due to excited free electrons, and by measuring this, the amount of generation and recombination of free electrons can be known in a non-contact, non-destructive manner.
또한, 펨토초 대역의 레이저를 입사한 후 시간에 따른 전자기파의 투과율 변화를 측정하면 자유전자의 재결합 시상수를 측정하는 것이 가능하고, 따라서 반도체 박막(12)의 결함 밀도를 비접촉, 비파괴적 방법으로 측정할 수 있다.In addition, by measuring the change in the transmittance of electromagnetic waves over time after irradiating a femtosecond band laser, it is possible to measure the recombination time constant of free electrons, and thus the defect density of a semiconductor thin film (12) can be measured in a non-contact, non-destructive manner.
또한, 여기된 자유전자의 재결합이 여러 경로로 발생할 시 각각의 경로로 재 결합하는 자유전자의 시상수를 분해하는 것이 가능하다. 이를 이용하여 결함 보조 재결합(Defect assisted recombination) 과정에 기여하는 결함의 종류가 여러 종류일 경우 재결합 시상수 분리를 통하여 각 결함의 밀도를 독립적으로 측정하는 것이 가능하다. 즉, 캐리어 재결합 시상수는, 반도체 구조체 내 결함의 유형 별로 분리될 수 있으며, 반도체 구조체 내 결함 밀도와 반비례할 수 있다.In addition, when the recombination of the excited free electrons occurs in multiple paths, it is possible to decompose the time constant of the free electrons recombining in each path. Using this, when there are multiple types of defects contributing to the defect-assisted recombination process, it is possible to independently measure the density of each defect by separating the recombination time constant. In other words, the carrier recombination time constant can be separated by the type of defect in the semiconductor structure, and can be inversely proportional to the defect density in the semiconductor structure.
반도체 물질은 파장에 따라 다양한 흡수 계수를 가진다. 흡수 계수의 차이에 의해 파장별로 입사시 광 흡수율이 달라지게 되고 따라서 투과깊이도 변하게 된다. 일반적으로 반도체 물질에서는 파장이 짧을수록 흡수계수가 높고 투과깊이가 짧다. 따라서 광의 파장 제어를 통하여 광 여기된 자유전자가 생기는 영역을 제어할 수 있다.Semiconductor materials have different absorption coefficients depending on the wavelength. The absorption rate of light varies depending on the wavelength due to the difference in absorption coefficient, and thus the penetration depth also varies. In general, in semiconductor materials, the shorter the wavelength, the higher the absorption coefficient and the shorter the penetration depth. Therefore, the region where photoexcited free electrons are generated can be controlled by controlling the wavelength of light.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 검사 방법에서 시간에 따라 전자 기파의 투과율이 감쇠(decay)되는 양상을 도시한 그래프이다. FIG. 2 is a graph illustrating the decay of electromagnetic wave transmittance over time in a semiconductor inspection method according to one embodiment of the present invention.
△T는 전자기파(테라헤르츠 파)의 투과율 감쇠 변화량을 나타내고, T0는 여기된 캐리어를 형성하기 위한 레이저가 반도체 구조체에 입사되지 않는 경우 전자기파의 투과율을 나타낸다. 펌프 지연(Pump delay) 항목은 반도체 구조체에 레이저를 입사한 후 도과 시간을 의미하며, t=t1, t=t2, t=t3은 반도체 구조체에 레이저를 입사한 후 테라헤르츠 파를 조사하는 시점을 의미한다. 시편에 테라헤르츠 파를 조사하는 시점에 따라 감쇠율이 상이해짐을 확인할 수 있다. 한편, 본 발명에서는 이와 같은 감쇠율(△T/ T0)을 이용하여, 시편의 결함 상태를 분석할 수 있다. 이때, 감쇠율은 시편에 입사되기전 테라헤르츠 파와 투과 후 테레헤르츠 파의 크기 변화량을 기준 테라헤르츠 파의 크기로 나눈 값으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 감쇠율이 큰 경우 시편에 결함이 발생한 것으로 판단할 수 있다.△T represents the attenuation change in the transmittance of the electromagnetic wave (terahertz wave), and T 0 represents the transmittance of the electromagnetic wave when the laser for forming the excited carrier is not incident on the semiconductor structure. The pump delay item means the elapsed time after the laser is incident on the semiconductor structure, and t = t1, t = t2, and t = t3 mean the time points at which the terahertz wave is irradiated after the laser is incident on the semiconductor structure. It can be confirmed that the attenuation rate is different depending on the time point at which the terahertz wave is irradiated on the specimen. Meanwhile, in the present invention, the defect state of the specimen can be analyzed using this attenuation rate (△T / T 0 ). At this time, the attenuation rate can be defined as a value obtained by dividing the change in the size of the terahertz wave before and after being incident on the specimen by the size of the reference terahertz wave. For example, if the attenuation rate is large, it can be determined that a defect has occurred in the specimen.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 검사 장치의 상세 구성을 도시한 것이다.FIG. 3 illustrates a detailed configuration of a semiconductor inspection device according to one embodiment of the present invention.
반도체 검사 장치(100)는 제 1 레이저 소스(110)와 제 2 레이저 소스(120)를 각각 포함하는데, 이들은 펨토초 대역의 레이저를 출력한다. 이때, 각 레이저 소스(110, 120)는 200nm~800nm 대역의 파장을 갖는 레이저를 출력할 수 있다.The semiconductor inspection device (100) includes a first laser source (110) and a second laser source (120), which output a laser in the femtosecond band. At this time, each laser source (110, 120) can output a laser having a wavelength in the 200 nm to 800 nm band.
제 1 레이저 소스(110)에서 출력되는 레이저는 앞서 설명한 시편(167)에 입사하여, 캐리어를 여기하는 펌핑광으로서 사용된다. 제 1 레이저 소스(110)의 출력단에는 조리개(112)와 편광판(114)이 더 배치될 수 있다.The laser output from the first laser source (110) is incident on the previously described sample (167) and is used as pumping light to excite the carrier. An aperture (112) and a polarizing plate (114) may be further arranged at the output end of the first laser source (110).
또한, 제 2 레이저 소스(120)에서 출력되는 레이저는 전자기파로 변환되어 시편(167)에 제공되거나, 기준 레이저로서 사용된다. 이를 위해, 제 2 레이저 소스(120)에서 출력되는 펨토초 대역의 레이저를 분기하는 빔 스플리터(123)가 제 2 레이저 소스(120)의 출력단에 배치된다. 또한, 빔 스플리터(123)를 통해 분기된 제 1 분기 레이저를 전자기파로 변환하는 제 1 광 결정체(129)가 배치된다. 추가적으로, 제 2 레이저 소스(120)의 출력단에 조리개(121)가 더 배치될 수 있고, 빔 스플리터(123)와 제 1 광 결정체(129)의 사이에 초퍼(125)와 ND 필터(127)가 더 배치될 수 있다.In addition, the laser output from the second laser source (120) is converted into an electromagnetic wave and provided to the specimen (167) or used as a reference laser. To this end, a beam splitter (123) for splitting the femtosecond band laser output from the second laser source (120) is arranged at the output end of the second laser source (120). In addition, a first optical crystal (129) for converting the first branch laser split through the beam splitter (123) into an electromagnetic wave is arranged. Additionally, an aperture (121) may be further arranged at the output end of the second laser source (120), and a chopper (125) and an ND filter (127) may be further arranged between the beam splitter (123) and the first optical crystal (129).
제 1 광 결정체(129)와 후술할 제 2 광 결정체(145)는 레이저를 테라헤르츠 파로 변환하는 것으로서, 예를 들면, ZnTe 나 GaSe가 사용될 수 있으며, 그 밖에GaAs, GaP, 또는 CdTe 도 사용될 수 있다.The first photonic crystal (129) and the second photonic crystal (145) to be described later are used to convert laser into terahertz waves, and for example, ZnTe or GaSe can be used, and GaAs, GaP, or CdTe can also be used.
또한, 반도체 검사 장치(100)는 빔 스플리터(123)를 통해 분기된 제 2 분기 레이저의 이동을 지연시키는 지연 소자(135)를 포함한다. Additionally, the semiconductor inspection device (100) includes a delay element (135) that delays the movement of the second branch laser branched through the beam splitter (123).
또한, 반도체 검사 장치(100)는 내부에 시편(167)이 거치되며, 측면에 제 1 렌즈(163)와 제 2 렌즈(165)가 각각 결합된 챔버(160)를 포함한다. 이때, 시편(167)은 웨이퍼 기판에 에피택시 레이어가 박막으로서 형성된 것일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되지는 않는다. 챔버(160)의 내부는 진공 또는 건조 상태로 유지되도록 한다. 또한, 챔버(167)는 시편(167)을 거치하는 스테이지(161)를 포함하는데, 시편을 통과하는 전자기파를 차폐하지 않도록, 시편의 일부 영역을 노출시키는 공백 영역이 형성된 것을 특징으로 한다. 또한, 제 1 렌즈(163), 시편(167) 및 제 2 렌즈(165)는 서로 대향하고 일직선을 따라 정렬되어, 제 1 렌즈(163)를 통해 입사된 전자기파가 시편(167)의 통과 후 제 2 렌즈(165)를 통해 출력되도록 한다.In addition, the semiconductor inspection device (100) includes a chamber (160) in which a specimen (167) is placed inside, and a first lens (163) and a second lens (165) are respectively coupled to the side. At this time, the specimen (167) may be formed as a thin film on an epitaxial layer on a wafer substrate, but the present invention is not limited thereto. The interior of the chamber (160) is maintained in a vacuum or dry state. In addition, the chamber (167) includes a stage (161) in which the specimen (167) is placed, and is characterized in that a blank area is formed to expose a part of the specimen so as not to shield electromagnetic waves passing through the specimen. In addition, the first lens (163), the specimen (167), and the second lens (165) are aligned in a straight line and face each other, so that an electromagnetic wave incident through the first lens (163) is output through the second lens (165) after passing through the specimen (167).
그리고, 반도체 검사 장치(100)는 제 1 광 결정체(129)를 통해 변환된 전자기파를 제 1 렌즈를 향하여 입사시키는 제 1 미러(133) 및 제 2 렌즈(165)를 통해 출력된 전자기파를 제 2 광 결정체(145)를 향하여 입사시키는 제 2 미러(143)를 더 포함할 수 있다. In addition, the semiconductor inspection device (100) may further include a first mirror (133) that directs electromagnetic waves converted through the first optical crystal (129) toward the first lens, and a second mirror (143) that directs electromagnetic waves output through the second lens (165) toward the second optical crystal (145).
또한, 반도체 검사 장치(100)는 지연 소자(135)에 의해 지연된 제 2 분기 레이저를 전자기파로 변환하는 제 2 광 결정체(145)를 포함한다. 그리고, 반도체 검사 장치(100)는 지연 소자(135)의 출력단에 배치되어 레이저의 경로를 변경하는 미러(137), 편광판(139), ND 필터(141)를 더 포함할 수 있다.In addition, the semiconductor inspection device (100) includes a second optical crystal (145) that converts the second branch laser delayed by the delay element (135) into an electromagnetic wave. In addition, the semiconductor inspection device (100) may further include a mirror (137), a polarizing plate (139), and an ND filter (141) that are arranged at the output terminal of the delay element (135) to change the path of the laser.
또한, 반도체 검사 장치(100)는 챔버(160)의 제 2 렌즈(165)를 통해 출력된 전자기파와 제 2 광 결정체(145)를 통해 변환된 전자기파를 각각 검출하는 검출부(150)를 포함한다. In addition, the semiconductor inspection device (100) includes a detection unit (150) that detects an electromagnetic wave output through a second lens (165) of a chamber (160) and an electromagnetic wave converted through a second optical crystal (145), respectively.
레이저와 전자기파의 진행 경로를 중심으로 추가적으로 살펴보면, 제 1 레이저 소스(110)에서 출력된 펨토초 대역의 레이저는 펌핑광으로서 시편(167)에 직접 전달되는데, 제 1 광 결정체(129)를 통해 변환된 전자기파와 일정 구간 동안 동일한 방향으로 이동하여 챔버(160)의 제 1 렌즈(163)를 통해 시편(167)의 일면에 조사된다. 그리고, 반도체 검사 장치(100)는 제 1 레이저 소스(110)가 출력하는 펨토초 대역의 레이저를 시편(167)에 조사하여 시편(167)에 형성된 반도체 구조체에 여기된 캐리어가 형성되도록 한다. 그리고, 여기된 캐리어가 재결합하는 동안 전자기파가 시편(167)을 투과하여 제 2 렌즈(165)를 통해 출력될 수 있다.Looking further into the propagation path of the laser and the electromagnetic wave, the femtosecond band laser output from the first laser source (110) is directly transmitted to the specimen (167) as pumping light, and moves in the same direction as the electromagnetic wave converted through the first photonic crystal (129) for a certain period of time and is irradiated onto one surface of the specimen (167) through the first lens (163) of the chamber (160). Then, the semiconductor inspection device (100) irradiates the femtosecond band laser output from the first laser source (110) onto the specimen (167) so that excited carriers are formed in the semiconductor structure formed on the specimen (167). Then, while the excited carriers are recombined, the electromagnetic wave can pass through the specimen (167) and be output through the second lens (165).
또한, 제 2 레이저 소스(120)에서 출력된 레이저는 빔 스플리터(123)에 의해 제 1 분기 레이저와 제 2 분기 레이저로 분기되는데, 제 1 분기 레이저는 제 1 광 결정체(129)에 의해 전자기파로 변환된 뒤, 챔버(160)의 제 1 렌즈(163)를 통해 시편(167)의 일면에 조사된다. In addition, the laser output from the second laser source (120) is split into a first branch laser and a second branch laser by a beam splitter (123), and the first branch laser is converted into an electromagnetic wave by a first optical crystal (129) and then irradiated onto one surface of a specimen (167) through a first lens (163) of a chamber (160).
또한, 제 2 분기 레이저는 지연 소자(135)에 의해 소정 시간 지연된 후 제 2 광 결정체(145)에 의해 전자기파로 변환되는데, 이는 시편을 통과하지 않은 기준 전자기파 또는 기준 전자기파로서 사용된다.Additionally, the second branch laser is converted into an electromagnetic wave by the second photonic crystal (145) after being delayed for a predetermined time by the delay element (135), which is used as a reference electromagnetic wave or a reference electromagnetic wave that does not pass through the specimen.
또한, 시편(167)을 투과한 전자기파와 기준 전자기파가 검출부(150)에 전달되어, 각 전자기파의 크기가 검출된다.Additionally, the electromagnetic wave passing through the sample (167) and the reference electromagnetic wave are transmitted to the detection unit (150), and the size of each electromagnetic wave is detected.
이때, 제 2 분기 레이저가 제 2 광 결정체(145)를 통해 변환된 전자기파는 기준 전자기파로서 검출부(150)에 입력되고, 제 2 렌즈(165)를 통해 출력된 전자기파는 검사 대상 시편의 특성 정보를 포함하는 것으로서, 기준 전자기파와 비교된다.At this time, the electromagnetic wave converted by the second branch laser through the second optical crystal (145) is input to the detection unit (150) as a reference electromagnetic wave, and the electromagnetic wave output through the second lens (165) includes characteristic information of the specimen to be inspected and is compared with the reference electromagnetic wave.
이를 위해, 검출부(150)는 제 2 분기 레이저가 제 2 광 결정체(1450)를 통해 변환된 제 1 전자기파를 검출하는 제 1 포토 다이오드(158) 및 제 2 렌즈(165)를 통해 출력된 제 2 전자기파를 검출하는 제 2 포토 다이오드(159)를 포함할 수 있다. To this end, the detection unit (150) may include a first photodiode (158) that detects a first electromagnetic wave converted by a second branch laser through a second optical crystal (1450) and a second photodiode (159) that detects a second electromagnetic wave output through a second lens (165).
또한, 검출부(150)는 제 1 전자기파와 제 2 전자기파를 분기하는 광학 프리즘(151), 제 1 전자기파를 제 1 포토 다이오드(158)를 향하여 입사시키는 제 3 미러(153) 및 제 2 전자기파를 제 2 포토 다이오드(159)를 향하여 입사시키는 제 4 미러(154)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 광학 프리즘(151)을 통해 제 1 전자기파와 제 2 전자기파가 분기되고, 제 1 전자기파는 제 1 포토 다이오드(158)를 통해 검출되고, 제 2 전자기파는 제 2 포토 다이오드(159)를 통해 검출된다.In addition, the detection unit (150) may further include an optical prism (151) that branches the first electromagnetic wave and the second electromagnetic wave, a third mirror (153) that projects the first electromagnetic wave toward the first photodiode (158), and a fourth mirror (154) that projects the second electromagnetic wave toward the second photodiode (159). Accordingly, the first electromagnetic wave and the second electromagnetic wave are branched through the optical prism (151), the first electromagnetic wave is detected through the first photodiode (158), and the second electromagnetic wave is detected through the second photodiode (159).
반도체 검사 장치(100)는 검출부(150)를 통해 검출된 각 전자기파의 크기를 이용하여, 시편의 결함 여부를 분석하는 분석부(미도시 됨)가 더 포함될 수 있다. 분석부는 컴퓨터 프로그램에 의해 구현되는 것으로서, 시편(167)을 투과한 전자기파와 기준 전자기파의 크기를 기초로, 앞서 설명한 감쇠율을 산출한 후, 이를 기초로 시편에 결함이 발생하였는지 여부를 판단하고, 그 결과를 디스플레이 또는 스피커 등의 인터페이스 모듈을 통해 출력할 수 있다. 이와 같은 분석부는 반도체 검사 장치(100)에 내장되는 형태로 구현되거나, 반도체 검사 장치(100)에 외장형 컴퓨팅 장치가 결합되는 형태로 구현될 수 있다.The semiconductor inspection device (100) may further include an analysis unit (not shown) that analyzes whether or not a specimen has a defect by using the magnitude of each electromagnetic wave detected by the detection unit (150). The analysis unit is implemented by a computer program, and calculates the attenuation rate described above based on the magnitude of the electromagnetic wave penetrating the specimen (167) and the reference electromagnetic wave, and then determines whether or not a defect has occurred in the specimen based on this, and outputs the result through an interface module such as a display or speaker. Such an analysis unit may be implemented in a form built into the semiconductor inspection device (100), or may be implemented in a form in which an external computing device is coupled to the semiconductor inspection device (100).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 내에 배치되는 스테이지의 일 예를 도시한 것이다.FIG. 4 illustrates an example of a stage arranged in a chamber according to one embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 스테이지(161)는 시편(167)의 테두리가 안착되는 영역외에, 시편(167)의 일부, 특히 중심 영역을 노출시키는 공백 영역(163)을 포함한다. 이를 통해, 시편(167)을 통과하는 테라헤르차 파가 스테이지(161)에 의해 차폐되는 것을 최소화한다. 한편, 도면은 예시적으로 제시된 것으로, 다양한 실시 형태로 변형될 수 있다.As illustrated, the stage (161) includes a blank area (163) that exposes a portion of the specimen (167), particularly the central area, in addition to the area where the perimeter of the specimen (167) is settled. This minimizes the terahertz waves passing through the specimen (167) from being shielded by the stage (161). Meanwhile, the drawing is presented as an example and may be modified into various embodiments.
한편, 또 다른 실시예로서, 제 1 레이저 소스(110)는 복수의 파장의 펨토초 대역의 레이저를 출력할 수 있다. 예를 들어, 200nm 또는 400nm의 펨토초 대역의 레이저를 각각 생성하고 이를 각각 펌핑광으로서 시편에 조사한다. 이와 같이, 서로 다른 파장의 펌핑광을 인가할 경우, 시편의 서로 다른 깊이에서 캐리어가 여기되므로, 각 깊이별로 결함 탐지를 구분하여 실시할 수 있다.Meanwhile, as another embodiment, the first laser source (110) can output femtosecond band lasers of multiple wavelengths. For example, femtosecond band lasers of 200 nm or 400 nm are generated respectively and irradiated to the specimen as pumping light respectively. In this way, when pumping light of different wavelengths is applied, carriers are excited at different depths of the specimen, so that defect detection can be performed separately for each depth.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 검사 장치의 구동 방법을 도시한 순서도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for driving a semiconductor inspection device according to one embodiment of the present invention.
먼저, 반도체 검사 장치의 구동 방법은, 제 1 레이저 소스(110)에서 출력되는 펨토초 대역의 레이저를 시편(167)에 입사시킨다(S510). 이는 시편(167)의 반도체 구조체에서 캐리어를 여기시키는 펌핑광으로서 사용된다.First, the method of driving the semiconductor inspection device is to irradiate a femtosecond band laser output from a first laser source (110) onto a specimen (167) (S510). This is used as pumping light to excite carriers in the semiconductor structure of the specimen (167).
다음으로, 제 2 레이저 소스(120)에서 출력되는 펨토초 대역의 레이저를 분기한 제 1 분기 레이저를 제 1 광 결정체(129)를 통해 전자기파로 변환하여 시편(167)에 입사시킨다(S520). 이때, 전자기파는 테라헤르츠 대역의 파장인 것이 바람직하다. 그리고, 시편(167)에 입사된 전자기파는 반도체 구조체에 여기된 캐리어, 또는 그들의 재결합 과정에 의해 감쇠될 수 있다.Next, the first branch laser, which is a femtosecond band laser output from the second laser source (120), is converted into an electromagnetic wave through the first optical crystal (129) and incident on the specimen (167) (S520). At this time, it is preferable that the electromagnetic wave has a wavelength in the terahertz band. In addition, the electromagnetic wave incident on the specimen (167) can be attenuated by carriers excited in the semiconductor structure or their recombination process.
다음으로, 제 2 레이저 소스(120)에서 출력되는 펨토초 대역의 레이저를 분기한 제 2 분기 레이저를 지연시킨 후 제 2 광 결정체(145)를 통해 기준 전자기파로 변환한다(S530).Next, the second branch laser, which is a femtosecond band laser output from the second laser source (120), is delayed and then converted into a reference electromagnetic wave through the second optical crystal (145) (S530).
다음으로, 단계(S520)을 통해 시편(167)을 투과한 전자기파와 기준 전자기파를 검출부(150)에 입사시켜, 각 전자기파를 검출한다(S540).Next, through step (S520), the electromagnetic wave that has passed through the specimen (167) and the reference electromagnetic wave are incident on the detection unit (150), and each electromagnetic wave is detected (S540).
한편, 각 전자기파의 검출 결과는 분석부로 전달되어, 시편(167)의 결함 여부를 판단하는 단계(S550)가 수행될 수 있다. 분석 단계(S550) 에서는 시편(167)을 통과하는 전자기파가 기준 전자기파에 비해 감쇠한 정도에 따라 시편(167)의 결함 발생 여부를 결정할 수 있다.Meanwhile, the detection results of each electromagnetic wave are transmitted to the analysis unit, so that a step (S550) for determining whether the specimen (167) has a defect can be performed. In the analysis step (S550), whether a defect occurs in the specimen (167) can be determined based on the degree to which the electromagnetic wave passing through the specimen (167) is attenuated compared to the reference electromagnetic wave.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. An embodiment of the present invention may also be implemented in the form of a recording medium containing computer-executable instructions, such as program modules, that are executed by a computer. The computer-readable medium may be any available medium that can be accessed by a computer, and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. In addition, the computer-readable medium may include all computer storage media. The computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information, such as computer-readable instructions, data structures, program modules, or other data.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single component may be implemented in a distributed manner, and likewise, components described as distributed may be implemented in a combined manner.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present application.
100: 반도체 검사 장치
110: 제 1 레이저 소스
120: 제 2 레이저 소스
129: 제 1 광 결정체
133: 제 1 미러
135: 지연 소자
143: 제 2 미러
145: 제 2 광 결정체
150: 검출부
153: 제 3 미러
154: 제 4 미러
158: 제 1 포토 다이오드
159: 제 2 포토 다이오드
160: 챔버
161: 스테이지
163: 제 1 렌즈
165: 제 2 렌즈
167: 시편100: Semiconductor inspection equipment
110: 1st laser source
120: Second laser source
129: The first light crystal
133: The first mirror
135: Delay element
143: The Second Mirror
145: Second Light Crystal
150: Detection Unit
153: The Third Mirror
154: The 4th Mirror
158: 1st photo diode
159: 2nd photo diode
160: Chamber
161: Stage
163: 1st lens
165: Second Lens
167: Psalm
Claims (14)
펨토초 대역의 레이저를 출력하는 제 1 레이저 소스와 제 2 레이저 소스;
상기 제 2 레이저 소스에서 출력되는 펨토초 대역의 레이저를 분기하는 빔 스플리터;
상기 빔 스플리터를 통해 분기된 제 1 분기 레이저를 전자기파로 변환하는 제 1 광 결정체;
상기 빔 스플리터를 통해 분기된 제 2 분기 레이저의 이동을 지연시키는 지연소자;
내부에 시편이 거치되며, 측면에 제 1 렌즈와 제 2 렌즈가 각각 결합된 챔버;
상기 제 2 분기 레이저를 전자기파로 변환하는 제 2 광 결정체; 및
상기 챔버의 제 2 렌즈를 통해 출력된 전자기파와 상기 제 2 광 결정체를 통해 변환된 전자기파를 각각 검출하는 검출부를 포함하되,
상기 제 1광 결정체가 출력하는 전자기파와 상기 제 1 레이저 소스가 출력하는 펨토초 대역의 레이저가 상기 챔버의 제 1 렌즈를 통해 입사되어 상기 시편의 일면에 조사되고, 상기 시편의 타면을 통해 투과된 전자기파가 상기 제 2 렌즈를 통해 출력되는 것인, 반도체 검사 장치.In semiconductor inspection equipment,
A first laser source and a second laser source outputting a femtosecond band laser;
A beam splitter for splitting a femtosecond band laser output from the second laser source;
A first optical crystal that converts the first branch laser beam split through the beam splitter into electromagnetic waves;
A delay element for delaying the movement of the second branch laser branched through the above beam splitter;
A chamber in which a specimen is placed inside and a first lens and a second lens are respectively combined on the side;
A second optical crystal for converting the second branch laser into electromagnetic waves; and
Including a detection unit that detects the electromagnetic wave output through the second lens of the chamber and the electromagnetic wave converted through the second optical crystal, respectively.
A semiconductor inspection device, wherein an electromagnetic wave output from the first optical crystal and a femtosecond band laser output from the first laser source are incident through the first lens of the chamber and irradiated onto one surface of the specimen, and an electromagnetic wave transmitted through the other surface of the specimen is output through the second lens.
상기 각 전자기파는 테라헤르츠 대역인 것인, 반도체 검사 장치.In paragraph 1,
A semiconductor inspection device, wherein each of the above electromagnetic waves is in the terahertz band.
상기 제 1 레이저 소스가 출력하는 펨토초 대역의 레이저가 상기 시편에 조사됨에 따라, 상기 시편에 형성된 반도체 구조체에 캐리어가 여기되도록 하고,
여기된 캐리어가 재결합하는 동안 상기 전자기파가 상기 시편을 투과하여 상기 제 2 렌즈를 통해 출력되는 것인, 반도체 검사 장치.In paragraph 1,
As the femtosecond band laser output from the first laser source is irradiated onto the specimen, carriers are excited in the semiconductor structure formed on the specimen,
A semiconductor inspection device, wherein the electromagnetic wave passes through the specimen and is output through the second lens while the carriers here are recombined.
상기 제 1 광 결정체를 통해 변환된 전자기파를 상기 제 1 렌즈를 향하여 입사시키는 제 1 미러; 및
상기 제 2 렌즈를 통해 출력된 전자기파를 상기 제 2 광 결정체를 향하여 입사시키는 제 2 미러를 더 포함하는 반도체 검사 장치.In paragraph 1,
A first mirror that directs the electromagnetic wave converted through the first optical crystal toward the first lens; and
A semiconductor inspection device further comprising a second mirror that directs electromagnetic waves output through the second lens toward the second optical crystal.
상기 제 2 분기 레이저가 상기 제 2 광 결정체를 통해 변환된 전자기파는 기준 전자기파로서 상기 검출부에 입력되고,
상기 제 2 렌즈를 통해 출력된 전자기파는 검사 대상 시편의 특성 정보를 포함하는 것으로서, 상기 기준 전자기파와 비교되는 것인, 반도체 검사 장치.In paragraph 1,
The electromagnetic wave converted by the second branch laser through the second optical crystal is input to the detection unit as a reference electromagnetic wave,
A semiconductor inspection device, wherein the electromagnetic wave output through the second lens includes characteristic information of the specimen to be inspected and is compared with the reference electromagnetic wave.
상기 검출부는
상기 제 2 분기 레이저가 상기 제 2 광 결정체를 통해 변환된 제 1 전자기파를 검출하는 제 1 포토 다이오드 및
상기 제 2 렌즈를 통해 출력된 제 2 전자기파를 검출하는 제 2 포토 다이오드를 포함하는 것인, 반도체 검사 장치.In paragraph 1,
The above detection unit
A first photodiode for detecting a first electromagnetic wave converted by the second branch laser through the second optical crystal, and
A semiconductor inspection device comprising a second photodiode that detects a second electromagnetic wave output through the second lens.
상기 검출부는
상기 제 1 전자기파와 제 2 전자기파를 분기하는 광학 프리즘;
상기 제 1 전자기파를 상기 제 1 포토 다이오드를 향하여 입사시키는 제 3 미러; 및
상기 제 2 전자기파를 상기 제 2 포토 다이오드를 향하여 입사시키는 제 4 미러를 더 포함하는 것인, 반도체 검사 장치.In paragraph 6,
The above detection unit
An optical prism for splitting the first electromagnetic wave and the second electromagnetic wave;
a third mirror that directs the first electromagnetic wave toward the first photodiode; and
A semiconductor inspection device further comprising a fourth mirror that directs the second electromagnetic wave toward the second photodiode.
상기 챔버는 진공 또는 건조 상태로 유지되는 것인, 반도체 검사 장치.In paragraph 1,
A semiconductor inspection device, wherein the chamber is maintained in a vacuum or dry state.
상기 챔버는 상기 시편을 거치하는 스테이지를 포함하되,
상기 스테이지는 상기 시편을 통과하는 전자기파를 차폐하지 않도록, 시편의 일부 영역을 노출시키는 공백 영역을 포함하고,
상기 제 1 렌즈와 상기 제 2 렌즈는 서로 대향하도록 배치된 것인, 반도체 검사 장치.In paragraph 1,
The above chamber comprises a stage for carrying the above specimen,
The above stage includes a blank area that exposes a portion of the specimen so as not to shield electromagnetic waves passing through the specimen,
A semiconductor inspection device, wherein the first lens and the second lens are arranged to face each other.
상기 검출부를 통해 검출된 각 전자기파의 크기 비교를 통해, 상기 시편의 결함 여부를 판단하는 분석부를 더 포함하되,
상기 분석부는 상기 시편을 통과하는 전자기파가 기준 전자기파에 비해 감쇠한 정도에 따라 상기 시편의 결함 발생 여부를 결정하는 것인, 반도체 검사 장치.In paragraph 1,
Further comprising an analysis unit that determines whether the specimen is defective by comparing the size of each electromagnetic wave detected through the detection unit.
A semiconductor inspection device, wherein the above analysis unit determines whether a defect occurs in the specimen based on the degree to which an electromagnetic wave passing through the specimen is attenuated compared to a reference electromagnetic wave.
상기 제 1 레이저 소스는 복수의 파장의 펨토초 대역의 레이저를 출력하는 것이고,
상기 반도체 검사 장치는 각 파장별 펨토초 대역의 레이저를 시편에 각각 조사하여, 상기 시편의 서로 다른 깊이에서 캐리어가 여기되도록 하고, 각 깊이별로 결함 여부를 검사하는 것인, 반도체 검사 장치.In paragraph 1,
The above first laser source outputs a femtosecond band laser of multiple wavelengths,
The semiconductor inspection device is a semiconductor inspection device that irradiates a femtosecond band laser of each wavelength onto a specimen, thereby exciting carriers at different depths of the specimen, and inspects for defects at each depth.
(a) 제 1 레이저 소스에서 출력되는 펨토초 대역의 레이저를 시편에 입사시키는 단계;
(b) 제 2 레이저 소스에서 출력되는 펨토초 대역의 레이저를 분기한 제 1 분기 레이저를 제 1 광 결정체를 통해 전자기파로 변환하여 상기 시편에 입사시키는 단계;
(c) 제 2 레이저 소스에서 출력되는 펨토초 대역의 레이저를 분기한 제 2 분기 레이저를 지연시킨 후 제 2 광 결정체를 통해 기준 전자기파로 변환하는 단계 및
(d) 상기 시편을 투과한 전자기파와 상기 기준 전자기파를 검출부에 입사시켜, 각 전자기파를 검출하는 단계를 포함하는, 반도체 검사 장치의 구동 방법.In a method for driving a semiconductor inspection device,
(a) a step of irradiating a femtosecond band laser output from a first laser source onto a specimen;
(b) a step of converting a first branch laser, which is a femtosecond band laser output from a second laser source, into an electromagnetic wave through a first optical crystal and causing the wave to be incident on the specimen;
(c) a step of delaying a second branch laser that is a femtosecond band laser output from a second laser source and then converting it into a reference electromagnetic wave through a second optical crystal; and
(d) A method for driving a semiconductor inspection device, comprising a step of causing an electromagnetic wave penetrating the above-mentioned specimen and the reference electromagnetic wave to be incident on a detection unit and detecting each electromagnetic wave.
상기 (a) 단계에 의해 제 1 레이저 소스가 출력하는 펨토초 대역의 레이저가 상기 시편에 조사됨에 따라, 상기 시편에 형성된 반도체 구조체에 캐리어가 여기되도록 하고,
여기된 캐리어가 재결합하는 동안 상기 (b) 단계에 의해 입사된 상기 전자기파가 상기 시편을 투과하여 상기 제 2 렌즈를 통해 출력되는 것인, 반도체 검사 장치의 구동 방법.In Article 12,
As the femtosecond band laser output from the first laser source is irradiated to the specimen by the step (a) above, carriers are excited in the semiconductor structure formed on the specimen,
A method for driving a semiconductor inspection device, wherein the electromagnetic wave incident by the step (b) above passes through the specimen and is output through the second lens while the carrier is recombined.
상기 (d) 단계에서 검출된 각 전자기파의 크기 비교를 통해, 상기 시편의 결함 여부를 판단하는 분석 단계를 더 포함하되,
상기 분석 단계는 상기 시편을 통과하는 전자기파가 기준 전자기파에 비해 감쇠한 정도에 따라 상기 시편의 결함 발생 여부를 결정하는 것인, 반도체 검사 장치의 구동 방법.In Article 12,
In addition, an analysis step is included to determine whether there is a defect in the specimen by comparing the size of each electromagnetic wave detected in the step (d).
A method for driving a semiconductor inspection device, wherein the above analysis step determines whether a defect occurs in the specimen based on the degree to which an electromagnetic wave passing through the specimen is attenuated compared to a reference electromagnetic wave.
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