최근 반도체 제조공정에 형성되는 패턴은 임계선폭이 1x nm 급 까지 미세화 및 집적화가 진행되고 있으며, 반도체 공정의 안정성 확보를 위하여 임계 선폭 등 다양한 변수의 정확한 계측 및 검사에 대한 요구가 점점 커지고 있다. 또한. 반도체 결함 검사 장비는 검출 이물질의 미소화로 인하여 고정밀도 검사 기술이 필요하며, 또한 검출 감도가 높아지므로, 이물질이나 결함의 수도 기하급수적으로 증가하기 때문에 보다 고속의 고정밀도 검사 장비 필요에 의해 제안 되었다. 고속의 고정밀도 검사 장비 필요성의 대두에 의해, 다중초점 광학 현미경(Through-Focus ...
최근 반도체 제조공정에 형성되는 패턴은 임계선폭이 1x nm 급 까지 미세화 및 집적화가 진행되고 있으며, 반도체 공정의 안정성 확보를 위하여 임계 선폭 등 다양한 변수의 정확한 계측 및 검사에 대한 요구가 점점 커지고 있다. 또한. 반도체 결함 검사 장비는 검출 이물질의 미소화로 인하여 고정밀도 검사 기술이 필요하며, 또한 검출 감도가 높아지므로, 이물질이나 결함의 수도 기하급수적으로 증가하기 때문에 보다 고속의 고정밀도 검사 장비 필요에 의해 제안 되었다. 고속의 고정밀도 검사 장비 필요성의 대두에 의해, 다중초점 광학 현미경(Through-Focus Scanning Optical Microscopy)은 나노 스케일 패턴의 3D 계측 및 검사를 목적으로 개발되었다. 다중초점 이미지를 획득하기 위해 Z축 스테이지(Z-stage)의 기계적 이동방식을 이용된다. Z축 스테이지의 기계적 이동으로 인하여 발생되어지는 광축의 오차로 인한 불안정성은 이미지 획득의 문제를 야기 시킨다. 본 논문에서는 웨이퍼 평면을 스테이지에 고정하여 광축을 따라 이동하면서 이미지들을 획득하는 50배율의 검사시스템을 구성하였으며, 적응 광학계(Adaptive Optics)를 이용하여 광축 오차를 보정하기로 하였다. 보정 방법으로는 실시간으로 광축 오차를 측정할 수 있는 파면센서(Wavefront Sensor)인 샥하트만(Shack-Hartmann) 센서와 광축을 보정하는 팁/틸트 거울(Tip/Tilt Mirror)을 이용하여 Close-Loop System을 적용하였으며, Z축 스테이지의 이동으로 발생되어지는 광축 오차를 보정하도록 하였다. 샥하트만의 제르니케 계수(Zernike Coefficient)를 이용하여 보정량을 확인하였으며, 팁/틸트 거울을 이용하여 광축을 보정하여 다중초점 이미지를 획득하였다. 획득한 다중초점 이미지는 샥하트만 센서의 제르니케 계수를 통하여 팁 0.02 pixel, 틸트 0.04 pixel이하로 안정성을 확인하였다.
최근 반도체 제조공정에 형성되는 패턴은 임계선폭이 1x nm 급 까지 미세화 및 집적화가 진행되고 있으며, 반도체 공정의 안정성 확보를 위하여 임계 선폭 등 다양한 변수의 정확한 계측 및 검사에 대한 요구가 점점 커지고 있다. 또한. 반도체 결함 검사 장비는 검출 이물질의 미소화로 인하여 고정밀도 검사 기술이 필요하며, 또한 검출 감도가 높아지므로, 이물질이나 결함의 수도 기하급수적으로 증가하기 때문에 보다 고속의 고정밀도 검사 장비 필요에 의해 제안 되었다. 고속의 고정밀도 검사 장비 필요성의 대두에 의해, 다중초점 광학 현미경(Through-Focus Scanning Optical Microscopy)은 나노 스케일 패턴의 3D 계측 및 검사를 목적으로 개발되었다. 다중초점 이미지를 획득하기 위해 Z축 스테이지(Z-stage)의 기계적 이동방식을 이용된다. Z축 스테이지의 기계적 이동으로 인하여 발생되어지는 광축의 오차로 인한 불안정성은 이미지 획득의 문제를 야기 시킨다. 본 논문에서는 웨이퍼 평면을 스테이지에 고정하여 광축을 따라 이동하면서 이미지들을 획득하는 50배율의 검사시스템을 구성하였으며, 적응 광학계(Adaptive Optics)를 이용하여 광축 오차를 보정하기로 하였다. 보정 방법으로는 실시간으로 광축 오차를 측정할 수 있는 파면센서(Wavefront Sensor)인 샥하트만(Shack-Hartmann) 센서와 광축을 보정하는 팁/틸트 거울(Tip/Tilt Mirror)을 이용하여 Close-Loop System을 적용하였으며, Z축 스테이지의 이동으로 발생되어지는 광축 오차를 보정하도록 하였다. 샥하트만의 제르니케 계수(Zernike Coefficient)를 이용하여 보정량을 확인하였으며, 팁/틸트 거울을 이용하여 광축을 보정하여 다중초점 이미지를 획득하였다. 획득한 다중초점 이미지는 샥하트만 센서의 제르니케 계수를 통하여 팁 0.02 pixel, 틸트 0.04 pixel이하로 안정성을 확인하였다.
Patterns recently formed in a semiconductor manufacturing process are progressing in miniaturization and integration to a critical line width of 1x nm. There is a growing demand for precise measurement and inspection of various parameters such as the critical dimension to ensure the stability of the...
Patterns recently formed in a semiconductor manufacturing process are progressing in miniaturization and integration to a critical line width of 1x nm. There is a growing demand for precise measurement and inspection of various parameters such as the critical dimension to ensure the stability of the semiconductor process. Besides, semiconductor defect inspection equipment requires highly precise inspection equipment due to micro-degradation of detected foreign substance. Accordingly, since the detection sensitivity is increased, the number of foreign substances or defects detected increases exponentially. Therefore, a high-speed inspection equipment has been proposed. Through-Focus Scanning Optical Microscopy is developed for the purpose of 3D measurement and inspection of nanoscale patterns. To obtain a multi-focus image, a mechanical movement method of the Z-stage is used. The instability due to the error of the optical axis caused by the mechanical movement of the Z-axis stage is a problem in image acquisition. In this paper, a 50x magnification inspection system is used to acquire images while the wafer plane is fixed on the stage, moving along the optical axis, and the optical axis error is corrected using adaptive optics. We applied the Close-Loop system that uses a Shack-Hartmann sensor, which is a wavefront sensor capable of measuring optical axis error in real time as a correction method, and a tip / tilt mirror, which corrects the optical axis. The correction amount was confirmed using Shack-Hartmann's Zernike coefficient, and a multi-focal image was obtained by correcting the optical axis using a tip / tilt mirror. The acquired multi - focal images were confirmed to have a stability of 0.05 pixel and 0.05 pixel tilt through the Zernike coefficient of the Shack-Hartmann sensor.
Patterns recently formed in a semiconductor manufacturing process are progressing in miniaturization and integration to a critical line width of 1x nm. There is a growing demand for precise measurement and inspection of various parameters such as the critical dimension to ensure the stability of the semiconductor process. Besides, semiconductor defect inspection equipment requires highly precise inspection equipment due to micro-degradation of detected foreign substance. Accordingly, since the detection sensitivity is increased, the number of foreign substances or defects detected increases exponentially. Therefore, a high-speed inspection equipment has been proposed. Through-Focus Scanning Optical Microscopy is developed for the purpose of 3D measurement and inspection of nanoscale patterns. To obtain a multi-focus image, a mechanical movement method of the Z-stage is used. The instability due to the error of the optical axis caused by the mechanical movement of the Z-axis stage is a problem in image acquisition. In this paper, a 50x magnification inspection system is used to acquire images while the wafer plane is fixed on the stage, moving along the optical axis, and the optical axis error is corrected using adaptive optics. We applied the Close-Loop system that uses a Shack-Hartmann sensor, which is a wavefront sensor capable of measuring optical axis error in real time as a correction method, and a tip / tilt mirror, which corrects the optical axis. The correction amount was confirmed using Shack-Hartmann's Zernike coefficient, and a multi-focal image was obtained by correcting the optical axis using a tip / tilt mirror. The acquired multi - focal images were confirmed to have a stability of 0.05 pixel and 0.05 pixel tilt through the Zernike coefficient of the Shack-Hartmann sensor.
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