고 분해능과 이미징 속도로 반도체 제조사의 공정 개발 속도 향상 및 수율 극대화 지원

어플라이드 머티어리얼즈가 전자빔 계측 시스템 ‘베리티SEM 10’을 새롭게 발표했다. 베리티SEM 10(VeritySEM 10)은 EUV(극자외선)과 새롭게 부상하는 High-NA EUV 리소그래피 공정으로 패터닝 된 반도체 디바이스 소자의 패턴 거리측정(CD)을 정밀하게 측정하는데 사용된다.

반도체 제조사들은 리소그래피 스캐너가 마스크에서 포토레지스트로 패턴을 형성하면 CD-SEM(패턴 거리측정 주사전자현미경)을 사용해 이를 서브 나노미터 단위로 측정할 수 있다. 이 같은 계측은 리소그래피 공정 성능을 해당 스텝에서 지속적으로 보정함으로써 패턴이 웨이퍼로 식각되기 전 이에 대한 정확성을 보장해준다.

식각 후에도 설계 패턴과 웨이퍼 상 결과를 비교하기 위해 CD-SEM이 사용된다. 이런 방식으로 CD-SEM은 식각 공정 제어를 지원하고, 리소그래피와 식각 사이의 피드백 루프를 활성화함으로써 전체적인 공정 조율을 위한 상호 연관성 높은 데이터 세트를 엔지니어에게 제공한다.

어플라이드의 새로운 베리티SEM 10 시스템은 낮은 랜딩 에너지로 기존 CD-SEM에 비해 2배 높은 분해능을 가능케 하는 독특한 아키텍처로 설계됐다. 이 제품은 30% 빠른 스캔 속도로 포토레지스트와 상호작용을 축소하고 처리량을 높인다. 베리티SEM 10 시스템의 업계 최고 분해능과 스캔 속도는 EUV, High-NA EUV 리소그래피 및 식각 공정에 대한 제어력을 높여준다. 따라서 반도체 제조사들은 공정 개발을 가속화하고 대량 생산 수율을 극대화할 수 있다.

반도체 제조사들은 게이트올어라운드(GAA) 로직 트랜지스터, 3D 낸드(NAND) 메모리를 포함한 3D 디자인의 패턴 거리측정 애플리케이션에 베리티SEM 10을 도입하고 뛰어난 후방산란전자(BSE) 이미징 기술로 심층 구조의 고분해능 이미징을 하는 데 활용하고 있다.

회사측은 “베리티 SEM 10은 GAA 칩의 여러 애플리케이션 가운데 트랜지스터 성능의 핵심인 선택적 에피택시 공정을 계측 및 식별하는데 사용된다.”고 밝혔다. 또한 “낮은 랜딩 에너지와 높은 분해능, 빠른 이미징 속도가 절묘하게 결합된 이 시스템은 High-NA EUV, GAA 트랜지스터, 고집적도 3D 낸드로 전환하는 과정에 도움이 된다”고 전했다.