KR20000020607A - 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경 및 이를 이용한 패턴의 높이 측정방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선폭 측정시 동시에 높이 측정이 가능하도록 하는 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경 및 이용한 패턴의 높이 측정방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 인라인 주사전자현미경을 이용한 패턴의 높이 측정방법은 임의의 두께를 갖으며, 웨이퍼의 소정부분을 노출시키는 소자패턴이 형성된 분석웨이퍼를 인라인 주사전자현미경의 공정챔버에 투입하여 웨이퍼 스테이지에 안착시키는 단계, 상기 소자패턴의 상부에 포커스를 맞추는 제 1 포커싱 단계, 상기 상부의 포커스를 유지한 후, 웨이퍼 스테이지를 상승시켜 웨이퍼의 노출된 부분에 포커스를 맞추는 제 2 포커싱 단계 및 상기 제 2 포커싱시 상승한 상기 웨이퍼 스테이지의 상승 이동거리를 측정하여 상기 소자패턴의 높이를 측정하는 단계를 구비하여 이루어진다.
따라서, 선폭 및 높이를 동시에 측정함으로서 공정의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 선폭 측정시 동시에 높이 측정이 가능하도록 하는 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경 및 이용한 패턴의 높이 측정방법에 관한 것이다.
통상 반도체소자 제조공정은 사진공정, 식각공정 및 증착공정 등 많은 공정을 수행되어 이루어진다.
상기 반도체소자 제조공정이 수행된 후에는 각각의 공정에 대하여 검사공정들이 진행된다. 상기 검사공정의 하나가 웨이퍼 상에 형성된 패턴의 선폭(CD : Critical Dimention) 및 높이(Height)의 측정이다.
현재 반도체소자의 상기 선폭 및 높이 측정은 주사전자현미경(SEM : Scanning Electron Microscope)을 사용하고 있으며, 상기 주사전자현미경은 측정하고자하는 대상에 따라 선폭 측정용으로 인라인(In-Line) 주사전자현미경과 높이 측정용으로 버티컬(Vertical) 주사전자현미경으로 나눌 수 있다.
상기 인라인 주사전자현미경은 펩(Fab)내에 설치되어 있어 실지 공정이 진행된 웨이퍼를 이용하여 펩내에서 상기 웨이퍼의 손상없이 직접 패턴의 선폭을 측정할 수 있다. 반면에 상기 버티컬 주사전자현미경은 펩외부의 소정의 작업실에 설치되어 있으며, 웨이퍼상의 측정하고자하는 패턴부위를 절단하여 단면을 측정하여 높이를 측정한다.
따라서, 상기와 같이 공정진행 후, 패턴의 선폭과 높이를 측정하기 위해서는 인라인 주사전자현미경으로 선폭을 측정하고, 웨이퍼를 외부로 이동시켜 상기 웨이퍼를 절단하여 버티컬 주사전자현미경을 사용하여 패턴의 높이를 측정한다.
따라서, 두개의 주사전자현미경을 사용해야하므로 공정시간이 지연되는 문제점이 있었다. 또한, 상기 패턴의 높이 측정시 웨이퍼를 절단할 때 인라인 주사전자현미경에서 측정된 패턴부위를 정확히 절단하는 것이 어려워상기 두 주사전자현미경의 데이터 매칭이 어려운 문제점과 상기 웨이퍼의 절단으로 인한 생상원가가 증가되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 웨이퍼에상에 형성된 패턴의 높이를 비파괴적으로 측정이 가능하도록하는 반도체소자용 인라인 주사전자현미경 및 이용한 패턴의 높이 측정방법을 제공하는 데 있다.
도1은 본 발명에 의한 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경을 나타내는 개략적인 구성도이다.
도2는 본 발명에 의한 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경을 이용한 패턴의 높이 측정방법을 나타내는 공정순서도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 ; 전자총 4 ; 콘덴서렌즈
6 ; 대물렌즈 8 ; 웨이퍼스테이지
10 ; 높이 측정장치 W ; 웨이퍼
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경은 전자를 방출시키는 전자총, 상기 전자총으로부터 나온 전자선을 집속시켜 웨이퍼에 주사시켜주는 콘덴서렌즈, 상기 콘덴서렌즈를 통과한 전자선을 조정하여 포커스를 맞추어주는 대물렌즈, 상기 웨이퍼가 안착되며 메뉴얼로 상하운동이 가능한 웨이퍼 스테이지 및 상기 웨이퍼 스테이지의 일측에 부착되며, 상기 웨이퍼 스테이지의 상하운동의 이동거리를 측정하는 높이 측정장치를 구비하여 이루어진다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경을 이용한 패턴의 높이 측정방법은 임의의 두께를 갖으며, 웨이퍼의 소정부분을 노출시키는 소자패턴이 형성된 분석웨이퍼를 인라인 주사전자현미경의 공정챔버에 투입하여 웨이퍼 스테이지에 안착시키는 단계;
상기 소자패턴의 상부에 포커스를 맞추는 제 1 포커싱 단계, 상기 상부의 포커스를 유지한 후, 웨이퍼 스테이지를 상승시켜 웨이퍼의 노출된 부분에 포커스를 맞추는 제 2 포커싱 단계 및 상기 제 2 포커싱시 상승한 상기 웨이퍼 스테이지의 상승 이동거리를 측정하여 상기 소자패턴의 높이를 측정하는 단계를 구비하여 이루어진다.
이하, 본 발명의 구체적인 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 의한 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경을 나타내는 개략적인 구성도이다.
도1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경을 살펴보면 전자를 방출시키는 전자총(2), 상기 전자총(2)으로부터 나온 전자선을 집속시켜 웨이퍼(W)에 주사시켜주는 콘덴서렌즈(4), 상기 콘덴서렌즈(4)를 통과한 전자선을 조정하여 포커스를 맞추어주는 대물렌즈(6), 상기 웨이퍼(W)가 안착되며 메뉴얼로 상하운동이 가능한 웨이퍼 스테이지(8) 및 상기 웨이퍼 스테이지(8)의 일측에 부착되며, 상기 웨이퍼 스테이지(8)의 상하운동의 이동거리를 측정하는 높이 측정장치(10)를 구비하여 이루어진다.
도2는 본 발명에 의한 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경을 이용한 패턴의 높이 측정방법을 나타내는 공정순서도이다.
도2에서 보는 바와 같이, 먼저 임의의 두께를 갖으며, 웨이퍼의 소정부분을 노출된 소자패턴이 형성된 분석웨이퍼를 인라인 주사전자현미경의 공정챔버에 투입하여 웨이퍼 스테이지에 안착시킨다.
계속해서 상기 소자패턴의 상부에 포커스를 맞추는 제 1 포커싱 단계로서, 상기 분석웨이퍼상에 형성된 임의의 소자패턴을 측정하고자하는 임의의 배율로 조정한 후, 포커싱한다.
계속해서 웨이퍼의 노출된 부분에 포커스를 맞추는 제 2 포커싱 단계로서, 상기 제 1 포커싱에서 맞춘 상기 소자패턴의 상부의 포커스를 유지하면서 상기 웨이퍼 스테이지를 상승시켜 웨이퍼의 노출된 부분을 상기 제 1 포커싱시 적용한 배율로 조정한 후, 포커싱한다.
계속해서 상기 소자패턴의 높이를 측정하는 단계로서, 상기 제 2 포커싱시 상승한 상기 웨이퍼 스테이지의 상승 이동거리를 상기 높이 측정장치를 사용하여 측정한 후, 상기 소자패턴의 높이를 측정한다.
즉, 상기 웨이퍼 스테이지의 상승 이동거리가 상기 소자패턴의 높이를 의미한다.
따라서, 본 발명에 의한 인라인 주사전자현미경을 사용하여 사진공정 또는 식각공정의 진행으로 형성된 소자패턴의 선폭 및 높이를 동시에 측정할 수 있다. 상기 소자패턴의 선폭 및 높이의 동시측정은 공정의 시간의 단축을 가져오며, 종래의 높이 측정시 웨이퍼를 절단하여야하는 문제점을 해결하여 생산원가를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
따라서, 선폭 및 높이를 동시에 측정함으로서 공정의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
Claims (2)
- 전자를 방출시키는 전자총;상기 전자총으로부터 나온 전자선을 집속시켜 웨이퍼에 주사시켜주는 콘덴서렌즈;상기 콘덴서렌즈를 통과한 전자선을 조정하여 포커스를 맞추어주는 대물렌즈;상기 웨이퍼가 안착되며 메뉴얼로 상하운동이 가능한 웨이퍼 스테이지; 및 상기 웨이퍼 스테이지의 일측에 부착되며, 상기 웨이퍼 스테이지의 상하운동의 이동거리를 측정하는 높이 측정장치;를 구비하여 이루어지는 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경.
- 임의의 두께를 갖으며, 웨이퍼의 소정부분을 노출시키는 소자패턴이 형성된 분석웨이퍼를 인라인 주사전자현미경의 공정챔버에 투입하여 웨이퍼 스테이지에 안착시키는 단계;상기 소자패턴의 상부에 포커스를 맞추는 제 1 포커싱 단계;상기 상부의 포커스를 유지한 후, 웨이퍼 스테이지를 상승시켜 웨이퍼의 노출된 부분에 포커스를 맞추는 제 2 포커싱 단계; 및상기 제 2 포커싱시 상승한 상기 웨이퍼 스테이지의 상승 이동거리를 측정하여 상기 소자패턴의 높이를 측정하는 단계;를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경을 이용한 패턴의 높이 측정방법.
Priority Applications (1)
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| KR1019980039277A KR20000020607A (ko) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경 및 이를 이용한 패턴의 높이 측정방법 |
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| KR1019980039277A KR20000020607A (ko) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경 및 이를 이용한 패턴의 높이 측정방법 |
Publications (1)
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|---|---|
| KR20000020607A true KR20000020607A (ko) | 2000-04-15 |
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| KR1019980039277A KR20000020607A (ko) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 반도체소자 제조용 인라인 주사전자현미경 및 이를 이용한 패턴의 높이 측정방법 |
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|---|---|
| KR (1) | KR20000020607A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100872984B1 (ko) * | 2002-06-14 | 2008-12-08 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자의 미세 패턴 임계치수 측정방법 및 측정용 sem |
| US8759763B2 (en) | 2012-03-07 | 2014-06-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus to measure step height of device using scanning electron microscope |
| KR20200093287A (ko) | 2019-01-28 | 2020-08-05 | 오환종 | 정수 스트로우 |
-
1998
- 1998-09-22 KR KR1019980039277A patent/KR20000020607A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100872984B1 (ko) * | 2002-06-14 | 2008-12-08 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자의 미세 패턴 임계치수 측정방법 및 측정용 sem |
| US8759763B2 (en) | 2012-03-07 | 2014-06-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus to measure step height of device using scanning electron microscope |
| KR20200093287A (ko) | 2019-01-28 | 2020-08-05 | 오환종 | 정수 스트로우 |
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