KR20150092627A - 신호 공유를 이용한 다중 분석 알고리즘 및 관련된 장치 - Google Patents

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KR20150092627A
KR20150092627A KR1020140013225A KR20140013225A KR20150092627A KR 20150092627 A KR20150092627 A KR 20150092627A KR 1020140013225 A KR1020140013225 A KR 1020140013225A KR 20140013225 A KR20140013225 A KR 20140013225A KR 20150092627 A KR20150092627 A KR 20150092627A
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백종선
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삼성전자주식회사
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Abstract

다중 분석 알고리즘 및 관련된 설비에 관한 것이다. 다수의 분석 모델들을 준비한다. 상기 분석 모델들은 모델-THK 및 모델-CD을 갖는다. 패턴의 광 신호(optic signal)를 측정한다. 상기 모델-THK를 이용하여 상기 광 신호에서 상기 패턴의 두께를 분석한다. 상기 모델-CD을 이용하여 상기 광 신호에서 상기 패턴의 시디(CD)를 분석한다. 상기 두께 및 상기 시디(CD)를 출력한다. 상기 패턴의 상기 두께를 분석하는 것과 상기 패턴의 상기 시디(CD)를 분석하는 것은 상기 광 신호를 공유할 수 있다.

Description

신호 공유를 이용한 다중 분석 알고리즘 및 관련된 장치{Multi analysis algorithm using signal sharing and related apparatus}
다중 분석 알고리즘 및 관련된 측정 장치에 관한 것이다.
반도체 소자의 측정 및 분석 시간을 단축하기 위한 다양한 방법들이 연구되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 반도체 소자의 측정 및 분석 시간을 단축할 수 있는 다중 분석 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 반도체 소자의 측정 및 분석 시간을 단축할 수 있는 다중 분석 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명 기술적 사상의 실시 예들은, 다중 분석 방법을 제공한다. 이 방법은 다수의 분석 모델들을 제공하는 것을 포함한다. 상기 분석 모델들은 모델-THK 및 모델-CD1을 포함한다. 패턴의 광 신호(optic signal)를 측정한다. 상기 모델-THK를 이용하여 상기 광 신호에서 상기 패턴의 두께를 분석한다. 상기 모델-CD1을 이용하여 상기 광 신호에서 상기 패턴의 제1 시디(CD)를 분석한다. 상기 두께 및 상기 제1 시디(CD)를 출력한다.
상기 패턴의 상기 두께를 분석하는 것과 상기 패턴의 상기 제1 시디(CD)를 분석하는 것은 상기 광 신호를 공유하고 순차적으로 수행될 수 있다.
상기 패턴의 상기 두께를 분석하는 것과 상기 패턴의 상기 제1 시디(CD)를 분석하는 것은 상기 광 신호를 공유하고 병렬 수행될 수 있다.
상기 분석 모델들은 상기 모델-CD1과 상이한 모델-CD2를 포함할 수 있다. 상기 모델-CD2를 이용하여 상기 광 신호에서 상기 패턴의 제2 시디(CD)를 분석할 수 있다.
또한, 본 발명 기술적 사상의 실시 예들은, 상기 다중 분석 방법을 수행하는 다중 분석 장치를 제공한다. 이 장치는 측정부 및 상기 측정부에 접속된 제어부를 포함한다. 상기 제어부에 모델 저장부가 접속된다. 상기 제어부에 신호 저장부가 접속된다. 상기 제어부에 출력부가 접속된다.
상기 모델 저장부는 상기 분석 모델들을 저장하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 측정부는 상기 광 신호(optic signal)를 측정하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 신호 저장부는 상기 광 신호를 저장하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 제어부는 상기 두께 및 상기 제1 시디(CD)를 분석하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 출력부는 상기 두께 및 상기 제1 시디(CD)를 출력하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 측정부는 상기 패턴을 갖는 측정 시편이 로딩되는 시편 거치대(sample stage)를 포함할 수 있다. 상기 측정 시편에 대향하는 디텍터(detector)가 제공될 수 있다. 상기 디텍터(detector)는 상기 제어부에 접속될 수 있다.
상기 패턴의 광 신호(optic signal)를 측정하는 것은 상기 시편 거치대 상에 상기 패턴을 갖는 반도체 기판을 로딩하는 것을 포함할 수 있다. 상기 디텍터(detector)를 이용하여 상기 패턴의 상기 광 신호(optic signal)를 감지할 수 있다.
상기 제어부에 입력부가 접속될 수 있다. 상기 분석 모델들은 상기 입력부를 통하여 입력될 수 있다.
상기 분석 모델들의 각각은 표준 시료에 의한 교정(calibration) 기술, 파괴 검사 장치와의 보정(correlation) 기술, 시뮬레이션(simulation) 기술, 또는 이들의 조합에 의하여 검증되고 표준화된 것일 수 있다.
이에 더하여, 본 발명 기술적 사상의 실시 예들은, 다중 분석 방법을 제공한다. 이 방법은 모델1 및 모델2를 갖는 다수의 분석 모델들을 제공하는 것을 포함한다. 측정 시편의 신호(signal)를 측정한다. 상기 모델1을 이용하여 상기 신호에서 제1 파라미터(parameter)를 분석한다. 상기 모델2를 이용하여 상기 신호에서 제2 파라미터를 분석한다. 상기 제1 파라미터 및 상기 제2 파라미터를 출력한다.
상기 제1 파라미터를 분석하는 것과 상기 제2 파라미터를 분석하는 것은 상기 신호를 공유하고 순차적으로 수행될 수 있다.
상기 제1 파라미터를 분석하는 것과 상기 제2 파라미터를 분석하는 것은 상기 신호를 공유하고 병렬 수행될 수 있다.
나아가서, 본 발명 기술적 사상의 실시 예들은, 상기 다중 분석 방법을 수행하는 다중 분석 장치를 제공한다. 이 장치는 측정부 및 상기 측정부에 접속된 제어부를 포함한다. 상기 제어부에 모델 저장부가 접속된다. 상기 제어부에 신호 저장부가 접속된다. 상기 제어부에 출력부가 접속된다.
상기 모델 저장부는 상기 분석 모델들을 저장하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 측정부는 상기 신호(signal)를 측정하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 신호 저장부는 상기 신호를 저장하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 제어부는 상기 제1 파라미터를 분석하는 것과 상기 제2 파라미터를 분석하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 출력부는 상기 제1 파라미터 및 상기 제2 파라미터를 출력하는 역할을 수행할 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명 기술적 사상의 실시 예들에 따르면, 다중 분석 알고리즘 및 관련된 다중 분석 장치가 제공된다. 상기 다중 분석 장치는 1회의 신호(signal) 측정값을 공유하여 2가지 이상의 분석 모델들을 적용하고 2가지 이상의 분석 결과들을 출력할 수 있다. 종래에 비하여 측정 및 분석에 소요되는 시간을 현저히 단축할 수 있다.
도 1내지 도 4는 본 발명 기술적 사상의 실시 예들에 따른 분석 방법을 설명하기 위한 플로 차트들(flow chart)이다.
도 5는 본 발명 기술적 사상의 실시 예들에 따른 측정 장치의 개략도 이다.
도 6은 본 발명 기술적 사상의 실시 예들에 따른 분석 방법을 설명하기 위한 패턴의 레이아웃 이다.
도 7 및 도 9는 본 발명 기술적 사상의 실시 예들에 따른 분석 방법을 설명하기 위한 단면도들 이다.
도 8은 도 7의 일부분을 상세히 보여주는 확대도 이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 '접속된(connected to)' 또는 '커플링된(coupled to)' 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 '직접 접속된(directly connected to)' 또는 '직접 커플링된(directly coupled to)'으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)', '위(above)', '상부(upper)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below)' 또는 '아래(beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
본 명세서에서 '전면(front side)'과 '후면(back side)'는 본 발명의 기술적 사상을 이해하기 쉽도록 설명하기 위하여 상대적인 개념으로 사용된 것이다. 따라서, '전면'과 '후면'은 특정한 방향, 위치 또는 구성 요소를 지칭하는 것이 아니고 서로 호환될 수 있다. 예를 들어, '전면'이 '후면'이라고 해석될 수도 있고 '후면'이 '전면'으로 해석될 수도 있다. 따라서, '전면'을 '제1'이라고 표현하고 '후면'을 '제2'라고 표현할 수도 있고, '후면'을 '제1'로 표현하고 '전면'을 '제2'라고 표현할 수도 있다. 그러나, 하나의 실시 예 내에서는 '전면'과 '후면'이 혼용되지 않는다.
본 명세서에서 '가깝다(near)'라는 표현은 대칭적 개념을 갖는 둘 이상의 구성 요소들 중 어느 하나가 다른 특정한 구성 요소에 대해 상대적으로 가깝게 위치하는 것을 의미한다. 예를 들어, 제1 단부(first end)가 제1 면(first side)에 가깝다는 표현은 제1 단부가 제2 단부보다 제1 면에 더 가깝다는 의미이거나, 제1 단부가 제2 면보다 제1 면에 더 가깝다는 의미로 이해될 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명 기술적 사상의 실시 예들에 따른 분석 방법을 설명하기 위한 플로 차트들(flow chart)이다.
도 1을 참조하면, 본 발명 기술적 사상의 실시 예들에 따른 분석 방법은 다수의 분석 모델들(모델-THK, 모델-CD1, 모델-CD2)을 제공하는 것(B10)을 포함할 수 있다. 패턴의 광 신호(optic signal)가 측정될 수 있다(B20). 상기 분석 모델들 중 모델-THK를 이용하여 상기 광 신호에서 상기 패턴의 두께가 분석될 수 있다(B30). 상기 분석 모델들 중 모델-CD1을 이용하여 상기 광 신호에서 상기 패턴의 CD1이 분석될 수 있다(B40). 상기 분석 모델들 중 모델-CD2를 이용하여 상기 광 신호에서 상기 패턴의 CD2가 분석될 수 있다(B50). 상기 패턴의 두께, CD1, 및 CD2가 출력될 수 있다(B60).
도 2를 참조하면, 다수의 분석 모델들(모델-THK, 모델-CD1, 모델-CD2)이 제공될 수 있다(B10). 패턴의 광 신호(optic signal)가 측정될 수 있다(B20). 상기 분석 모델들 중 모델-THK를 이용하여 상기 광 신호에서 상기 패턴의 두께가 분석될 수 있다(B30). 상기 분석 모델들 중 모델-CD1을 이용하여 상기 광 신호에서 상기 패턴의 CD1이 분석될 수 있다(B40). 상기 분석 모델들 중 모델-CD2를 이용하여 상기 광 신호에서 상기 패턴의 CD2가 분석될 수 있다(B50). 상기 패턴의 두께, CD1, 및 CD2가 출력될 수 있다(B60). 상기 패턴의 두께, CD1, 및 CD2를 분석하는 것(B30, B40, B50)은 병렬 수행될 수 있다.
도 3을 참조하면, 다수의 분석 모델들(모델1, 모델2, ……)이 제공될 수 있다(B110). 측정 시편의 신호가 측정될 수 있다(B120). 상기 분석 모델들 중 모델1을 이용하여 상기 신호에서 제1 파라미터(parameter)가 분석될 수 있다(B130). 상기 분석 모델들 중 모델2를 이용하여 상기 신호에서 제2 파라미터(parameter)가 분석될 수 있다(B140). 상기 제1 파라미터 및 상기 제2 파라미터가 출력될 수 있다(B160).
도 4를 참조하면, 다수의 분석 모델들(모델1, 모델2, ……)이 제공될 수 있다(B110). 측정 시편의 신호가 측정될 수 있다(B120). 상기 분석 모델들 중 모델1을 이용하여 상기 신호에서 제1 파라미터(parameter)가 분석될 수 있다(B130). 상기 분석 모델들 중 모델2를 이용하여 상기 신호에서 제2 파라미터(parameter)가 분석될 수 있다(B140). 상기 제1 파라미터 및 상기 제2 파라미터가 출력될 수 있다(B160). 상기 제1 파라미터 및 상기 제2 파라미터를 분석하는 것(B130, B140)은 병렬 수행될 수 있다.
도 5는 본 발명 기술적 사상의 실시 예들에 따른 측정 장치의 개략도 이다. 본 발명 기술적 사상의 실시 예들에 따른 측정 장치는 광학 측정 시스템(optical measurement system) 또는 광학 시디 및 형상 측정 시스템(optical CD and shape measurement systems)일 수 있다. 예를 들면, 상기 광학 시디 및 형상 측정 시스템(optical CD and shape measurement systems)은 분광 엘립소메타(spectroscopic ellipsometer), 분광 리플렉토메타(spectroscopic reflectometer), 유브이 리플렉토메타(ultra-violet reflectometer), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명 기술적 사상의 실시 예들에 따른 측정 장치는 측정부(35), 제어부(41), 입력부(43), 출력부(45), 신호 저장부(47), 및 모델 저장부(49)를 포함할 수 있다. 상기 측정부(35)는 시편 거치대(sample stage; 15), 광원(37), 및 디텍터(detector; 39)를 포함할 수 있다.
상기 시편 거치대(15) 상에 반도체 기판(21)과 같은 측정 시편이 로딩될 수 있다. 상기 광원(37) 및 상기 디텍터(detector; 39)는 상기 반도체 기판(21)과 마주보도록 배치될 수 있다. 상기 광원(37)은 상기 반도체 기판(21)을 향하여 광을 조사하는 역할을 할 수 있다. 상기 디텍터(detector; 39)는 상기 반도체 기판(21)에서 방출되는 광 신호(optic signal)를 감지하는 역할을 할 수 있다. 상기 제어부(41)는 상기 측정부(35)에 인접하고 상기 디텍터(detector; 39)에 접속될 수 있다. 상기 입력부(43), 상기 출력부(45), 상기 신호 저장부(47), 및 상기 모델 저장부(49)의 각각은 상기 제어부(41)에 인접하고 상기 제어부(41)에 접속될 수 있다.
도 6은 본 발명 기술적 사상의 실시 예들에 따른 분석 방법을 설명하기 위한 패턴의 레이아웃 이다.
도 6을 참조하면, 반도체 기판(21) 상에 다수의 패턴들(23) 및 스페이스들(23S)이 형성될 수 있다. 상기 스페이스들(23S)의 각각은 상기 패턴들(23) 사이에 형성될 수 있다.
도 7 및 도 9는 본 발명 기술적 사상의 실시 예들에 따른 분석 방법을 설명하기 위한 단면도들 이다.
도 7을 참조하면, 상기 반도체 기판(21)은 벌크 실리콘 웨이퍼 또는 에스오아이(silicon on insulator; SOI) 웨이퍼 일 수 있다. 상기 패턴들(23)은 도전성 패턴, 절연성 패턴, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 패턴들(23)은 투광성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 패턴들(23)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산-질화물, 폴리실리콘, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 패턴들(23)의 각각은 상기 반도체 기판(21) 상에 돌출될 수 있다. 상기 패턴들(23)의 각각은 사다리꼴, 역-사다리꼴, 또는 이들의 조합과 같은 다양한 모양을 보일 수 있다. 상기 패턴들(23)의 측면들은 다양한 경사를 보일 수 있다. 예를 들면, 상기 패턴들(23)의 각각은 상부의 폭이 하부보다 좁은 사다리꼴일 수 있다.
상기 패턴들(23)은 서로 평행할 수 있다. 상기 패턴들(23)의 각각은 서로 유사한 모양을 보이고 반복적인 배치를 보일 수 있다. 상기 스페이스들(23S)의 각각은 서로 평행한 그루브(groove) 일 수 있다.
다른 실시 예에서, 상기 패턴들(23)의 각각은 다양한 모양을 보일 수 있다. 상기 스페이스들(23S)의 각각은 트렌치, 콘택 홀, 또는 이들의 조합일 수 있다.
도 8은 도 7의 일부분을 상세히 보여주는 확대도 이다.
도 8을 참조하면, 상기 패턴들(23)의 각각은 두께(d1), 제1 시디(critical dimension; CD; cd1), 및 제2 시디(cd2)를 보일 수 있다. 상기 두께(d1)는 상기 패턴(23)의 하부 표면에서 상부 표면까지의 높이로 정의될 수 있으며, 상기 제1 시디(cd1)는 상기 패턴(23)의 상부 표면의 수평 폭으로 정의될 수 있고, 상기 제2 시디(cd2)는 상기 패턴(23)의 하부 표면의 수평 폭으로 정의될 수 있다. 상기 제1 시디(cd1)는 상단-시디(top- CD)로 지칭될 수 있으며, 상기 제2 시디(cd2)는 하단-시디(bottom- CD)로 지칭될 수 있다.
도 9를 참조하면, 패턴들(23)의 각각은 다수의 박막들(23A, 23B, 23C)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 패턴들(23)의 각각은 제1 박막(23A), 상기 제1 박막(23A) 상의 제2 박막(23B), 및 상기 제2 박막(23B) 상의 제3 박막(23C)을 포함할 수 있다.
도 1, 도 5, 도 7, 및 도 8을 다시 참조하면, 다수의 분석 모델들(모델-THK, 모델-CD1, 모델-CD2)이 제공될 수 있다(B10). 예를 들면, 상기 다수의 분석 모델들(모델-THK, 모델-CD1, 모델-CD2)은 상기 입력부(43)를 통하여 입력되고 상기 제어부(41)를 경유하여 상기 모델 저장부(49)에 저장될 수 있다. 상기 다수의 분석 모델들(모델-THK, 모델-CD1, 모델-CD2)의 각각은 표준 시료에 의한 교정(calibration) 기술, 파괴 검사 장치와의 보정(correlation) 기술, 시뮬레이션(simulation) 기술, 또는 이들의 조합에 의하여 검증되고 표준화된 것일 수 있다. 상기 다수의 분석 모델들(모델-THK, 모델-CD1, 모델-CD2)의 각각은 서로 상이한 것일 수 있다. 상기 다수의 분석 모델들(모델-THK, 모델-CD1, 모델-CD2)의 각각은 서로 상이한 파라미터(parameter)의 분석에 최적화된 것일 수 있다.
상기 측정부(35) 내의 상기 시편 거치대(sample stage; 15) 상에 상기 패턴들(23)을 갖는 상기 반도체 기판(21)이 로딩될 수 있다. 상기 패턴들(23)을 갖는 상기 반도체 기판(21)은 측정 시편에 해당될 수 있다. 상기 패턴들(23)의 광 신호(optic signal)가 측정될 수 있다(B20). 예를 들면, 상기 패턴들(23)의 광 신호(optic signal)는 상기 디텍터(detector; 39)에 의하여 감지되고 상기 제어부(41)를 경유하여 상기 신호 저장부(47)에 저장될 수 있다.
상기 분석 모델들 중 상기 모델-THK를 이용하여 상기 광 신호(optic signal)에서 상기 패턴들(23)의 두께(d1)가 분석될 수 있다(B30). 예를 들면, 상기 제어부(41)는 상기 모델 저장부(49)에 저장된 상기 모델-THK를 이용하여 상기 신호 저장부(47)에 저장된 상기 광 신호(optic signal)를 분석하여 상기 두께(d1)를 산출하는 역할을 할 수 있다. 상기 두께(d1)는 상기 패턴들(23) 각각의 수직 높이에 해당될 수 있다.
상기 분석 모델들 중 상기 모델-CD1을 이용하여 상기 광 신호(optic signal)에서 상기 패턴들(23)의 제1 시디(cd1)가 분석될 수 있다(B40). 예를 들면, 상기 제어부(41)는 상기 모델 저장부(49)에 저장된 상기 모델-CD1을 이용하여 상기 신호 저장부(47)에 저장된 상기 광 신호(optic signal)를 분석하여 상기 제1 시디(cd1)를 산출하는 역할을 할 수 있다. 상기 제1 시디(cd1)는 상기 패턴들(23) 각각의 상부 표면의 수평 폭에 해당될 수 있다.
상기 분석 모델들 중 상기 모델-CD2를 이용하여 상기 광 신호(optic signal)에서 상기 패턴들(23)의 제2 시디(cd2)가 분석될 수 있다(B50). 예를 들면, 상기 제어부(41)는 상기 모델 저장부(49)에 저장된 상기 모델-CD2를 이용하여 상기 신호 저장부(47)에 저장된 상기 광 신호(optic signal)를 분석하여 상기 제2 시디(cd2)를 산출하는 역할을 할 수 있다. 상기 제2 시디(cd2)는 상기 패턴들(23) 각각의 하부 표면의 수평 폭에 해당될 수 있다.
상기 패턴들(23)의 상기 두께(d1), 상기 제1 시디(cd1), 및 상기 제2 시디(cd2)가 출력될 수 있다(B60). 예를 들면, 상기 제어부(41)는 상기 출력부(45)를 통하여 상기 두께(d1), 상기 제1 시디(cd1), 및 상기 제2 시디(cd2)를 출력하는 역할을 할 수 있다.
상기 패턴들(23)의 상기 두께(d1), 상기 제1 시디(cd1), 및 상기 제2 시디(cd2)를 분석하는 것(B30, B40, B50)은 순차적으로 수행될 수 있다.
다른 실시 예에서, 상기 패턴들(23)의 상기 두께(d1), 상기 제1 시디(cd1), 및 상기 제2 시디(cd2)를 분석하는 것(B30, B40, B50)은 병렬 수행될 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 상기 제1 시디(cd1)를 분석하는 것(B40) 및 상기 제2 시디(cd2)를 분석하는 것(B50) 중 선택된 하나는 생략될 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 상기 패턴들(23)의 광 신호(optic signal)를 측정하고, 상기 패턴들(23)의 상기 두께(d1), 상기 제1 시디(cd1), 및 상기 제2 시디(cd2)를 분석하는 기술은 상기 스페이스들(23S) 각각의 깊이 및 폭과 같은 치수 측정에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 상기 패턴들(23)의 광 신호(optic signal)는 상기 디텍터(detector; 39)에 의하여 감지되고 상기 제어부(41)를 경유하여 상기 신호 저장부(47)에 저장될 수 있다. 상기 두께(d1), 상기 제1 시디(cd1), 및 상기 제2 시디(cd2)를 분석하는 것(B30, B40, B50)은 상기 광 신호(optic signal)를 공유(share)한다. 종래에 비하여 상기 두께(d1), 상기 제1 시디(cd1), 및 상기 제2 시디(cd2)의 분석에 소요되는 시간을 현저히 단축할 수 있다.
도 3 및 도 5를 다시 참조하면, 다수의 분석 모델들(모델1, 모델2, ......)이 제공될 수 있다(B110). 예를 들면, 상기 다수의 분석 모델들(모델1, 모델2, ......)은 상기 입력부(43)를 통하여 입력되고 상기 제어부(41)를 경유하여 상기 모델 저장부(49)에 저장될 수 있다. 상기 다수의 분석 모델들(모델1, 모델2, ......)의 각각은 서로 상이한 것일 수 있다. 상기 다수의 분석 모델들(모델1, 모델2, ......)의 각각은 서로 상이한 파라미터(parameter)의 분석에 최적화된 것일 수 있다. 상기 다수의 분석 모델들(모델1, 모델2, ......)의 각각은 패턴의 전체 두께 분석, 상기 패턴의 부분 두께 분석, 또는 상기 패턴의 부위별 수평 폭 분석에 적합한 것일 수 있다. 상기 다수의 분석 모델들(모델1, 모델2, ......)의 각각은 표준 시료에 의한 교정(calibration) 기술, 파괴 검사 장치와의 보정(correlation) 기술, 시뮬레이션(simulation) 기술, 또는 이들의 조합에 의하여 검증되고 표준화된 것일 수 있다.
상기 측정부(35) 내의 상기 시편 거치대(sample stage; 15) 상에 상기 패턴들(23)을 갖는 상기 반도체 기판(21)이 로딩될 수 있다. 상기 패턴들(23)의 신호(signal)가 측정될 수 있다(B120). 예를 들면, 상기 패턴들(23)의 신호(signal)는 상기 디텍터(detector; 39)에 의하여 감지되고 상기 제어부(41)를 경유하여 상기 신호 저장부(47)에 저장될 수 있다.
상기 분석 모델들 중 상기 모델1을 이용하여 상기 신호에서 제1 파라미터(parameter)가 분석될 수 있다(B130). 예를 들면, 상기 제어부(41)는 상기 모델 저장부(49)에 저장된 상기 모델1을 이용하여 상기 신호 저장부(47)에 저장된 상기 신호(signal)를 분석하여 상기 제1 파라미터(parameter)를 산출하는 역할을 할 수 있다.
상기 분석 모델들 중 상기 모델2를 이용하여 상기 신호에서 제2 파라미터(parameter)가 분석될 수 있다(B140). 예를 들면, 상기 제어부(41)는 상기 모델 저장부(49)에 저장된 상기 모델2를 이용하여 상기 신호 저장부(47)에 저장된 상기 신호(signal)를 분석하여 상기 제2 파라미터(parameter)를 산출하는 역할을 할 수 있다. 상기 제2 파라미터(parameter)는 상기 제1 파라미터와 다를 수 있다.
상기 제1 파라미터 및 상기 제2 파라미터가 출력될 수 있다(B160). 예를 들면, 상기 제어부(41)는 상기 출력부(45)를 통하여 상기 제1 파라미터 및 상기 제2 파라미터를 출력하는 역할을 할 수 있다.
상기 제1 파라미터 및 상기 제2 파라미터를 분석하는 것(B130, B140)은 순차적으로 수행될 수 있다.
다른 실시 예에서, 상기 제1 파라미터 및 상기 제2 파라미터를 분석하는 것(B130, B140)은 병렬 수행될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 상기 신호(signal)는 상기 디텍터(detector; 39)에 의하여 감지되고 상기 제어부(41)를 경유하여 상기 신호 저장부(47)에 저장될 수 있다. 상기 제1 파라미터 및 상기 제2 파라미터를 분석하는 것(B130, B140)은 상기 신호(signal)를 공유(share)한다. 종래에 비하여 상기 제1 파라미터 및 상기 제2 파라미터의 분석에 소요되는 시간을 현저히 단축할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
15: 시편 거치대
21: 반도체 기판
23: 패턴
23S: 스페이스
35: 측정부
37: 광원
39: 디텍터(detector)
41: 제어부
43: 입력부
45: 출력부
47: 신호 저장부
49: 모델 저장부

Claims (10)

  1. 다수의 분석 모델들을 제공하되, 상기 분석 모델들은 모델-THK 및 모델-CD1을 포함하고,
    패턴의 광 신호(optic signal)를 측정하고,
    상기 모델-THK를 이용하여 상기 광 신호에서 상기 패턴의 두께를 분석하고,
    상기 모델-CD1을 이용하여 상기 광 신호에서 상기 패턴의 제1 시디(CD)를 분석하고,
    상기 두께 및 상기 제1 시디(CD)를 출력하는 것을 포함하는 다중 분석 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 패턴의 상기 두께를 분석하는 것과 상기 패턴의 상기 제1 시디(CD)를 분석하는 것은 상기 광 신호를 공유하고 순차적으로 수행되는 다중 분석 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 패턴의 상기 두께를 분석하는 것과 상기 패턴의 상기 제1 시디(CD)를 분석하는 것은 상기 광 신호를 공유하고 병렬 수행되는 다중 분석 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 분석 모델들은 상기 모델-CD1과 상이한 모델-CD2를 더 포함하고,
    상기 모델-CD2를 이용하여 상기 광 신호에서 상기 패턴의 제2 시디(CD)를 분석하는 것을 더 포함하는 다중 분석 방법.
  5. 측정부;
    상기 측정부에 접속된 제어부;
    상기 제어부에 접속된 모델 저장부;
    상기 제어부에 접속된 신호 저장부; 및
    상기 제어부에 접속된 출력부를 포함하고,
    제1 항의 다중 분석 방법을 수행하는 다중 분석 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 모델 저장부는 상기 분석 모델들을 저장하는 역할을 수행하고,
    상기 측정부는 상기 광 신호(optic signal)를 측정하는 역할을 수행하고,
    상기 신호 저장부는 상기 광 신호를 저장하는 역할을 수행하고,
    상기 제어부는 상기 두께 및 상기 제1 시디(CD)를 분석하는 역할을 수행하고,
    상기 출력부는 상기 두께 및 상기 제1 시디(CD)를 출력하는 역할을 수행하는 다중 분석 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 측정부는
    상기 패턴을 갖는 측정 시편이 로딩되는 시편 거치대(sample stage); 및
    상기 측정 시편에 대향하는 디텍터(detector)를 포함하되,
    상기 디텍터(detector)는 상기 제어부에 접속된 다중 분석 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 패턴의 광 신호(optic signal)를 측정하는 것은
    상기 시편 거치대 상에 상기 패턴을 갖는 반도체 기판을 로딩하고,
    상기 디텍터(detector)를 이용하여 상기 패턴의 상기 광 신호(optic signal)를 감지하는 것을 포함하는 다중 분석 장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 제어부에 접속된 입력부를 더 포함하되,
    상기 분석 모델들은 상기 입력부를 통하여 입력되는 다중 분석 장치.
  10. 모델1 및 모델2를 갖는 다수의 분석 모델들을 제공하고,
    측정 시편의 신호(signal)를 측정하고,
    상기 모델1을 이용하여 상기 신호에서 제1 파라미터(parameter)를 분석하고,
    상기 모델2를 이용하여 상기 신호에서 제2 파라미터를 분석하고,
    상기 제1 파라미터 및 상기 제2 파라미터를 출력하는 것을 포함하는 다중 분석 방법.
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