KR20160055673A - 나노구조의 임계 치수에 대한 광학 측정 시스템 및 측정 방법 - Google Patents

나노구조의 임계 치수에 대한 광학 측정 시스템 및 측정 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 광학 측정 시스템은 광학계를 포함하며, 샘플에 조명을 비추고, 상기 샘플의 나노구조면의 디포커스 이미지를 기록하는 광학 모듈; 상기 광학계를 구성하는 광학 변수들을 설정하는 광학계 변수 제어 모듈; 광학적 전달함수(optical transfer function, OTF)를 측정하는 광학적 전달함수 측정 모듈; 상기 측정된 광학적 전달함수 및 상기 광학 변수가 포함된 디포커스 이미지를 연산하는 디포커스 이미지 연산 모듈; 및 상기 샘플의 나노구조면에 대하여 상기 기록된 디포커스 이미지와 상기 연산된 디포커스 이미지를 비교하여, 상기 나노구조면의 임계 치수 값을 출력하는 임계 치수 평가 모듈;을 포함한다.

Description

나노구조의 임계 치수에 대한 광학 측정 시스템 및 측정 방법 {Optical measurement system and method for measuring critical dimension of nanostructure}
본 개시는 나노크기 물체의 측정 기술에 관한 것으로, 상세하게는, 나노크기 물체의 임계 치수(critical dimension, CD) 결정을 위한 광학 측정 시스템 및 측정 방법에 관한 것이다.
최근, 반도체 칩 제조를 위해 개발되는 마이크로 리소그라피 기술에 있어서 제조된 구조의 CD(critical dimension)를 줄이려는 경향이 뚜렷이 나타나고 있다. CD는 검사 대상이 되는 나노구조의 크기로서, 그 값은 대략 수십 나노미터 정도이다. 현재, 구현 가능한 CD는 대략 30nm 정도이고, 조만간 20nm 정도로 줄일 수 있을 것으로 기대되고 있다.
매우 작은 CD를 가지는 반도체 구조의 대량 생산을 위해, 측정 장비의 정확성과 신뢰성 그리고, 측정 과정의 신속성과 비용에 대한 요구가 높아지게 된다. 또한, SEM(scanning electron microscope)과 AFM(atomic force microscope)을 사용하는 기존의 측정 방법은 특히, 구조의 CD가 요구되는 값과 조금 차이가 나는 잘 알려진 토폴로지(topology)를 가지는 칩의 검사시, 매우 느리고 비싸다. 이러한 종류의 측정을 위해, 타원 편광법(Ellipsometry)과 간섭법(scatterometry) 기술에 기반을 둔 광학적 방법들이 개발되고 있다. 특히, 잘 알려진 OCD(optical critical dimension) 방법이 Rayleigh 한계 보다 작은 CD를 가지는 반도체 구조를 식별하기 위해 사용되고 있다.
물체를 광축 방향을 따라 스캐닝 하면서 현미경 광학계를 사용하여 기록된 물체의 선명하지 않은(non-contrast) 디포커스 이미지(defocused image)의 분석에 기반을 둔 TSOM(Through-focus Scanning Optical Microscopy)기술을 사용하여 비주기적이고 고립된 물체들을 분석할 수 있다.
디포커스 이미지 분석을 이용한 임계 치수 측정에 있어서, 광학적 전달함수(optical transfer function, OTF)를 적용하여 나노구조체의 임계 치수(CD)를 측정하기 위한 광학 측정 시스템 및 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 광학 측정 시스템은 광학계를 포함하며, 샘플에 조명을 비추고, 상기 샘플의 나노구조면의 디포커스 이미지를 기록하는 광학 모듈; 상기 광학계를 구성하는 광학 변수들을 설정하는 광학계 변수 제어 모듈; 광학적 전달함수(optical transfer function, OTF)를 측정하는 광학적 전달함수 측정 모듈; 상기 측정된 광학적 전달함수 및 상기 광학 변수가 포함된 디포커스 이미지를 연산하는 디포커스 이미지 연산 모듈; 및 상기 샘플의 나노구조면에 대하여 상기 기록된 디포커스 이미지와 상기 연산된 디포커스 이미지를 비교하여, 상기 나노구조면의 임계 치수 값을 출력하는 임계 치수 평가 모듈;을 포함한다.
상기 광학적 전달함수 측정 모듈은 상기 광학 측정 시스템에 의해 수차가 발생한 조명 파장 및 참조 파장간의 인터페로그램을 분석할 수 있다.
상기 광학적 전달함수 측정 모듈은 상기 샘플의 기록된 디포커스 이미지에 의하여 광학적 전달함수를 연산할 수 있다.
상기 광학계 변수 제어 모듈은 상기 광학 측정 시스템의 변수들 및 상기 광학적 전달함수 측정 모듈의 변수들을 설정하며, 상기 광학 측정 시스템의 변수들은 광원의 스펙트럼 및 편광, 대물렌즈의 개구수, 상기 샘플의 디포커싱의 전체 범위(full range)와 스텝 사이즈(step size) 및 상기 광학 측정 시스템의 배율(magnification) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 디포커스 이미지 연산 모듈은 RCWA(Rigorous Coupled Waves Analysis) 방법, FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 방법, 유한요소법(Finite Elements Method, FEM) 및 산란 행렬(scattering matrix) 중 적어도 어느 하나를 사용하여 이미지를 연산할 수 있다.
상기 임계 치수 평가 모듈은 서로 다른 임계 치수에 대해 미리 연산된 디포커스 이미지 라이브러리로부터 기록된 디포커스 이미지와 일치하는 디포커스 이미지를 찾아낼 수 있다.
출력된 나노구조의 임계 치수 값의 정확도가 설정된 정확도를 만족하지 못하는 경우, 상기 디포커스 이미지 연산 모듈은 더 작은 임계 치수(CD) 스텝 사이즈(step size)에서 이미지 연산을 반복하고, 상기 임계 치수 평가 모듈은 상기 샘플의 임계 치수 값의 정확도가 설정된 정확도를 만족할 때까지, 새로 연산된 디포커스 이미지로 임계 치수 평가를 반복할 수 있다.
상기 광학적 전달함수 측정 모듈은 상기 광학적 전달함수의 위상 및 진폭 요소를 분리하여 측정할 수 있다.
일 실시예에 따른 광학 측정 방법은 광학 측정 시스템의 광학 변수를 설정하는 단계; 상기 광학 측정 시스템의 광학적 전달함수를 측정하는 단계; 상기 광학 측정 시스템에 기반한 광학계의 광축(optical axis)을 따라 배치된 적어도 하나의 샘플 위치에서 상기 샘플의 나노구조면의 디포커스 이미지를 기록하는 단계; 미리 설정된 임계 치수 값 범위에서 측정된 상기 광학적 전달함수를 이용하여 디포커스 이미지를 연산하는 단계; 및 기록된 디포커스 이미지와 연산된 디포커스 이미지를 비교하여 상기 샘플의 나노구조면에 대한 임계 치수를 평가하는 단계;를 포함한다.
상기 광학적 전달함수를 측정하는 단계는 상기 광학 측정 시스템에 의해 수차가 발생한 조명 파장 및 참조 파장간의 인터페로그램을 분석할 수 있다.
상기 광학적 전달함수를 측정하는 단계는 상기 샘플의 기록된 디포커스 이미지를 측정할 수 있다.
상기 광학 측정 시스템의 변수들은 광원의 스펙트럼 및 편광, 대물렌즈의 개구수, 상기 샘플의 디포커싱의 전체 범위(full range)와 스텝 사이즈(step size) 및 상기 광학 측정 시스템의 배율(magnification) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 임계 치수를 평가하는 단계는 상기 나노구조면에 대응하는 임계 치수 값의 측정방법으로서, 기록된 디포커스 이미지와 연산된 디포커스 이미지의 산술적인 차이를 이용할 수 있다.
상기 임계 치수를 평가하는 단계는 상기 나노구조면에 대응하하는 임계 치수 값의 측정 방법으로서, 포커스 메트릭(focus metric) 함수를 이용할 수 있다.
상기 임계 치수를 평가하는 단계는 서로 다른 임계 치수를 갖는 연산된 디포커스 이미지 라이브러리로부터 기록된 디포커스 이미지와 일치하는 디포커스 이미지를 찾아내는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 디포커스 이미지를 연산하는 단계는 출력된 나노구조의 임계 치수 값의 정확도가 설정된 정확도를 만족하지 못하는 경우, 더 작은 임계 치수(CD) 스텝 사이즈(step size)에서 반복되고, 상기 임계 치수를 평가하는 단계는 상기 샘플의 임계 치수 값의 정확도가 설정된 정확도를 만족할 때까지 반복될 수 있다.
상기 광학적 전달함수를 측정하는 단계는 상기 광학적 전달함수의 위상 및 진폭 요소를 분리하여 측정할 수 있다.
상술한 광학 측정 시스템 및 방법에 따르면, 검사대상인 샘플의 나노구조면에 대해 하나의 디포커스 이미지를 측정하고, 이를 계산된 이미지와 비교하여 임계 치수(CD)값을 추정한다. 상기 하나의 디포커스 이미지는 위치에 따라 디포커스의 정도가 다른 이미지로서, 따라서, 디포커스의 정도가 다른 이미지를 얻기 위해 샘플을 초점 방향을 따라 기계적으로 스캐닝하는 과정이 필요하지 않아 측정의 신뢰성, 안정성, 정확성이 높다.
상술한 측정 시스템 및 방법에 따라 주기적인 구조뿐 아니라, 비주기적인 구조를 가지는 나노구조의 임계 치수(CD)를 측정할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 광학 측정 시스템의 개략적인 구성을 보이는 블록도이다.
도 2는 실시예에 따른 광학 측정 시스템에 채용될 수 있는 광학 모듈의 예시적인 광학적 배치를 보인다.
도 3a는 동공 함수의 위상 요소 분포를 보인다.
도 3b는 동공 함수의 진폭 요소 분포를 보인다.
도 3c는 실리콘 평면에서 40x50 nm 실리콘 나노로드(nano-rod)의 기록된 디포커스 이미지를 보인다.
도 3d는 실리콘 평면에서 40x50 nm 실리콘 나노로드(nano-rod)의 연산된 디포커스 이미지를 보인다.
도 3e는 기록된 디포커스 이미지와 연산된 디포커스 이미지의 차이를 보인다.
도 3f는 3c 및 도3d의 이미지로부터 추출된 포커스 메트릭(focus metric)곡선, 측정된 광학적 전달함수를 고려한 곡선, 및 광학적 전달함수를 고려하지 않은 곡선을 보인다.
도 4는 실시예에 따른 측정 방법의 단계를 개략적으로 보이는 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
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. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 광학 측정 시스템(100)의 개략적인 구성을 보이는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 광학 측정 시스템(100)은 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 이루어질 수 있다. 하드웨어는 광학계 변수 제어 모듈(110), 광학적 전달함수 측정 모듈(120) 및 광학 모듈(130)을 포함할 수 있으며, 소프트웨어는 디포커스 이미지 연산 모듈(140) 및 임계 치수 평가 모듈(150)을 포함할 수 있다.
광학 모듈(130)은 현미경 광학계에 기반을 두어, 나노구조면(nanostructured surface)의 이미지를 기록하는 광학 모듈이다. 여기서 기록된 이미지는 회절 패턴들의 복잡한 중첩을 포함하는 이미지로서, 이로부터 미지의 임계 치수(CD)를 추출하기 위한 분석이 행해질 수 있다.
광학적 전달함수 측정 모듈(120)은 광학 측정 시스템(100)의 광학적 전달함수(optical transfer function, OTF)를 측정할 수 있다.
광학계 변수 제어 모듈(110)은 현미경 광학계를 구성하는 광학 변수들을 설정 및 출력할 수 있으며, 측정된 광학 변수들을 디포커스 이미지 연산 모듈(140)로 전송할 수 있다.
디포커스 이미지 연산 모듈(140)은 소정의 임계 치수(CD) 변화 범위 내에서 측정된 광학적 전달함수(OTF) 및 광학계 변수 제어 모듈(110)에서 측정된 광학 변수들을 고려하여 디포커스 이미지를 연산할 수 있다.
임계 치수(CD) 평가 모듈(150)은 연산된 이미지와 측정된 이미지를 비교할 수 있다. 나노구조면에 대한 측정 이미지와 연산 이미지를 비교하는 이 모듈은 측정 시스템에서 가장 중요한 모듈 중의 하나이다. 비교를 위해, 광학 모듈(130)에서의 측정 이미지와 이미지 디포커스 이미지 연산 모듈(140)에서 계산된 이미지는 임계 치수 평가 모듈(150)에 입력되도록 전송될 수 있다. 비교 결과로서, 측정된 임계 치수(CD)값의 최상의 추정 및/또는 더 좁게 조절된 임계 치수(CD)값 변화 범위가 도출될 수 있다.
디포커스 이미지 연산 모듈(140)에서의 연산과 임계 치수 평가 모듈(150)에서의 비교는 연산된 이미지와 측정된 이미지의 일치가 이루어질 때까지, 임계 치수(CD)값을 변경하며 계속될 수 있다. 연산된 이미지와 측정된 이미지가 일치할 때의 임계 치수(CD)값이 나노구조면의 측정 임계 치수(CD)값에 대한 최상의 추정 값이 될 수 있다.
실시예에 따른 광학 측정 시스템(100)은 광학적 전달함수 측정 모듈(120)을 사용한다는 점에서 앞서 언급한 TSOM 기술과 구별될 수 있다. 특히, 광학적 전달함수 측정 모듈(120)은 후초점면에서 광원 분포의 측정에 의하여 광학계 동공 함수(optical system pupil function) 및 조명조건을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
Figure pat00001
(식 1)
Figure pat00002
여기에서
Figure pat00003
는 광학계 동공 함수에서의 극 좌표계이고,
Figure pat00004
는 조명 영역이며,
Figure pat00005
는 진폭
Figure pat00006
및 위상
Figure pat00007
부분을 구성하는 광학계 동공 함수이다. 조명조건과 함께 광학계 동공 함수는 광학적 전달함수(OTF)를 공간 주파수 성분(spatial frequency components)의 쌍1차 형식(bilinear form)으로 정의할 수 있다. 강도가 약한 물체의 경우에는 쌍1차 형식(bilinear form)은 다음과 같이 간략하게 표현될 수 있다.
Figure pat00008
(식 2)
여기서 E, P는 위에서 언급된 조명 영역 및 광학계 동공 함수이며, OTF는 광학계에서 주어진 광학적 전달함수가 될 수 있다.
(식 1)의 진폭 요소
Figure pat00009
는 동공의 서로 다른 지점에서 광학계 전달(optical system transmission)의 특징을 나타낼 수 있으며,
Figure pat00010
는 광학계 수차(aberration) 및 광학 요소의 축 어긋남에 의한 추가적인 위상을 의미할 수 있다.
조명조건 및 광학적 전달함수(OTF)에 따른 광학 측정 시스템(100)의 보정 후에, 샘플 나노구조면의 디포커스 이미지가 획득될 수 있다. 동일한 조건하에 디포커스 이미지들은 서로 다른 임계 치수(CD) 값에서 디포커스 이미지 연산 모듈(140)에 의해 계산될 수 있으며, 그 결과 TSOM 라이브러리를 형성할 수 있다. 이용된 임계 치수(CD)의 범위는 실제 가능한 임계 치수(CD) 범위를 포함하여야 하며, 임계 치수(CD)의 스텝 사이즈(step size)는 획득하고자 하는 임계 치수 정확도 보다는 작아야 한다.
기록된 디포커스 이미지와 연산된 디포커스 이미지의 비교는 임계 치수 평가 모듈(150)에 의해 실행될 수 있다. 라이브러리로부터의 모든 임계 치수(CD) 값에 대해서 원하는 정확도가 얻어지지 않는 경우에는, 라이브러리 연산은 더 작은 임계 치수(CD) 스텝 사이즈(step size) 에서 반복될 수 있으며, 임계 치수 평가 과정은 원하는 정확도가 얻어질 때까지 반복될 수 있다.
위와 같은 과정은 최상의 샘플의 나노구조면의 임계 치수(CD) 추정 값을 도출해 낼 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 광학 측정 시스템에 채용될 수 있는 광학 모듈의 예시적인 광학적 배치를 보인다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 광학 모듈(130)은 검사대상인 샘플(8)의 나노구조면의 디포커스 이미지를 얻기 위해, 현미경 광학계를 구성할 수 있다. 광학 모듈(130)은 예를 들어, 명시야(bright field) 모드에서 동작하는 쾨흘러(Koehler) 조명법을 사용하는 현미경 광학계 구성을 채용할 수 있다.
광학 모듈(130)은 광원(1), 렌즈(2, 4), 미러(3), 편광자(5), 빔 스플리터(6), 대물렌즈(7), 정밀 기계대(9), 튜브 렌즈(10) 및 이미지 센서(11)를 포함할 수 있다. 광학 모듈(130)은 광학계 변수 제어 모듈(110)에 의해 구체화된 실험 조건들을 받아들일 수 있으며, 샘플(8)의 디포커스 이미지를 기록할 수 있다. 또한, 광학 모듈(130)은 실험적으로 얻어진 디포커스 이미지들을 임계 치수 평가 모듈(150)로 전송할 수 있다.
광원(1)은 샘플(8)의 이미지를 얻기 위한 조명광을 제공한다. 샘플(8)에는 소정 파장 대역의 광으로 이루어진 조명 스펙트럼이 제공될 수 있고, 이러한 조명 스펙트럼은 광원(1)에 의해 구현될 수 있다.
빔 스플리터(6)는 광원(1)에서의 광이 샘플(8)을 향하게 하고, 샘플(8)로부터 반사, 산란된 광이 이미지 센서(11)를 향하도록 광 경로를 분기할 수 있다. 빔 스플리터(6)는 편광 빔 스플리터일 수 있다.
이미지 센서(11)는 광학상을 전기 신호로 바꾸는 소자로, 예를 들어, CCD(Charge Coupled Device)가 사용될 수 있다.
정밀 기계대(9)는 나노미터 단위의 정밀도로 적어도 한 축을 따라서 샘플을 스캔할 수 있도록 설계될 수 있다.
빔 스플리터(6)와 이미지 센서(11) 사이에는 튜브 렌즈(10)가 배치될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 광학계 변수 제어 모듈(110)은 나노구조면에 대한 이미지를 기록하기 위한 광학계를 구성하는 변수들을 설정할 수 있다. 예를 들어, 광학계 변수 제어 모듈(110)은 도 2에 도시된 광학계를 구성하는 변수들을 설정하고 출력할 수 있다. 또한 이러한 광학계 변수들을 측정 및/또는 변경할 수 있다. 또한 광학계 변수 제어 모듈(110)은 렌즈(2, 4) 및 편광자(5)를 포함할 수 있다.
이와 같이 설정된 광학계 변수(optical system parameter)에 따라 광학 모듈(130)에서 나노구조면 이미지를 기록할 수 있다. 또한, 디포커스 이미지 연산 모듈(140)에서 나노구조면 이미지를 계산하기 위해, 광학계 변수들이 디포커스 이미지 연산 모듈(140)로 전송될 수 있다.
또한, 광학계 변수들은 설정된 광학계 변수 조건하에서 광학적 전달함수를 측정하는 광학적 전달함수 측정 모듈(120)로 전송될 수 있다. 광학적 전달함수 측정 모듈(120)은 요구되는 임계 치수(CD) 평가 정확도에 기초하여, 디포커스 이미지 연산 모듈(140)에 의해 연산되는 다양한 임계 치수(CD)를 갖는 디포커스 이미지들을 구체화할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 광학적 전달함수 측정 모듈(120)은 편광자(5), 빔 스플리터(6), 대물렌즈(7), 샘플(8), 정밀 기계대(9, 15, 16), 이미지 센서(11), 광원(12), 렌즈(13), 참조 미러(14) 및 광 검출기(17)를 포함할 수 있다. 광학적 전달함수 측정 모듈(120)은 광학계 변수 제어 모듈에 의해 구체화된 조건 하에서 광학적 전달함수를 측정할 수 있으며, 측정된 광학적 전달함수를 디포커스 이미지 연산 모듈(140)로 전송할 수 있다.
광학적 전달함수 측정 모듈(120)은 광학적 전달함수의 위상 요소 및 진폭 요소를 각각 분리하여 측정할 수 있다. 위상 요소
Figure pat00011
는 예를 들어, 트와이먼 간섭계(Twyman-Green interferometer)에 의해 측정될 수 있다. 위상 요소의 측정을 위해 미러(3) 및 렌즈(4, 10)는 제거될 수 있다. 광원(12)으로부터 나온 광선은 렌즈(13)에 의해 평행하게 되고, 샘플(8)을 비출 수 있다. 광선은 빔 스플리터(6)에 의해 분리되어 두 개의 채널로 입사할 수 있다. 제1채널에서 광선은 대물렌즈(7)를 가로지를 수 있으며, 대물렌즈 수차(aberration) 및 샘플 디포커싱으로부터 발생된 위상 변화에 의해 영향을 받을 수 있다. 제2채널에서 광선은 정밀 기계대(15)위에 위치한 참조 미러(14)에 의해 반사될 수 있다. 정밀 기계대(15)는 광축을 따라 참조 미러(14)의 위치를 조정할 수 있다. 두 개의 광선은 이미지 센서(11)에 의해 감지될 수 있으며, 간섭 패턴을 생성할 수 있다. 간섭 패턴에서의 세기(intensity) 분포는 광학계 동공에 걸친 위상 분포에 대한 정보를 포함할 수 있다. 수차 및 샘플 디포커싱이 없을 경우, 간섭 패턴은 균일한 형태를 가질 수 있다. 반면, 광학계에서 수차가 존재하는 경우에는 간섭 패턴이 불균일한 형태를 가질 수 있다.
위상 측정 시 정확도를 높이기 위해서, 복수의(적어도 3개) 간섭 패턴이 정밀 기계대(15)에 의해 조절되는 참조 미러(14)의 서로 다른 위치에서 수집될 수 있다. 참조 미러(14)의 조절 범위는 광학계에서 사용되는 광원(12)의 파장 범위 이내일 수 있다. 후술하는 위상 복구는 예를 들어, 위상-스테핑 간섭법(phase-stepping interferometry method)에 의해 수행될 수 있다. 위상-스테핑 간섭법은 참조 미러(14)위치 zn에서 수집된 n번째 간섭 패턴의 세기가
Figure pat00012
의 세 파라미터에 의해 정의된다는 가정을 기초로 하고 있다.
Figure pat00013
(식 3)
여기에서,
Figure pat00014
는 측정되는 광학계 동공에 걸친 위상의 공간적 분포를 나타낸다.
Figure pat00015
는 간섭 패턴의 세기(intensity) 및 명암(contrast)을 정의하는 파라미터이다.
Figure pat00016
은 참조 미러(14)의
Figure pat00017
위치로의 이동에 의하여 첨가되는 위상이다. n개의 간섭 패턴이 주어졌기 때문에, (식 3)은 위상 분포
Figure pat00018
를 찾기 위해, 최소 자승법(least-square method)에 의해 해결될 수 있는 과포화 연립방정식(overdefined system of equations)이 될 수 있다.
Figure pat00019
(식 4)
위상 측정 정확도는 디지털 카메라 노이즈, 광학계의 기계적 진동, 및 샘플과 참조 미러 위치의 정확도에 의해 규정된 측정 간섭 패턴의 정확도 및 재현성에 의해 제한될 수 있다.
위상 요소
Figure pat00020
에서 노이즈에 의한 영향은 가공되지 않은 측정된 위상 요소
Figure pat00021
를 2차원 제르니케 다항식(two-dimensional Zernike polynomials)으로 조정함으로써 줄어들 수 있다. 상기 과정은 평면 광학 요소에서 빛 간섭에 의하여 발생한 광학계 수차(aberration)와 관계가 없는 위상 요소
Figure pat00022
의 주기성 노이즈를 제거하는데 도움을 줄 수 있다. 광학계 동공 함수에서 전형적인 제르니케 다항식에 의해 조정된 위상 분포가 도 3a에 도시되어 있다.
광학 동공 함수의 진폭 요소
Figure pat00023
를 측정 시, 샘플(8) 및 정밀 기계대(9)는 광 검출기(17)로 대체될 수 있다. 스캐닝 기계대(16)에 구비된 광원(12)은 조명을 비추기 위해 사용될 수 있다. XY평면상에서 광원(12)의 움직임은 대물렌즈의 후초점면에서 이미지의 움직임을 발생시킬 수 있다. 또한, 이미지의 움직임은 동공 좌표
Figure pat00024
계의 함수로써 대물렌즈의 투과도(transmission factor)를 측정 가능하게 한다. 위 함수는 광학 동공 함수의 진폭 요소
Figure pat00025
가 될 수 있다. 동공 함수의 진폭 요소 분포가 도 3b에 도시되어 있다.
조명조건은 대물렌즈(7)의 후초점면에서 조명장(illumination source field) 분포
Figure pat00026
에 의해 정의될 수 있다. 이 분포는 재생 가능하게 제거된 렌즈(4)에서 측정되며, 디포커스 이미지 수집을 위해 이용된 광원(1)을 사용할 수 있다. 이러한 조건에서 조명 광원은 렌즈(2) 및 대물렌즈(7)에 의해 샘플(8) 표면에 이미지를 형성할 수 있으며, 대물렌즈(7) 및 튜브 렌즈(10)에 의해 이미지 센서(11)에 이미지를 형성할 수 있다. 이미지 센서(11)에 의해 측정된 세기 분포는 동공에 걸친 광원
Figure pat00027
의 스케일된 세기 공간 분포가 될 수 있다. 또한, 측정된 세기 분포를 이용하여, 조명장 분포
Figure pat00028
를 계산할 수 있다.
위에서 측정된 함수
Figure pat00029
,
Figure pat00030
는 (식 2)에 따르면, 광학 측정 시스템(100)의 광학적 전달함수(OTF)를 정의할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 광학적 전달함수 측정 모듈(120)은 디포커스 이미지 연산 모듈(140)과 통합된 소프트웨어 알고리즘에 의해 실행될 수 있다. 광학적 전달함수의 측정은 잘 알려진 교정된 샘플(calibrated sample)의 디포커스 이미지의 분석에 기초할 수 있으며, 또한, 알려진 조명조건에서 동공 함수의 진폭 및 위상 요소의 분석에 기초할 수 있다. 입력 변수들은 교정된 샘플들의 기록된 디포커스 이미지가 될 수 있다. k번째 반복 디포커스 이미지 연산은 k번째 근사 동공 함수
Figure pat00031
를 이용하여 실행될 수 있다. 출력 차이 변수 Dk 는 연산된 디포커스 이미지와 기록된 디포커스 이미지간의 차이의 절대값에 기초하여 정의될 수 있다. 다음 반복 연산 알고리즘으로의 이전은 변수 Dk 를 최소화 하는 방향으로
Figure pat00032
의 수정을 의미할 수 있다. 이러한 과정은 예를 들면, 다차원 최적화 알고리즘(multi-dimensional optimization algorithms)에 의해 실행될 수 있다. 그 결과로서
Figure pat00033
은 디포커스 이미지 연산을 위한 다음 k+1 번째 반복 알고리즘에서 사용될 수 있다. 위에서 설명된 과정은 연산된 디포커스 이미지와 기록된 디포커스 이미지가 미리 설정된 정확도 범위 내에서 일치할 때까지 반복될 수 있다. 위 알고리즘은 예를 들어, 마이크로소프트 비주얼 스튜디오(Microsoft Visual Studio), 포트란(Fortran), 볼랜드 C++ 빌더(Borland C++ Builder), 매트랩(Matlap), 매스매티카(Mathematica), 랩뷰(Labview) 등의 프로그램을 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
연산된 샘플의 디포커스 이미지 및 실험적으로 기록된 디포커스 이미지와의 비교는 조명 및 이미지 기록 조건에 영향을 미치는 광학 측정 시스템(100)의 모든 변수들을 고려할 필요가 있다. 이를 위해, 모든 변수들은 미리 측정되어, 측정된 광학적 전달함수를 고려하는 디포커스 이미지 연산 모듈(140)로 전송될 수 있다. 변수로는 조명 광원의 스펙트럼 및 편광, 대물렌즈(7)의 개구수, 샘플 디포커싱의 전체 범위(full range) 및 스텝 사이즈(step size) 및 광학 측정 시스템(100)의 배율(magnification) 등이 포함될 수 있다. 위의 목적을 위해 사용되는 장비는 광학계 변수 제어 모듈(110)에 포함될 수 있다.
측정된 광학적 전달함수를 고려하는 디포커스 이미지 연산 모듈(140)은 예를 들어, RCWA(Rigorous Coupled Waves Analysis)방법 및 FDTD(Finite-Difference Time-Domain)방법을 사용하여 이미지를 연산할 수 있다. RCWA 방법 및 FDTD 방법은 샘플 표면에서의 산란장(scattered field) 분포 E(x, y) 및 이에 대응되는 공간 스펙트럼(spatial spectrum) S(kxy)를 얻도록 할 수 있다. 디포커스 이미지는 다음과 같은 과정에 의해 연산된 공간 스펙트럼 S(kxy)으로부터 획득될 수 있다.
ⅰ) 대물렌즈(7)의 개구수(numerical aperture) 및 조명 파장에 따른 저역 통과 필터링(low-pass filtering) 단계.
Figure pat00034
(식 5)
(식 5)에서,
Figure pat00035
는 조명 파장 및 대물렌즈(7)의 개구수를 의미하며,
Figure pat00036
는 광축인 z축에 수직인 xy평면에서의 파동 벡터(wave vector), S는 FDTD 산란장 공간 스펙트럼 진폭, S1은 필터링된 스펙트럼을 의미한다.
ⅱ) 동공 함수 및 샘플 디포커싱을 고려하는 공간 스펙트럼 필터링 단계.
Figure pat00037
Figure pat00038
(식 6)
(식 6)에서, S2는 디포커스 공간 스펙트럼,
Figure pat00039
는 측정된 동공 함수를 의미한다.
ⅲ) 공간 스펙트럼에서 화상 공간(image space)로 변환하는 역푸리에변환(inversed Fourier transform) 단계.
Figure pat00040
(식 7)
(식 7)에서, E2는 디포커스 이미지 필드(image field)를 의미한다.
ⅳ) 이미지강도(image intensity) 연산, 즉, 조명 공간 스펙트럼을 형성하는 모든 평면파의 합산 단계.
Figure pat00041
(식 8)
(식 8)에서, I2는 디포커스 이미지 강도를 의미한다.
입력 변수들은 측정된 광학적 전달함수, 조명 및 디포커스 이미지 등록 조건을 정의하는 광학계 변수들, 및, 디포커스 이미지 라이브러리를 결정하는 임계 치수(CD) 변화 범위가 될 수 있다. 임계 치수(CD) 변화 범위는 이미 알려져 있으며, 나노구조체 제조 공정에 의해 정의될 수 있다. 또한, 더 좁은 범위의 임계 치수(CD) 변화 범위가 선택될 수 있다.
임계 치수 평가 모듈(150)은 실제로 기록된 디포커스 이미지와 라이브러리의 이미지들은 비교함으로써 임계 치수(CD)를 결정할 수 있다. 이는 실험적으로 기록된 디포커스 이미지와 연산된 디포커스 이미지가 서로 가장 잘 일치하는 임계 치수(CD)값을 선택할 수 있다. 이미지간의 차이가 미리 설정된 정확도 보다 큰 경우에는, 디퍼커스 이미지 연산은 더 작은 임계 치수(CD) 스텝 사이즈(step size) 및 더 좁은 임계 치수(CD) 범위에서 반복될 수 있다. 임계 치수(CD) 평가 단계는 이미지 간의 차이가 미리 설정된 정확도 범위 내가 될 때까지 반복될 수 있다.
기록된 디포커스 이미지와 라이브러리로부터 연산된 디포커스 이미지의 비교는 여러 방법으로 실행될 수 있다. 어느 경우에도, 비교 방법은 기록된 디포커스 이미지와 라이브러리부터 연산된 이미지가 어느 정도 일치하는지를 정의하는 절대값을 도출해 낼 수 있다.
기록된 디포커스 이미지와 연산된 디포커스 이미지의 비교를 실행하기 위한 대표적인 방법은 두 이미지간의 절대차(absolute difference)의 평균값 MCD를 측정하는 것이 될 수 있다.
Figure pat00042
(식 9)
(식 9)에서, Imeasured, ICD는 특정 임계 치수(CD)에 대한 측정된 디포커스 이미지와 연산된 디포커스 이미지를 의미하며, Nxy는 디포커스 이미지의 화소(pixel)수를 의미한다.
0의 MCD 값은 주어진 임계 치수(CD)값에서 두 이미지의 일치를 의미한다. 도 3c 및 도 3d는 각각 실리콘 평면에서 40x50 nm 실리콘 나노로드(nano-rod)의 기록된 디포커스 이미지와 연산된 디포커스 이미지를 보인다. 도 3e는 기록된 디포커스 이미지와 연산된 디포커스 이미지의 차이 MCD를 보인다.
도 3f는 도3c 및 도3d의 이미지로부터 추출된 포커스 메트릭(focus metric)곡선, 측정된 광학적 전달함수를 고려한 곡선, 및 광학적 전달함수를 고려하지 않은 곡선을 보인다.
포커스 메트릭(focus metric) 변수는 주어진 디포커스의 정도에서 이미지의 콘트라스트의 특징을 나타내며, 다음 식과 같은 데이터 어레이를 나타내는 디지털 이미지로부터 계산된 표준 편차(standard deviation)일 수 있다. 물체의 토폴로지와 디포커스의 정도(degree of defocusing)에 의존하는 변수 M(I(x,y,Z))가 각각의 디포커스 이미지 I(x,y,Z)에 상응하게 주어질 수 있다. 이 변수는 주어진 디포커싱의 정도에서, 이미지 콘트라스트를 나타낼 수 있다. 특히, 이 변수는 데이터 어레이을 나타내는 디지털 이미지로부터 계산되는 표준편차(standard deviation)일 수 있다.
Figure pat00043
(식 10)
Figure pat00044
(식 10)에서, M(Z)는 포커스 메트릭, I(x,y,Z)는 주어진 공간 좌표(x,y,Z)에서의 이미지 강도(image intensity),
Figure pat00045
는 모든 펙셀에서의 평균 강도, Nx ,y는 이미지 픽셀의 총 개수이다.
소프트웨어 모듈, 즉, 디포커스 이미지 연산 모듈(140) 및 임계 치수 평가 모듈(150)은 마이크로소프트 비주얼 스튜디오(Microsoft Visual Studio), 포트란(Fortran), 볼랜드 C++ 빌더(Borland C++ Builder), 매트랩(Matlap), 매스매티카(Mathematica), 랩뷰(Labview) 등의 프로그램에 의해 실현될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 디포커스 이미지 연산 모듈(140)은 광학계 변수 제어 모듈(110)로부터 실험 조건들 및 광학적 전달함수 측정 모듈(120)로부터 광학적 전달함수를 받을 수 있다. 또한, 디포커스 이미지 연산 모듈(140)은 측정된 광학적 전달함수 및 구체화된 실험 조건들을 고려하여 샘플의 디포커스 이미지를 이론적으로 연산할 수 있다. 위 연산은 광학계 변수 제어 모듈(110)에 의해 구체화된 다양한 임계 치수(CD)에 대해 수행될 수 있으며, 연산된 디포커스 이미지들은 임계 치수 평가 모듈(150)로 전송될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 임계 치수 평가 모듈(150)은 광학 모듈(130)로부터 얻어진 실험적으로 측정된(즉, 기록된) 디포커스 이미지와 디포커스 이미지 연산 모듈(140)로부터 얻어진 연산된 이미지를 비교한다. 나노구조면에 대한 측정 이미지와 연산 이미지를 비교하는 이 모듈은 측정 시스템에서 가장 중요한 모듈 중의 하나이다. 비교를 위해, 광학 모듈(130)에서의 측정 이미지와, 정해진 임계 치수(CD)값 변화 범위를 고려하며, 디포커스 이미지 연산 모듈(140)에서 연산된 이미지는 임계 치수 평가 모듈(150)에 입력되도록 전송된다. 비교 결과로서, 측정된 임계 치수(CD)값의 최상의 추정 및/또는 더 좁게 조절된 임계 치수(CD)값 변화 범위가 도출된다.
디포커스 이미지 연산 모듈(140)에서의 연산과 임계 치수 평가 모듈(150)에서의 비교는 연산된 이미지와 측정된 이미지의 일치가 이루어질 때까지, 임계 치수(CD)값을 변경하며 계속된다. 연산된 이미지와 측정된 이미지가 일치할 때의 임계 치수(CD) 값이 나노구조면의 측정 임계 치수(CD)값에 대한 최상의 추정 값이 될 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 측정 방법의 단계를 개략적으로 보이는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 먼저, 나노구조면의 이미지 기록을 위한 현미경 광학계를 설정하는 광학계 변수 및 조명조건을 설정한다(S201). 광학계 변수들은 도 1 및 도 2의 설명에서 기술한 변수들이 될 수 있다.
광학계 변수 및 조명조건에 따라 구성된 현미경 광학계를 이용하여, 나노구조면의 디포커스 이미지를 기록한다(S203). 디포커스 이미지를 기록하기 위해, 도 2에서 나노구조면을 가지는 샘플(8)은 정밀 기계대(9)에 의해 조절될 수 있다.
설정된 광학계 변수 및 조명조건에서, 디포커스 광학계의 광학적 전달함수(OTF)를 측정한다(S202). 또한, 소정의 임계 치수(CD)변화 범위 내에서 측정된 광학적 전달함수(OTF)를 이용하여 나노구조면의 디포커스 이미지를 연산한다(S204). 연산을 위한 소프트웨어 모듈은 정확한 맥스웰 방정식의 해에 기반을 두는 것으로 전자기장 계산의 수치 해석법인 RCWA (Rigorous Coupled Waves Analysis)방법 및 FDTD (Finite-Difference Time-Domain)방법으로 구현될 수 있다. 연산을 위한 입력 변수는 조명 및 나노구조면 기록 조건을 정의하도록 설정된 광학계 변수들과, 임계 치수(CD)값 변화 범위가 될 수 있다. 실제적인 반도체 제조 공정에 있어서, 대략의 임계 치수(CD)값 변화 범위는 잘 알려져 있고, 전문가의 견해에 따라 정해질 수 있다.
다음, 연산된 이미지와 측정된 이미지를 비교한다(S205). 비교 결과로서, 측정된 임계 치수(CD)값의 최상의 추정 및/또는 더 좁게 조절된 임계 치수(CD)값 변화 범위가 도출될 수 있다. 비교를 위한 소프트웨어 모듈에 적용될 수 있는 디지털 이미지 비교의 몇 가지 방법들은 문헌으로부터 알려져 있다. 예를 들어, 비교 결과는 측정된 이미지가 계산된 이미지에 일치하는 정도를 나타내는 숫자일 수 있다. 디포커싱의 정도가 다른 이미지들을 분석하기 위해 정의되는 포커스 메트릭(focus metric)변수를 사용할 수 있다.
주어진 정확도 범위 내에서 연산된 이미지와 측정된 이미지의 일치도를 판단하고(S206), 일치가 이루어지는 임계 치수(CD)값이 측정 임계 치수 값으로 출력된다(S208). 일치가 이루어지지 않는 경우, 임계 치수(CD) 변화 범위를 변경하여(S207), 나노구조면의 이미지를 연산하고(S204), 다시, 측정된 이미지와 비교(S205)하는 것을 반복할 수 있다. 측정된 이미지와 연산 이미지를 비교한 결과에 따라 더 좁게 조절된 임계 치수(CD)값 변화의 범위가 정해질 수 있다.
측정된 이미지와 연산된 이미지를 비교하여 임계 치수(CD)값을 선택하는 여러 가지 방법이 있다. 예를 들어, 최적화 기술 및 이미지 라이브러리의 계산 기술을 사용할 수 있다. 최적화 기술을 사용하는 경우, 임계 치수(CD)값의 최상의 추정은 측정 이미지와 계산 이미지 간 차이의 절대값의 최소가 될 때 얻어진다. 라이브러리 계산 기술을 사용하는 경우, 측정 이미지는 임계 치수(CD)값이 알려진 범위 내에서 변한다는 가정하에 미리 연산된 이미지들과 단0계적으로 비교될 수 있다.
이상에서 나노구조의 임계 치수에 대한 광학 측정 시스템 및 측정 방법은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 개시된 실시예들의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 개시된 실시예들에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 … 광학 측정 시스템 110 … 광학계 변수 제어 모듈
120 … 광학적 전달함수 측정 모듈 130 … 광학 모듈
140...디포커스 이미지 연산 모듈 150 … 임계 치수(CD) 평가 모듈
1, 12 … 광원 3 … 미러
4, 13 … 렌즈 5 … 편광자
6 … 빔 스플리터 7 … 대물렌즈
8 … 샘플 9, 15 … 정밀 기계대
10 … 튜브 렌즈 11 … 이미지 센서
14 … 참조 미러 16 … 스캐닝 기계대
17 … 광 검출기

Claims (17)

  1. 광학계를 포함하며, 샘플에 조명을 비추고, 상기 샘플의 나노구조면의 디포커스 이미지를 기록하는 광학 모듈;
    상기 광학계를 구성하는 광학 변수들을 설정하는 광학계 변수 제어 모듈;
    광학적 전달함수(optical transfer function, OTF)를 측정하는 광학적 전달함수 측정 모듈;
    상기 측정된 광학적 전달함수 및 상기 광학 변수가 포함된 디포커스 이미지를 연산하는 디포커스 이미지 연산 모듈; 및
    상기 샘플의 나노구조면에 대하여 상기 기록된 디포커스 이미지와 상기 연산된 디포커스 이미지를 비교하여, 상기 나노구조면의 임계 치수 값을 출력하는 임계 치수 평가 모듈;을 포함하는 광학 측정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학적 전달함수 측정 모듈은 상기 광학 측정 시스템에 의해 수차가 발생한 조명 파장 및 참조 파장간의 인터페로그램을 분석하는 광학 측정 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학적 전달함수 측정 모듈은 상기 샘플의 기록된 디포커스 이미지에 의하여 광학적 전달함수를 연산하는 광학 측정 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학계 변수 제어 모듈은 상기 광학 측정 시스템의 변수들 및 상기 광학적 전달함수 측정 모듈의 변수들을 설정하며,
    상기 광학 측정 시스템의 변수들은 광원의 스펙트럼 및 편광, 대물렌즈의 개구수, 상기 샘플의 디포커싱의 전체 범위(full range)와 스텝 사이즈(step size) 및 상기 광학 측정 시스템의 배율(magnification) 중 적어도 하나를 포함하는 광학 측정 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디포커스 이미지 연산 모듈은 RCWA(Rigorous Coupled Waves Analysis) 방법, FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 방법, 유한요소법(Finite Elements Method, FEM) 및 산란 행렬(scattering matrix) 중 적어도 어느 하나를 사용하여 이미지를 연산하는 광학 측정 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 임계 치수 평가 모듈은 서로 다른 임계 치수에 대해 미리 연산된 디포커스 이미지 라이브러리로부터 기록된 디포커스 이미지와 일치하는 디포커스 이미지를 찾아내는 광학 측정 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    출력된 나노구조의 임계 치수 값의 정확도가 설정된 정확도를 만족하지 못하는 경우, 상기 디포커스 이미지 연산 모듈은 더 작은 임계 치수(CD) 스텝 사이즈(step size)에서 이미지 연산을 반복하고,
    상기 임계 치수 평가 모듈은 상기 샘플의 임계 치수 값의 정확도가 설정된 정확도를 만족할 때까지, 새로 연산된 디포커스 이미지로 임계 치수 평가를 반복하는 광학 측정 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학적 전달함수 측정 모듈은 상기 광학적 전달함수의 위상 및 진폭 요소를 분리하여 측정하는 광학 측정 시스템.
  9. 광학 측정 시스템의 광학 변수를 설정하는 단계;
    상기 광학 측정 시스템의 광학적 전달함수를 측정하는 단계;
    상기 광학 측정 시스템에 기반한 광학계의 광축(optical axis)을 따라 배치된 적어도 하나의 샘플 위치에서 상기 샘플의 나노구조면의 디포커스 이미지를 기록하는 단계;
    미리 설정된 임계 치수 값 범위에서 측정된 상기 광학적 전달함수를 이용하여 디포커스 이미지를 연산하는 단계; 및
    기록된 디포커스 이미지와 연산된 디포커스 이미지를 비교하여 상기 샘플의 나노구조면에 대한 임계 치수를 평가하는 단계;를 포함하는 광학 측정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광학적 전달함수를 측정하는 단계는 상기 광학 측정 시스템에 의해 수차가 발생한 조명 파장 및 참조 파장간의 인터페로그램을 분석하는 광학 측정 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 광학적 전달함수를 측정하는 단계는 상기 샘플의 기록된 디포커스 이미지를 측정하는 광학 측정 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 광학 측정 시스템의 변수들은 광원의 스펙트럼 및 편광, 대물렌즈의 개구수, 상기 샘플의 디포커싱의 전체 범위(full range)와 스텝 사이즈(step size) 및 상기 광학 측정 시스템의 배율(magnification) 중 적어도 하나를 포함하는 광학 측정 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 임계 치수를 평가하는 단계는 상기 나노구조면에 대응하는 임계 치수 값의 측정방법으로서, 기록된 디포커스 이미지와 연산된 디포커스 이미지의 산술적인 차이를 이용하는 광학 측정 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 임계 치수를 평가하는 단계는 상기 나노구조면에 대응하하는 임계 치수 값의 측정 방법으로서, 포커스 메트릭(focus metric) 함수를 이용하는 광학 측정 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 임계 치수를 평가하는 단계는 서로 다른 임계 치수를 갖는 연산된 디포커스 이미지 라이브러리로부터 기록된 디포커스 이미지와 일치하는 디포커스 이미지를 찾아내는 단계;를 포함하는 광학 측정 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 디포커스 이미지를 연산하는 단계는 출력된 나노구조의 임계 치수 값의 정확도가 설정된 정확도를 만족하지 못하는 경우, 더 작은 임계 치수(CD) 스텝 사이즈(step size)에서 반복되고,
    상기 임계 치수를 평가하는 단계는 상기 샘플의 임계 치수 값의 정확도가 설정된 정확도를 만족할 때까지 반복되는 광학 측정 방법.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 광학적 전달함수를 측정하는 단계는 상기 광학적 전달함수의 위상 및 진폭 요소를 분리하여 측정하는 광학 측정 방법.
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