KR20000015472A - 반도체장치 분석용 인라인 주사전자현미경을이용한 패턴의 수직높이 측정방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체장치 분석용 인라인 주사전자현미경을 이용한 패턴의 수직높이 측정방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 반도체장치 분석용 인라인 주사전자현미경을 이용한 패턴의 수직높이 측정방법은, 패턴이 형성된 반도체 기판 상에 빔을 주사하여 상기 패턴을 촬영함으로서 상기 패턴의 프로파일과 일치하는 상기 빔의 인테시티의 분포도를 모니터에 디스플레이 시키는 단계, 상기 모니터에 디스플레이된 분포도의 프로파일 저면부 소정영역에 상기 모니터의 제 1 측정선 및 제 2 측정선을 위치시킴으로서 상기 분포도의 프로파일의 배이스라인의 길이를 측정하는 단계, 상기 배이스라인과 상기 분포도의 프로파일의 꼭지점을 연결하는 슬로프라인 사이의 경사각을 측정하는 단계 및 상기 배이스라인의 길이 및 상기 경사각을 이용하여 상기 분포도의 프로파일의 수직높이를 측정하는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서, 인라인 주사전자현미경을 이용하여 반도체 기판 상에 형성된 패턴의 수직높이를 용이하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 반도체장치 분석용 인라인 주사전자현미경을 이용한 패턴의 수직높이 측정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일련의 반도체장치 제조공정의 수행에 의해서 반도체 기판 상에 형성된 패턴(Pattern)의 수직높이를 용이하게 측정할 수 있는 반도체장치 분석용 인라인 주사전자현미경을 이용한 패턴의 수직높이 측정방법에 관한 것이다.
통상, 반도체장치는 성막공정, 사진식각공정, 이온주입공정 및 금속공정 등의 일련의 반도체장치 제조공정이 반도체 기판 상에 수행됨에 따라 완성되며, 상기 일련의 반도체장치 제조공정 사이 사이에는 분석공정을 진행함으로서 선행된 공정의 정상유무를 분석하고 있다.
그리고, 상기 분석공정은 소정의 반도체장치 제조공정이 수행된 다수의 웨이퍼 중에서 샘플링된 분석 웨이퍼 상에 형성된 패턴과 패턴 사이의 수평길이 즉, 선폭(Critical Dimension)을 측정하는 선폭측정공정과 상기 패턴의 수직높이를 측정하는 수직높이 측정공정을 수반한다. 상기 선폭측정공정은 인라인 주사전자현미경(In line scanning electron microscope)를 이용하여 진행되며, 상기 인라인 주사전자현미경은 분석대상물에 빔(Beam)을 주사한 후, 상기 빔이 분석대상물과 접촉하여 발생된 2차 전자를 디텍터(Detector)가 디텍션(Detection)함으로서 상기 디텍터와 연결된 모니터(Monitor) 상에 상기 분석대상물의 상이 디스플레이(Display)되도록 되어 있다. 그리고, 상기 인라인 주사전자현미경의 모니터 상에는 작업자의 조작에 의해서 X축 및 Y축으로 이동가능한 제 1 측정선 및 제 2 측정선이 구비되며, 상기 모니터 상에 디스플레이된 상기 분석대상물의 상의 양측 가장자리부위에 상기 제 1 측정선 및 제 2 측정선을 위치시킴으로서 상기 분석대상물의 수평길이를 측정할 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기 인라인 주사전자현미경의 모니터 상에는 상기 분석대상물에서 주사된 빔이 분석대상물과 접촉하여 발생된 2차 전자의 인텐시티의 분포와 상기 모니터 상에 디스플레이된 상기 분석대상물의 상의 프로파일과 일치하는 형상의 분포도가 디스플레이되도록 되어 있다. 그리고, 상기 상기 패턴의 수직높이를 측정하는 수직높이 측정공정은, 수직 주사전자현미경(Verticle scanning electron microscope) 등을 이용하여 진행된다.
그런데, 상기 수직 주사전자현미경은 분석대상물에 주사되는 빔의 스폿(Spot)의 크기가 너무 커 반도체 기판의 셀영역에 형성된 패턴의 수직높이는 용이하게 측정할 수 없어서 모니터링 웨이퍼를 이용하거나, 웨이퍼 내의 소정영역에 특정패턴을 형성하여 패턴의 수직높이를 측정하였다. 또한, 보다 정확한 수직높이를 측정할 경우 웨이퍼를 절단하여 패턴의 수직높이를 측정하였다.
따라서, 상기 수직 주사전자현미경을 이용한 패턴의 수직높이 측정공정은 실제 패턴의 수직높이를 측정하지 못하고, 상기 패턴을 다른 영역에 형성한 후 상기 형성된 패턴의 수직 높이를 측정함으로서 측정결과의 신뢰성이 떨어지고, 웨이퍼의 절단에 따라 반도체 생산비용이 증가하는 문제점이 있었다.
따라서, 상기 인라인 주사전자현미경을 이용하여 반도체 기판 상에 형성된 포토레지스트의 두께, 일련의 반도체장치 제조공정의 수행에 의해서 반도체 기판 상에 형성된 패턴의 수직높이를 용이하게 측정할 수 있는 새로운 방법의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 인라인 주사전자현미경을 이용하여 일련의 반도체장치 제조공정의 수행에 의해서 반도체 기판 상에 형성된 패턴의 수직높이를 용이하게 측정할 수 있는 반도체장치 분석용 인라인 주사전자현미경을 이용한 패턴의 수직높이 측정방법을 제공하는 데 있다.
도1은 본 발명에 따른 반도체장치 분석용 인라인 주사전자현미경을 이용한 패턴의 수직높이 측정방법의 일 실시예를 설명하기 위한 블록도이다.
도2는 본 발명에 따른 반도체장치 분석용 주사전자현미경의 모니터 상에 디스플레이된 패턴의 상 및 분포도를 나타내는 도면이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 제 1 측정선 4 : 제 2 측정선
6 : 콘택홀 a : 배이스라인
b : 슬로프 라인 c : 수직높이
d : 경사각
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체장치 분석용 인라인 주사전자현미경을 이용한 패턴의 수직높이 측정방법은, 패턴이 형성된 반도체 기판 상에 빔을 주사하여 상기 패턴을 촬영함으로서 상기 패턴의 프로파일과 일치하는 상기 빔의 인테시티의 분포도를 모니터에 디스플레이 시키는 단계, 상기 모니터에 디스플레이된 분포도의 프로파일 저면부 소정영역에 상기 모니터의 제 1 측정선 및 제 2 측정선을 위치시킴으로서 상기 분포도의 프로파일의 배이스라인의 길이를 측정하는 단계, 상기 배이스라인과 상기 분포도의 프로파일의 꼭지점을 연결하는 슬로프라인 사이의 경사각을 측정하는 단계 및 상기 배이스라인의 길이 및 상기 경사각을 이용하여 상기 분포도의 프로파일의 수직높이를 측정하는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 반도체장치 분석용 인라인 주사전자현미경을 이용한 패턴의 수직높이 측정방법의 일 실시예를 설명하기 위한 블록도이고, 도2는 본 발명에 따른 반도체장치 분석용 주사전자현미경의 모니터 상에 디스플레이된 패턴의 상 및 분포도를 나타내는 도면이다.
먼저 도1에 도시된 바와 같이 사진식각공정을 수반하는 일련의 반도체장치 제조공정의 수행에 의해서 콘택홀 패턴(Contact hole : 6)이 형성된 반도체 기판을 인라인 주사전자현미경에 투입한 후, 상기 콘택홀 패턴(6)을 촬영한다. 상기 인라인 주사전자현미경은 분석대상물에 빔을 주사한 후, 상기 빔이 분석대상물과 접촉하여 발생된 2차 전자를 디텍터가 디텍션함으로서 상기 디텍터와 연결된 모니터 상에 상기 분석대상물의 상이 디스플레이되도록 되어 있다. 그리고, 상기 인라인 주사전자현미경의 모니터 상에는 작업자의 조작에 의해서 X축 및 Y축으로 이동가능한 제 1 측정선 및 제 2 측정선이 구비되며, 상기 모니터 상에 디스플레이된 상기 분석대상물의 상의 양측 가장자리부위에 상기 제 1 측정선 및 제 2 측정선을 위치시킴으로서 상기 분석대상물의 수평길이를 측정할 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기 인라인 주사전자현미경의 모니터 상에는 상기 분석대상물에서 주사된 빔이 분석대상물과 접촉하여 발생된 2차 전자의 인텐시티의 분포와 상기 모니터 상에 디스플레이된 상기 분석대상물의 상의 프로파일과 일치하는 형상의 분포도가 디스플레이되도록 되어 있다. 상기 촬영에 의해서 인라인 주사전자현미경의 모니터 상에는 도2에 도시된 바와 같이 콘택홀 패턴(6)의 상이 디스플레이되고, 상기 콘택홀 패턴(6)의 프로파일(Profile)과 일치하는 빔의 인텐시티의 분포를 나타내는 분포도가 디스플레이된다.
다음으로, 상기 모니터에 디스플레이된 분포도의 프로파일 저면부 소정영역에 모니터의 제 1 측정선(2) 및 제 2 측정선(4)을 위치시킴으로서 상기 분포도의 프로파일의 배이스라인(Base line : a)의 길이를 측정한다.
이어서, 상기 배이이스라인(a)과 상기 분포도의 프로파일의 꼭지점을 연결하는 슬로프라인(Slope line : b) 사이의 경사각(d)을 측정한다.
마지막으로, 상기 배이스라인(a)의 길이 및 경사각(d)을 서로 곱함으로서 상기 분포도의 프로파일의 수직높이(c)를 측정할 수 있고, 상기 분포도의 프로파일의 수직높이(c)를 측정함으로서 상기 콘택홀(6)의 수직높이를 구한다.
따라서, 본 발명에 의하면 인라인 주사전자현미경을 이용하여 일련의 반도체장치 제조공정의 수행에 의해서 반도체 기판 상에 형성된 패턴의 수직높이를 용이하게 정확하게 측정함으로서 측정결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 종래와 같이 절단된 웨이퍼를 이용하여 웨이퍼의 수직높이를 측정함으로서 발생되던 반도체 생산비용의 증가를 감소시킬 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 (1)
- 패턴(Pattern)이 형성된 반도체 기판 상에 빔(Beam)을 주사하여 상기 패턴을 촬영함으로서 상기 패턴의 프로파일(Profile)과 일치하는 상기 빔의 인테시티(Intensity)의 분포도를 모니터(Monitor)에 디스플레이(Display) 시키는 단계;상기 모니터에 디스플레이된 분포도의 프로파일 저면부 소정영역에 상기 모니터의 제 1 측정선 및 제 2 측정선을 위치시킴으로서 상기 분포도의 프로파일의 배이스라인(Base line)의 길이를 측정하는 단계;상기 배이스라인과 상기 분포도의 프로파일의 꼭지점을 연결하는 슬로프라인(Slope line) 사이의 경사각을 측정하는 단계; 및상기 배이스라인의 길이 및 상기 경사각을 이용하여 상기 분포도의 프로파일의 수직높이를 측정하는 단계;를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 분석용 인라인 주사전자현미경을 이용한 패턴의 수직높이 측정방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980035399A KR20000015472A (ko) | 1998-08-29 | 1998-08-29 | 반도체장치 분석용 인라인 주사전자현미경을이용한 패턴의 수직높이 측정방법 |
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| KR1019980035399A KR20000015472A (ko) | 1998-08-29 | 1998-08-29 | 반도체장치 분석용 인라인 주사전자현미경을이용한 패턴의 수직높이 측정방법 |
Publications (1)
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| KR20000015472A true KR20000015472A (ko) | 2000-03-15 |
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| KR1019980035399A KR20000015472A (ko) | 1998-08-29 | 1998-08-29 | 반도체장치 분석용 인라인 주사전자현미경을이용한 패턴의 수직높이 측정방법 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20000015472A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
-
1998
- 1998-08-29 KR KR1019980035399A patent/KR20000015472A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
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