프랙틸리아, 반도체 EUV 팹 수율 관리 문제를 위한 새로운 스토캐스틱 솔루션 발표

프랙틸리아의 FAME™ 제품, 첨단 노드 상에서 패터닝 오류의 주된 요인인 스토캐스틱스를 고도로 정확하고 정밀하게 측정

뉴스 제공

2022-03-22 13:27

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서울--(뉴스와이어)--첨단 반도체 제조에 사용되는 스토캐스틱스(stochastics) 측정·제어 솔루션 분야 선도 기업인 프랙틸리아(Fractilia)가 반도체 팹에 수십억 달러 규모의 손해를 일으키는 EUV 수율 문제를 관리할 수 있게 하는 FAME™ (Fractilia Automated Measurement Environment) 제품의 최신 버전을 출시한다고 밝혔다.

FAME 제품 라인은 첨단 노드에서 패터닝 오류를 일으키는 주된 요인인 스토캐스틱스를 고도로 정확하고 정밀하게 측정한다.

프랙틸리아(Fractilia)의 FAME 제품을 활용하면 의사결정을 더 신속히 하고, 첨단 패터닝 공정을 더 잘 제어할 수 있어 디바이스 수율과 패터닝 생산성을 높일 수 있다.

새로운 버전의 FAME은 프랙틸리아(Fractilia)의 검증된 3세대 FILM™ (Fractilia Inverse Linescan Model) 플랫폼을 기반으로 한다. 세계 5대 칩 제조사 중 4개 회사가 이미 이 기술을 사용하고 있다.

테크인사이츠(TechInsights)의 댄 허치슨(G. Dan Hutcheson) 부회장은 “반도체 제조 동향이 점차 EUV 시대로 전환되면서 스토캐스틱이 주요 수율 문제로 떠오르고 있다”고 말했다.

프랙틸리아(Fractilia)의 설립자인 에드 샤리에(Ed Charrier)와 크리스 맥(Chris Mack)은 “일찍부터 스토캐스틱에 대해 경고해 왔다”며 “프랙틸리아(Fractilia)가 스토캐스틱 제어 솔루션으로 이 문제를 해결하는 데 도움을 주는 좋은 입지를 갖췄다”고 밝혔다.

이들은 20년 전 FINLE 테크놀로지스(FINLE Technologies)에서 PROLITH 리소그래피 모델링 및 데이터 분석 소프트웨어를 개발해 혁신 기술을 성공적으로 상용화한 입증된 실적을 보유하고 있다. 이 기술은 당시로서 혁신적이었을 뿐만 아니라 오늘날까지도 반도체 팹의 공정 제어 분야에서 영향력을 미치고 있다.

게다가 FILM™은 EUV 기술이 실험실에서 벗어나 팹으로 입성하는 데 있어 매우 유용한 도구임이 입증됐다.

스토캐스틱스 딜레마: 측정할 수 없는 것을 제어하는 것스토캐스틱스(stochastics)는 임의적이면서 반복적이지 않은 패터닝 오류를 일컫는데, EUV 공정에서 총 패터닝 오류의 50% 이상을 차지한다.

따라서 반도체 팹에서는 스토캐스틱스를 제어하기 위해 이를 정확히 측정할 필요가 있다. 기존 기법으로는 스토캐스틱스를 정확하고 정밀하게 측정하기가 어려운데, 첨단 공정에서는 스토캐스틱스가 무시할 수 없는 문제다.

첨단 193nm 광 리소그래피에서는 이미 문제가 되고 있으며, 특히 이중 및 사중 패터닝의 경우 더욱 그렇다. EUV 공정에서 스토캐스틱스는 심각한 수율 문제로 이어지고 비용을 높인다.

프랙틸리아(Fractilia)의 크리스 맥(Chris Mack) CTO는 “스토캐스틱스 문제 때문에 제조 팹들은 수율과 생산성 사이에서 절충을 해야만 한다. 수율 저하를 막으려 노출량을 높이면 EUV 스캐너의 생산성이 떨어지고, 이것을 메우기 위해 추가적인 EUV 스캐너를 사용해야 할 수 있다며 스토캐스틱스를 제어하면 공정 장비의 생산성을 높이면서 수율도 개선할 수 있다”고 말했다.

이어 “프랙틸리아(Fractilia)의 FAME 제품을 사용하면 스토캐스틱스를 고도로 정확하고 정밀하게 측정 및 제어할 수 있어, 결과적으로 고객들에게 새로운 옵션이나 솔루션을 제공할 수 있다”며 “우리 고객들이 프랙틸리아 제품을 사용해서 측정하는 SEM 이미지 수가 빠르게 증가하고 있고, 프랙틸리아는 스토캐스틱스 측정에 있어서 사실 상의 업계 표준(de facto)으로 자리잡고 있다”고 덧붙였다.

‘비편향’ 측정으로 웨이퍼를 보다 완전하게 파악한 FAME은 프랙틸리아(Fractilia) 고유의 물리학 기반 SEM 모델링과 데이터 분석 접근법을 사용해서 SEM 이미지로부터 시스템 차원의 임의적 오차를 측정 및 제거하고, 이미지 상에 보이는 것이 아니라 실제 웨이퍼 상에 보이는 것을 측정하도록 한다.

이 같은 비편향(unbiased) 측정을 제공함으로써 팹 엔지니어가 수율 문제를 더 잘 이해하고 해결하도록 한다. FAME은 라인 에지 거칠기(LER)/라인폭 거칠기(LWR), 국소적인 CD 균일성(LCDU), 국소적인 에지 배치 오류(LEPE), 확률적 결함을 비롯한 모든 주요 스토캐스틱 효과를 동시에 측정한다.

이는 업계에서 신호대 잡음비(SNR)가 가장 높은 에지 검출을 자랑하며(경쟁 솔루션 대비 최대 5배 높은 SNR), 각각의 SEM 이미지에서 30배 이상 더 많은 데이터를 추출한다.

또한 FAME은 모든 SEM 장비 공급회사 및 모든 SEM 장비 모델과 호환할 수 있다. FAME 최신 버전의 주요 특징은 다음과 같다.

·SEM Noise가 심하고 콘트라스트가 낮은 이미지에 대해서도 정확하고 정밀한 측정 가능. 이는 ‘high-NA’ EUV 공정에 사용되는 박막 레지스트 층 같은 다양한 활용 사례에서 점점 더 중요해지고 있는 특징
·컨택트 홀(contact hole)과 필러(pillar)에 대해 최초로 비편향 LCDU 측정 지원
·복수의 스토캐스틱 지표를 사용하고, 측정 불확실도를 계산에 포함하며, 여러 기능들을 중첩함으로써 보다 향상된 스캐너 제어를 가능하게 하는 독창적인 확률적 프로세스 윈도우(Probabilistic Process Window) 기능공정 개발 및 엔지니어링 분석 애플리케이션용으로, 프랙틸리아(Fractilia)는 스토캐스틱스에 대해 동일하게 높은 정확도와 정밀도의 측정 성능을 가진 MetroLER™ 제품도 제공하는데, 이 제품도 3세대 FILM 플랫폼으로 업그레이드 됨

추가 정보 현재 프랙틸리아(Fractilia) 웹사이트에서는 반도체 팹이 FAME을 이용하면 수율과 생산성을 절충할 필요 없이 스토캐스틱스로 인한 수십 억달러에 이르는 수율 손실을 해결할 수 있는 지에 대해 설명하는 프랙틸리아(Fractilia)의 공동 창업자인 에드 샤리에(Ed Charrier)와 크리스 맥(Chris Mack)의 비디오를 볼 수 있다.

또한 프랙틸리아 아카데미(Fractilia Academy)에서는 스토캐스틱스를 측정하고 제어하기 위한 프랙틸리아(Fractilia) 솔루션에 대해 설명하는 트레이닝 비디오와 기술 자료를 볼 수 있다.

프랙틸리아(Fractilia) 개요

프랙틸리아(Fractilia)는 첨단 반도체 제조에 사용되는 스토캐스틱스 측정 및 제어 솔루션의 선도적 기업이다. 프랙틸리아(Fractilia)의 특허 기술인 FILM™(Fractilia Inverse Linescan Model) 기술은 첨단 노드에서 패터닝 오류를 일으키는 주된 요인인 스토캐스틱스를 고도로 정확하고 정밀하게 측정한다. 따라서 고객들은 디바이스 수율과 성능을 향상할 수 있을 뿐만 아니라 패터닝 생산성을 높일 수 있다. 세계 5대 칩 제조사 중에서 4개 회사가 프랙틸리아(Fractilia) 제품을 사용해 공정을 최적화하고 있다. 프랙틸리아(Fractilia) 솔루션은 공정 개발 및 엔지니어링 분석을 위한 MetroLER™ 제품과 생산 착수 및 양산 애플리케이션을 위한 FAME™ (Fractilia Automated Measurement Environment) 제품을 포함한다. 프랙틸리아(Fractilia)는 텍사스주 오스틴에 본사를 두고 있으며, FILM 및 관련 기술들로 다수의 특허와 영업 비밀을 보유했다. 자세한 정보는 홈페이지를 참조하면 된다.

프랙틸리아 아카데미: https://www.fractilia.com/public-academy/

웹사이트: https://www.fractilia.com