공정 관리 및 수율 관리 솔루션 공급업체인 KLA-Tencor Corporation은 16nm 이하급 IC소자의 개발과 생산을 위해 최첨단 결함 검사 및 리뷰 기능을 제공하는 새로운 장비 4종(제품명 D6, Puma™ 5, Surfscan? SP5, eDR™-7110)을 선보인다고 밝혔다.

D6 광대역 플라즈마 패턴 웨이퍼, Puma 5 레이저 스캐닝 패턴 웨이퍼 및 Surfscan SP5 비패턴 웨이퍼 결함 검사 장비는 감도 성능이 향상되었으며, 처리량도 대폭 증가한 것이 특징이라고 회사측은 전했다. 이들 검사 장비는 수율에 심각한 영향을 미치는 결함을 발견하고 모니터링하여 칩 제조업체가 복잡한 구조, 신소재, 새로운 공정을 첨단 설계 노드에 적용할 수 있도록 지원한다. 각 검사 장비들은 eDR-7110 전자빔 리뷰 장비와 끊김 없이 연결되어 있다. 이 장비는 향상된 자동 결함 분류 기능을 활용해 감지된 결함을 빠르게 구분해서 칩 제조업체가 바로잡는 일을 할 수 있게 정확한 정보를 제공한다고 회사측은 전했다.

KLA-Tencor의 바비 벨(Bobby Bell) 웨이퍼 검사 그룹 수석 부사장은 "고객이 16nm나 14nm 이하급 설계 노드에 많은 특별한 기술들을 적용하면서 복잡해진 수율 과정 및 신뢰성 문제와 관련해 어려움을 겪고 있다"며, "오늘 발표된 4개 장비는 KLA-Tencor의 검사 및 리뷰 제품군의 주력상품으로서 다양한 응용 분야에 걸쳐 결함 문제를 해결할 수 있는 수많은 혁신 기술이 적용되었다. 이들 광학 검사 장비와 전자빔 리뷰 시스템은 나노 크기의 치명적인 결함을 찾아서 구분하는 동시에 그러한 결함이 웨이퍼 내에서, 웨이퍼 간에, 로트 간에 얼마나 변화하는지 평가하는데 높은 생산성을 달성해 주며, 포괄적인 결함 정보를 제공하는 이 제품군이 첨단 공정을 분석하고 최적화하여 제품출시를 앞당기고자 하는 고객들에게 큰 도움을 줄 것으로 믿는다"고 말했다.

▲ KLA-Tencor D6

3세대 광대역 플라즈마 광원을 활용한 D6 패턴 웨이퍼 결함 검사 장비는 이전 세대 제품보다 2배의 빛을 이용해서 새로운 DUV(Deep Ultra Violet) 파장 대역과 업계에서 가장 작은 광학 검사 화소 사용을 가능하게 한다. 이러한 광학 모드는 FinFET와 같은 복잡한 IC 소자 구성에 대해 새로운 진보된 알고리즘과 함께 미세하게 튀어나온 부분, 아주 작은 브리지 및 기타 패턴 결함에 대한 검출 감도를 높여준다고. 아울러 D6의 새로운 Accu-ray™ 기술과 Flex Aperture 기술은 치명적인 결함 유형을 찾고 가장 좋은 광학 조건 설정을 빠르게 해 공정과 설계의 문제를 발견하고 해결하는 데 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있다고 회사측은 전했다.

▲ KLA-Tencor Puma 5

여러 측면에서 플랫폼이 향상된 Puma 5 레이저 스캐닝 패턴 웨이퍼 결함 검사 시스템은 폭넓은 생산 처리량에 걸쳐 향상된 감도를 제공함으로써 다양한 FinFET 어레이및 높은 수준의 메모리 검사 응용 분야를 지원한다. D6 검사 장비를 보완하는 Puma 5의 고감도 작동 모드는 ADI(after-develop inspection), PCM(photo-cell monitor) 및 앞공정 라인 스페이스 식각 단계에서 수율에 영향을 주는 결함 검출을 가능하게 한다. Puma 4보다 두 배 높은 처리 속도로 작동하는 고속 모드는 다양한 박막 및 CMP(chemical-mechanical planarization) 공정 모듈에서 결함을 경제적으로 모니터링할 수 있게 해 준다고.

▲ KLA-Tencor Surfscan SP5

Surfscan SP5 비패턴 웨이퍼 검사 장비는 생산 처리량을 기준으로 20nm 미만의 결함 검출 감도를 실현하는 향상된 DUV 광학 기술을 적용하여 다층 IC 소자를 만드는 데 문제가 될 수 있는 미세한 기판 결함 또는 기판 전면에 있는 패턴이 없는 막의 결함을 검출할 수 있게 한다. Surfscan SP5는 이전 세대 Surfscan SP3보다 최고 3배 빠른 처리 속도로 높은 생산성을 유지하면서 멀티 패턴 기법 및 기타 첨단 제조 기법과 관련하여 추가로 늘어난 공정 단계를 검증하고 모니터링한다.

▲ KLA-Tencor eDR-7110

eDR-7110 전자빔 리뷰 시스템에는 생산 과정에서 결함 개수를 정확하게 보여주며 개발 과정에서 결함을 찾는 데 필요한 시간을 크게 단축할 수 있는 새로운 S-ADC(SEM Automatic Defect Classification) 엔진이 포함되어 있다. 또한 S-ADC 결과에 따라 웨이퍼가 아직 eDR-7110에 있는 동안 물질 성분 분석과 같은 추가 인라인 테스트나 다양한 이미징 모드가 자동으로 동작될 수 있다. 이것은 공정에 대한 결정을 위해 엔지니어에게 제공되는 결함의 정보에 대한 품질을 높이는 고유 기능이라고 회사측은 소개했다.

D6, Puma 5, Surfscan SP5 및 eDR-7110 시스템들은 전 세계의 파운드리, 로직 및 메모리 제조업체에 설치되어 최신 기술 노드의 개발 및 생산 증대에 이용되고 있다. IC 생산 공정에서 요구되는 높은 성능 및 생산성을 유지하기 위해 KLA-Tencor는 포괄적인 글로벌 서비스망(www.kla-tencor.com/global-services/performance.html)을 통해 시스템을 지원한다. 자세한 정보는 검사 및 리뷰 제품군 웹 페이지(kla-tencor.com/events/semiconwest.html)에서 확인할 수 있다.

김원영 기자 goora@noteforum.co.kr

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