반도체 테스트 장비 글로벌 선도 기업 아드반테스트는 포토마스크 및 극자외선 노광장비(EUV) 마스크의 치수 측정을 위한 차세대 고정밀 전자현미경(CD-SEM) 장비인 'E3660'을 출시했다고 9일 밝혔다.
이번 신제품은 이전 세대 장비인 E3650 대비 임계 치수(CD) 재현성을 20% 이상 개선했다. 또 2㎚ 노드 이후의 마스크 제조에서 요구되는 까다로운 측정 요건을 충족한다.
CD-SEM은 반도체 웨이퍼나 마스크 상의 미세 패턴 치수를 고정밀로 측정하는 전자현미경이다.
최근 반도체 장비는 고집적화와 구조 복잡성이 가속화되며, 리소그래피 공정에서는 다중 패터닝으로 인한 핫스팟이 급증하고 있다. 웨이퍼 회로 형성에 쓰이는 마스크 역시 층 수 증가와 복잡한 패턴 채택이 늘어나면서, 요구되는 측정 포인트 수도 비약적으로 늘었다. 이에 따라 더 빠르고, 더 정밀하며, 재현성이 뛰어난 측정 기술이 필수적이다.
또한, 멀티빔 마스크 라이터와 고성능 컴퓨팅 기술 도입으로 곡선형 패턴이 본격적으로 활용되기 시작했다. 여기에 2027년경 미세 패턴 형성을 가능하게 하는 차세대 리소그래피 기술인 'High-NA EUV 리소그래피'가 상용화되면 이러한 곡선 패턴 적용은 대폭 확대될 전망이다. 이에 따라 CD-SEM에는 설계 데이터와 실제 패턴 간 미세한 차이 파악과, 더욱 높은 충실도의 이미지 생성 기능이 필요하다.
아드반테스트는 벨기에의 세계적인 연구기관인 아이멕(imec)과 협력해, 기존 E3650 장비를 활용해 EDA 툴 및 기존 장비와의 상관관계를 검증해 측정 신뢰성을 높여왔다. 또한 양측은 곡선 패턴 측정 기능의 개발과 평가를 공동으로 추진, 이러한 협력의 성과가 이번 신제품 E3660에 반영됐다. E3660은 그 결과 2㎚ 노드에서도 안정적인 측정 재현성을 확보하고, 급증하는 측정 포인트 요구에 대응할 수 있는 고속 측정 능력을 갖췄다. 나아가 곡선 패턴에 최적화된 독자적 측정 솔루션을 제공하는 차별화된 기능을 구현했다.
아드반테스트는 E3660을 우선적으로 외부 고객용 마스크 제작 업체와 반도체 제조사의 사내 마스크 제작 부문에 공급할 계획이다.
회사측은 “ E3660은 차세대 마스크 개발 및 양산 평가의 핵심 장비로 자리매김할 것으로 기대한다”고 밝혔다.
이경민 기자 kmlee@etnews.com
