Lithography – KPIs (CD, Overlay, PPE, EPE)
안녕하세요 이번시간에는 KPI에 대하여 알아보겠습니다.
KPI란, Key performance Indicator 의 약자 입니다. 쉽게 한글로 생각한다면, 판단지표 라고 생각됩니다.
지표들이 많으면 많을수록 상황을 이해할수 있다고 생각됩니다.
예를들어 데이터에 산포를 알고싶다면 표준편차나 3sigma 같은 단위가 하나의 KPI가 됩니다.
영희와 철수중 누가 더 키가 큰지 알고싶다면 "키" 라는 KPI를 확인하여야 누가 더 큰지, 얼마나 "키"라는 KPI에 대하여 큰지 정확히 알수 있습니다.
KPI는 반도체 이외의 산업군에서도 널리 쓰이는 단어이므로 알고있으면 좋으실 것 같습니다.
자 이제 Lithography 에서 제일 중요하게 쓰이는 KPI는 무엇이 있을까요?
저번 글을 통해서 말씀드렸던 CD (Critical Dimension)와 Overlay 가 있습니다 . 제일 중요한 KPI이구요. 다른 KPI들도 있는데요 PPE (Pattern placement error), EPE (Edge Placement Error)가 있습니다.
오늘은 간단히 4가지에 대해서 알아보겠습니다.
CD와 Overlay에 대해서는 저번 블로그를 참고하시기 바랍니다.
CD? , OVL? (Critical dimension/ Overlay) (tistory.com)
CD? , OVL? (Critical dimension/ Overlay)
동료분의 질문을 받았습니다. What's the CD? (CD가 뭐냐) What's the difference between CD and overaly? (CD랑 Overlay랑 차이가 뭐냐?) CD is only measuring current layer? (CD는 현재 layer(층) 만 측정하는것인가?) 간단해보
dailyes.tistory.com
아주 쉽게 CD와 Overlay에 대하여 Recap한다면, CD는 한 pattern의 사이즈(dimension)을 말하는것이며 (쉽게는 얼마나 원하는 사이즈가 안나왔는지), Overlay는 두 층(layers)간에 lateral shift (즉, 수평으로 displacement 변위) 를 말합니다. 더 쉽게 말하자면 얼마나 패턴이 이동했는지 의미합니다.
그렇다면 PPE는 무엇인가, 아주 쉽게 표현하자면 single layer overlay 입니다. overlay는 최소 두개의 layer가 있어야만 계산할수 있겠지요? 하지만 PPE는 한개 layer 에 대하여 원하는 곳에 패턴이 생성되지 않고 이동되어 생성되었을때 pattern placement error 가 발생했다고 합니다. 당 . 연. 히. PPE는 Overlay를 발생시킵니다.
EPE란?
EPE는 Edge placement error 의 error입니다. overlay보다는 CD에 영향을 많이 주는 KPI인데, 예전에는 OPC와 관련이 많았습니다 (Optical proximity correction - Mask를 Diffraction을 고려하여 correction해주는 기술). 요즘에는 CD+Overlay = EPE 라고 단순화 해서 계산하기도 합니다. EPE는 보통 Local한 부분에서 (아주 극소한 지역내에) 벌어지는 현상을 기술한다고 생각하시면 좋겠습니다. traditional한 CD와 OVL는 global한 영역에서 측정해서 계산하기 때문에 극소한 영역에서 발생한 부분은 sensitive 하지 않아, EPE로 관리 하기도 합니다.
위 A와 B는 각각 둥그런 Hole 의 pattern을 위에서 쳐다본 Top view입니다. 예를들어 A pattern 과 B pattern의 CD를 규정할때 세로의 길이를 가지고 한다면 CD는 두 패턴 모두 동일할 것 입니다. 만약 십자가 중심이 PPE 또는 OVL가 0 인 원하는 위치 인데 displacement가 위 그림처럼 없고, 모두 두 hole이 중앙에 있다면 PPE또는 OVL도 0 입니다. 그렇다면 두 패턴은 CD도 동일하고 OVL/PPE도 0 이라면 완벽할까요. 그렇지 않습니다. 가로의 길이가 B가 홀쭉해져 있기 때문에 EPE가 발생했다고 이해하면 좋겠습니다. ideal한 것은 EPE가 0 , OVL/PPE가 0, CD는 원하는 사이즈로 모두 동일하게 패터닝되는것이 완벽한 World입니다.
이상으로 EPE, OVL,CD, PPE에 대하여 알아보았습니다.
Lithography 에서 아주 중요한 Key parameter, 또는 KPI라고 부르는 metric들입니다.