JP2000213919A - フ―リエ分光法を用いた厚み測定方法 - Google Patents

フ―リエ分光法を用いた厚み測定方法

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JP2000213919A
JP2000213919A JP11013091A JP1309199A JP2000213919A JP 2000213919 A JP2000213919 A JP 2000213919A JP 11013091 A JP11013091 A JP 11013091A JP 1309199 A JP1309199 A JP 1309199A JP 2000213919 A JP2000213919 A JP 2000213919A
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fourier
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Hiroshi Kato
加藤裕志
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Abstract

(57)【要約】 【課題】リファレンス試料を不要にして試料測定のため
にかかる手間と時間を低減しながら、しかもより正確な
測定結果を得る。 【解決手段】FT−IRで測定された試料の測定インタ
ーフェログラムからフーリエ変換でスペクトルに変換す
るとき、サイドバーストを含まない窓関数Aとサイドバ
ーストを含む窓関数Bとが用意される。これらの窓関数
A,Bと測定インターフェログラムとを掛けてインター
フェログラムを計算し、このインターフェログラムをフ
ーリエ変換することで、それぞれ2つのスペクトルを求
める。これらの2つのチャネルスペクトルを割り算する
ことでチャネルスペクトルを取り出す。最後に、取り出
したチャネルスペクトルを用いてセプトラムを計算し、
得られたセプトラムのピークから試料の厚みdを計算す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばフーリエ変
換赤外分光度計(以下、FT−IRともいう)等のフー
リエ分光装置を用いて測定した試料のインターフェログ
ラムに現れるサイドバーストおよびこのインターフェロ
グラムをフーリエ変換して得られる試料のスペクトルに
現れるチャネルスペクトルに基づいて、その試料の厚み
を測定するフーリエ分光法を用いた厚み測定方法の技術
分野に属し、特に、試料の厚みの情報としてのチャネル
スペクトルの歪みを少なくするようにしたフーリエ分光
法を用いた厚み測定方法の技術分野に属するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】例えばシリコンウェハにおいては薄膜か
らなるエピタキシャル層が形成されているが、このエピ
タキシャル層の厚みを測定する場合、従来、フーリエ分
光装置であるFT−IRを用いてその厚みを測定してい
る。図2は、このようなFT−IRの一例を模式的に示
す図である。
【0003】図2に示すように、このFT−IR1にお
いては、光源2からの赤外線光が、試料3である、例え
ば図3に示すシリコン基盤3a上にエピタキシャル層3
bがコーティングされたシリコンウェハ3に照射される
と、エピタキシャル層3bの表面で反射した反射光と、
シリコン基盤3aとエピタキシャル層3bとの界面で反
射した反射光とが干渉し、この反射光の干渉が干渉計4
で測定されて、図4に示すようにインターフェログラム
5が得られる。そして、このインターフェログラム5が
フーリエ変換(FFT)されて、図5に示すように試料
3の赤外線スペクトル6が得られる。
【0004】ところで、図4に示すように測定インター
フェログラム5には、エピタキシャル層3bの表面で反
射した反射光によるセンターバーストとシリコン基盤3
aとエピタキシャル層3bとの界面で反射した反射光に
よるサイドバーストとが現れる。このサイドバーストは
試料3のエピタキシャル層3bの厚み情報を与えるもの
であり、具体的には、図4に示すセンターバーストから
サイドバーストまでの距離αがシリコンウェハ3におけ
るエピタキシャル層3bの厚みdに対して一定の関係
(比例関係)を有している。
【0005】このインターフェログラム5をフーリエ変
換して得られる試料3の赤外線スペクトル6には、この
サイドバーストに対応したチャネルスペクトルが現れ
る。サイドバーストがエピタキシャル3bの厚み情報を
与えるものであることから、このチャネルスペクトルも
エピタキシャル3bの厚み情報を与えるものであり、こ
のチャネルスペクトルを用いて、試料3の厚みを測定す
ることができる。
【0006】チャネルスペクトルを用いた試料3の厚み
測定では、赤外線スペクトル6からチャネルスペクトル
のみを取り出す必要がある。このために、従来、エピタ
キシャル層のないシリコンウェハを用いてリファレンス
スペクトルを測定し、試料3のサンプルスペクトルとこ
のリファレンススペクトルとの割り算によってチャネル
スペクトルのみを取り出すことが行われている。このた
め、リファレンス試料が必要である。
【0007】チャネルスペクトルは前述のようにエピタ
キシャル3bの厚み情報を与えるが、これは三角波とし
て現れ、その周期がエピタキシャル層3bの膜厚によっ
て異なっている。そこで、このチャネルスペクトルをフ
ーリエ変換してセプトラムを求めると、チャネルスペク
トルの周期に対応した位置にピークが現れるので、この
ピーク位置からエピタキシャル層3bの膜厚を計算する
ことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、チャネルス
ペクトルを取り出すために必要なリファレンス試料とし
ては、例えば鏡を使用できるが、この鏡はシリコンウェ
ハ3aとエピタキシャル層3bとの界面の状態を反映し
ていないため、サンプルインターフェログラムとリファ
レンスインターフェログラムとの割り算で取り出したチ
ャネルスペクトルに歪みを与えてしまうことがある。こ
のため、厚みの測定に誤差が生じてしまい、正確な測定
結果が得られなくなる。
【0009】このような歪みをできるだけ少なくするた
めに、従来、エピタキシャル層を形成しない他のシリコ
ンウェハをリファレンスとして用いる場合が多くなって
いる。しかし、この他のシリコンウェハも被測定試料で
あるサンプルシリコンウェハと条件が異なる状態となっ
ており、前述と同様にリファレンス測定による誤差が測
定結果に混入してしまう。リファレンスシリコンウェハ
として、サンプルシリコンウェハとまったく同じものを
選択すればよいが、サンプルシリコンウェハと同じもの
を入手できない場合がある。
【0010】このように、より正確な測定結果を得るた
め、リファレンス試料は、測定しようとする試料3の条
件を可能な限り反映するものを選択する必要があるが、
このようなリファレンス試料を確実に得ることは困難で
ある。しかも、リファレンス試料の測定のための手間と
時間がかかるという問題もある。
【0011】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、リファレンス試料を不要
にして試料測定のためにかかる手間と時間を低減しなが
ら、しかもより正確な測定結果を得ることのできるフー
リエ分光法を用いた厚み測定方法を提供することであ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項1の発明は、フーリエ分光装置を用いて試
料を測定することにより試料の測定インターフェログラ
ムを求めるとともに、この測定インターフェログラムに
現れるサイドバーストを含まない窓関数とサイドバース
トを含む窓関数とを用意し、これらの窓関数と前記測定
インターフェログラムとを掛けることで得られるインタ
ーフェログラムをフーリエ変換することにより、それぞ
れ2つのスペクトルを求め、これらの2つのチャネルス
ペクトルを割り算することでチャネルスペクトルを取り
出し、取り出したチャネルスペクトルを用いてセプトラ
ムを計算し、得られたセプトラムのピークから試料の厚
みを計算することを特徴としている
【作用】このように構成された本発明のフーリエ分光法
を用いた厚み測定方法においては、フーリエ分光装置に
よって試料の測定インターフェログラムが測定されると
ともに、この測定インターフェログラムのサイドバース
トを含まない窓関数とサイドバーストを含む窓関数とが
用意される。これらの窓関数と測定インターフェログラ
ムとを掛けることでインターフェログラムが得られ、こ
のインターフェログラムをフーリエ変換することにより
2つのスペクトルが求められる。そして、これらの2つ
のチャネルスペクトルを割り算することでチャネルスペ
クトルが取り出され、取り出されたチャネルスペクトル
を用いて計算されたセプトラムのピークから試料の厚み
が計算される。こうして、リファレンス試料を用いず
に、測定サンプルのインターフェログラムのみを用いて
試料の厚みが測定されるようになる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は、本発明のフーリエ分光法を用いた
厚み測定方法の実施の形態の一例を説明する図である。
【0014】この例のフーリエ分光法を用いた厚み測定
方法では、測定インターフェログラム5からフーリエ変
換でスペクトル6に変換するとき、サイドバーストを含
まない窓関数Aとサイドバーストを含む窓関数Bとが用
意される。
【0015】そして、これらの窓関数A,Bと図1
(a)に示す測定インターフェログラムとを掛けること
によりインターフェログラムを計算し、得られたインタ
ーフェログラムをフーリエ変換することで、スペクトル
を求める。これにより、得られたスペクトルは、それぞ
れ図1(b)および(c)に示すスペクトルとなる。こ
のとき、図1(b)に示すように窓関数Aを使用したス
ペクトルには、チャネルスペクトルが現れないが、図1
(b)に示すように窓関数Bを使用したスペクトルに
は、チャネルスペクトルが現れる。
【0016】そして、これらの2つのチャネルスペクト
ルを割り算することで、図1(d)に示すようにチャネ
ルスペクトルを取り出す。最後に、取り出したチャネル
スペクトルを用いてセプトラムを計算し、得られたセプ
トラムのピークからエピタキシャル層3bの厚みdが計
算される。
【0017】このように、この例のフーリエ分光法を用
いた厚み測定方法によれば、FT−IR1の干渉計4に
よって測定された試料3の測定インターフェログラム5
をフーリエ変換してスペクトル6に変換する際、サイド
バーストを含まない窓関数とサイドバーストを含む窓関
数とを設け、これらの窓関数と測定インターフェログラ
ム5とを掛けて得られるインターフェログラムをフーリ
エ変換し、得られた2つのスペクトルを割り算すること
でチャネルスペクトルを取り出し、取り出したチャネル
スペクトルを用いて計算したセプトラムのピークから試
料3のエピタキシャル3bの厚みを測定することができ
るようになる。
【0018】これにより、リファレンス試料が不要にな
る。また、厚みを求める測定インターフェログラムから
リファレンススペクトルを求めているため、測定試料3
とリファレンス試料との違いによる歪みが生じないの
で、厚みの測定結果がリファレンス測定による影響を受
けることがなく、より正確な測定結果を得ることができ
るようになる。しかも、リファレンス測定がなくなるの
で、厚み測定の手間と時間を大幅に省くことができるよ
うになる。そのうえ、リファレンス試料が不要となるこ
とで、コストも効果的に低減することができる。
【0019】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のフーリエ分光法を用いた厚み測定方法によれば、従来
のようなリファレンス試料を用いずに、測定サンプルの
インターフェログラムを用いて試料の厚みの測定で必要
なチャネルスペクトルを求めているので、試料の厚み測
定にあたって、リファレンス試料を不要にできる。
【0020】また、厚みを求める測定インターフェログ
ラムからリファレンススペクトルを求めているため、測
定試料とリファレンス試料との違いによる歪みを防止で
きる。これにより、厚みの測定結果がリファレンス測定
による影響を受けることはなく、より正確な測定結果を
得ることができるようになる。しかも、リファレンス測
定がなくなるので、厚み測定の手間と時間を大幅に省く
ことができるようになる。そのうえ、リファレンス試料
が不要となることで、コストも効果的に低減することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のフーリエ分光法を用いた厚み測定方
法の実施の形態の一例を説明する図である。
【図2】 従来のFT−IRの一例を模式的に示す図で
ある。
【図3】 図2に示すFT−IRで試料の厚み測定を説
明する図である。
【図4】 図2に示すFT−IRで測定された試料のイ
ンターフェログラムを示す図である。
【図5】 図2に示すFT−IRで測定された試料のス
ペクトルを示す図である。
【符号の説明】
1…フーリエ変換赤外分光度計(FT−IR)、2…光
源、3…試料(シリコンウェハ)、3a…シリコン基
盤、3B…エピタキシャル層3b、4…干渉計、5…イ
ンターフェログラム、6…赤外線スペクトル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フーリエ分光装置を用いて試料を測定す
    ることにより試料の測定インターフェログラムを求める
    とともに、この測定インターフェログラムに現れるサイ
    ドバーストを含まない窓関数とサイドバーストを含む窓
    関数とを用意し、これらの窓関数と前記測定インターフ
    ェログラムとを掛けることで得られるインターフェログ
    ラムをフーリエ変換することにより、それぞれ2つのス
    ペクトルを求め、これらの2つのチャネルスペクトルを
    割り算することでチャネルスペクトルを取り出し、取り
    出したチャネルスペクトルを用いてセプトラムを計算
    し、得られたセプトラムのピークから試料の厚みを計算
    することを特徴とするフーリエ分光法を用いた厚み測定
    方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003114107A (ja) * 2001-10-04 2003-04-18 Omron Corp 膜厚測定装置
JP2013096858A (ja) * 2011-11-01 2013-05-20 Tokyo Electron Ltd 光干渉システム、基板処理装置及び計測方法
WO2014196401A1 (ja) * 2013-06-07 2014-12-11 東京エレクトロン株式会社 測定対象物の厚さ計測方法
CN105043548A (zh) * 2015-03-24 2015-11-11 北京环境特性研究所 傅里叶变换光谱仪的复数谱多点辐射定标方法
US9417055B2 (en) 2014-08-28 2016-08-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for measuring thickness of thin film, system including the apparatus, and method for measuring thickness of thin film

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003114107A (ja) * 2001-10-04 2003-04-18 Omron Corp 膜厚測定装置
JP2013096858A (ja) * 2011-11-01 2013-05-20 Tokyo Electron Ltd 光干渉システム、基板処理装置及び計測方法
WO2014196401A1 (ja) * 2013-06-07 2014-12-11 東京エレクトロン株式会社 測定対象物の厚さ計測方法
US9417055B2 (en) 2014-08-28 2016-08-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for measuring thickness of thin film, system including the apparatus, and method for measuring thickness of thin film
CN105043548A (zh) * 2015-03-24 2015-11-11 北京环境特性研究所 傅里叶变换光谱仪的复数谱多点辐射定标方法

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