JP2001201448A - 基板表面のマイクロラフネス測定方法及び装置 - Google Patents
基板表面のマイクロラフネス測定方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板表面のマイクロラフネス測定方法及び装
置を提供する。 【解決手段】 基板表面の一部を、パーチクルカウンタ
ーを使用して測定し（段階１０）、基板表面上の複数の
ポイントに対応する第１測定値を提供する（段階２
０）。複数のポイントのうちの一つを含む基板表面の選
択された領域をＡＦＭを使用して測定し（段階６０）、
選択された領域のマイクロラフネス測定値を提供する
（段階７０）。選択された領域はパーチクルカウンター
を使用して測定された基板表面部分のローカル領域であ
る。基板表面の測定値として第１測定値及びマイクロラ
フネス測定値を提供する。パーチクルカウンターを使用
して測定される部分は、例えば実質的に基板表面全体と
なることができるところが特徴である。
置を提供する。 【解決手段】 基板表面の一部を、パーチクルカウンタ
ーを使用して測定し（段階１０）、基板表面上の複数の
ポイントに対応する第１測定値を提供する（段階２
０）。複数のポイントのうちの一つを含む基板表面の選
択された領域をＡＦＭを使用して測定し（段階６０）、
選択された領域のマイクロラフネス測定値を提供する
（段階７０）。選択された領域はパーチクルカウンター
を使用して測定された基板表面部分のローカル領域であ
る。基板表面の測定値として第１測定値及びマイクロラ
フネス測定値を提供する。パーチクルカウンターを使用
して測定される部分は、例えば実質的に基板表面全体と
なることができるところが特徴である。
Description
【０００１】
【発明の属する技数分野】本発明は基板表面の評価に係
り、特に半導体基盤表面のマイクロラフネス（ｍｉｃｒ
ｏｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）測定方法及び装置に関する。
り、特に半導体基盤表面のマイクロラフネス（ｍｉｃｒ
ｏｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）測定方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技数】半導体素子の製造に用いられるシリコン
ウェーハはその表面近辺にディバイスが形成される。従
って、そのディバイスの活性領域となるシリコンウェー
ハの表面で優れた平坦度が要求される。特に、半導体素
子の高集積化及びフィーチャサイズの縮小に伴い、ウェ
ーハ表面のマイクロラフネスがより一層重要視されてい
る。半導体素子の製造に用いられる基板表面では基板全
体にわたりより均等な平坦度をもたねばならず、ラフネ
スの平均サイズもより一層小さくする必要がある。
ウェーハはその表面近辺にディバイスが形成される。従
って、そのディバイスの活性領域となるシリコンウェー
ハの表面で優れた平坦度が要求される。特に、半導体素
子の高集積化及びフィーチャサイズの縮小に伴い、ウェ
ーハ表面のマイクロラフネスがより一層重要視されてい
る。半導体素子の製造に用いられる基板表面では基板全
体にわたりより均等な平坦度をもたねばならず、ラフネ
スの平均サイズもより一層小さくする必要がある。
【０００３】例えば、半導体基盤上に形成されるトラン
ジスタのような素子のサイズが小さくなるにつれ、トラ
ンジスタにて要求されるパフォーマンスを達成するため
には、ゲート電極と前記基板との間に形成されるゲート
絶縁膜もより一層薄くならねばならない。しかし、ゲー
ト絶縁膜が薄くなってもそのゲート絶縁膜の絶縁破壊電
圧強度などの電気的特性は維持されねばならない。前記
のような要求条件を充足させるためには半導体基盤表
面、特にゲート絶縁膜と半導体基盤との界面でのマイク
ロラフネスを最小化する必要がある。
ジスタのような素子のサイズが小さくなるにつれ、トラ
ンジスタにて要求されるパフォーマンスを達成するため
には、ゲート電極と前記基板との間に形成されるゲート
絶縁膜もより一層薄くならねばならない。しかし、ゲー
ト絶縁膜が薄くなってもそのゲート絶縁膜の絶縁破壊電
圧強度などの電気的特性は維持されねばならない。前記
のような要求条件を充足させるためには半導体基盤表
面、特にゲート絶縁膜と半導体基盤との界面でのマイク
ロラフネスを最小化する必要がある。
【０００４】例えば、５０Åの厚さをもつゲート絶縁膜
に対し、必要なパフォーマンスを得るためには、数Å程
度のラフネスも許容されず必ず除去されねばならない。
従って、半導体基盤表面のマイクロラフネスを効果的に
測定してコントロール可能な方法及び装置が必要であ
る。一般的に、基板表面のマイクロラフネスを測定する
ための方法として、原子間力顕微鏡（以下、ＡＦＭ（ａ
ｔｏｍｉｃ ｆｏｒｃｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）とい
う）を使用する方法が知られている。ＡＦＭは、基板の
表面に沿って原子サイズのプローブを移動させつつ前記
基板表面のマイクロラフネスを測定するものであり、原
子とプローブ間にてファンデルワールス力で代表される
微細な力を検出し、これらの力が原子間の距離の僅かな
差により変化することを検出するのである。典型的なＡ
ＦＭを使用したマイクロラフネス測定方法では、すでに
設定されている一定の範囲、例えば、０.１μｍ×０.１
μｍ、１μｍ×１μｍまたは１０μｍ×１０μｍなどの
ような測定サイズをもつスキャニング領域内にて数ポイ
ントに対しマイクロラフネスを測定する。ＡＦＭを利用
して得られたマイクロラフネスは、通常検出されたポイ
ントのＲＭＳ（ＲｏｏｔＭｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）平均
で表示される。
に対し、必要なパフォーマンスを得るためには、数Å程
度のラフネスも許容されず必ず除去されねばならない。
従って、半導体基盤表面のマイクロラフネスを効果的に
測定してコントロール可能な方法及び装置が必要であ
る。一般的に、基板表面のマイクロラフネスを測定する
ための方法として、原子間力顕微鏡（以下、ＡＦＭ（ａ
ｔｏｍｉｃ ｆｏｒｃｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）とい
う）を使用する方法が知られている。ＡＦＭは、基板の
表面に沿って原子サイズのプローブを移動させつつ前記
基板表面のマイクロラフネスを測定するものであり、原
子とプローブ間にてファンデルワールス力で代表される
微細な力を検出し、これらの力が原子間の距離の僅かな
差により変化することを検出するのである。典型的なＡ
ＦＭを使用したマイクロラフネス測定方法では、すでに
設定されている一定の範囲、例えば、０.１μｍ×０.１
μｍ、１μｍ×１μｍまたは１０μｍ×１０μｍなどの
ような測定サイズをもつスキャニング領域内にて数ポイ
ントに対しマイクロラフネスを測定する。ＡＦＭを利用
して得られたマイクロラフネスは、通常検出されたポイ
ントのＲＭＳ（ＲｏｏｔＭｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）平均
で表示される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＡＦＭを使用した基板
表面のマイクロラフネス測定方法は、基板表面を破壊さ
せずにマイクロラフネスを非常に正確に測定できる。し
かし、ＡＦＭを使用して半導体基盤上のマイクロラフネ
スを測定する場合、そのスキャニング領域のサイズを変
化させて測定すれば、基板表面の結晶原子の種類により
ＲＭＳ値が変わるようになる。このようにスキャニング
領域のサイズにより評価結果が変わるようになり、その
スキャニング領域のサイズが基板全体領域のサイズに比
べて非常に小さいので、一面的な評価結果だけ得られる
のみであり、半導体基盤の全体的なマイクロラフネスを
正確に測定できず、基板表面の形状を全体的に把握しが
たい。さらに、ＡＦＭを利用する方法は、非常に遅いた
めに製造工程中に半導体基盤上のマイクロラフネスをリ
アルタイムでコントロールするには適合しない。
表面のマイクロラフネス測定方法は、基板表面を破壊さ
せずにマイクロラフネスを非常に正確に測定できる。し
かし、ＡＦＭを使用して半導体基盤上のマイクロラフネ
スを測定する場合、そのスキャニング領域のサイズを変
化させて測定すれば、基板表面の結晶原子の種類により
ＲＭＳ値が変わるようになる。このようにスキャニング
領域のサイズにより評価結果が変わるようになり、その
スキャニング領域のサイズが基板全体領域のサイズに比
べて非常に小さいので、一面的な評価結果だけ得られる
のみであり、半導体基盤の全体的なマイクロラフネスを
正確に測定できず、基板表面の形状を全体的に把握しが
たい。さらに、ＡＦＭを利用する方法は、非常に遅いた
めに製造工程中に半導体基盤上のマイクロラフネスをリ
アルタイムでコントロールするには適合しない。
【０００６】さらに、他の従来技数による基板表面のマ
イクロラフネス測定方法であり、パーチクルカウンター
で測定されたヘイズレベルを利用する方法がある。この
方法では、光源が照射された基板表面からマイクロラフ
ネスにより散乱される散乱光を測定してヘイズレベルを
求める。ヘイズレベルは光学的方法により得られたマイ
クロラフネスの指標である。ヘイズレベルが大きいほど
基板表面がよりラフであることを示す。
イクロラフネス測定方法であり、パーチクルカウンター
で測定されたヘイズレベルを利用する方法がある。この
方法では、光源が照射された基板表面からマイクロラフ
ネスにより散乱される散乱光を測定してヘイズレベルを
求める。ヘイズレベルは光学的方法により得られたマイ
クロラフネスの指標である。ヘイズレベルが大きいほど
基板表面がよりラフであることを示す。
【０００７】この方法では基板表面が測定道具と接する
必要がないし、ＡＦＭを利用する方法においてより迅速
に測定できる利点がある。しかし、この方法では、基板
上のヘイズレベルを示すにおいて基板上の特定位置にて
複数のヘイズレベルを測定し、これら測定値についての
平均を求めこれを一つのポイント値として示す。その結
果、特定位置でのヘイズレベルは、一つのポイントのヘ
イズレベルだけを示すのみであり、そのポイントを含む
所望サイズの範囲を有するローカル領域内でのヘイズレ
ベルは分からない。従って、この方法にて測定されたヘ
イズレベルから基板上のローカル領域内でのマイクロラ
フネスを、現行製造工程で要求される感度レベルに正確
に把握することは困難である。
必要がないし、ＡＦＭを利用する方法においてより迅速
に測定できる利点がある。しかし、この方法では、基板
上のヘイズレベルを示すにおいて基板上の特定位置にて
複数のヘイズレベルを測定し、これら測定値についての
平均を求めこれを一つのポイント値として示す。その結
果、特定位置でのヘイズレベルは、一つのポイントのヘ
イズレベルだけを示すのみであり、そのポイントを含む
所望サイズの範囲を有するローカル領域内でのヘイズレ
ベルは分からない。従って、この方法にて測定されたヘ
イズレベルから基板上のローカル領域内でのマイクロラ
フネスを、現行製造工程で要求される感度レベルに正確
に把握することは困難である。
【０００８】本発明の目的は、基板表面にて所望の特定
ローカル領域だけを選択し、その領域でのマイクロラフ
ネス状態を３次元的に容易に確認することが可能な基板
表面のマイクロラフネス測定方法を提供することにあ
る。
ローカル領域だけを選択し、その領域でのマイクロラフ
ネス状態を３次元的に容易に確認することが可能な基板
表面のマイクロラフネス測定方法を提供することにあ
る。
【０００９】本発明の他の目的は、基板上のローカル領
域内で前記基板表面のマイクロラフネスを正確に把握す
ることが可能なマイクロラフネス測定装置を提供するこ
とにある。
域内で前記基板表面のマイクロラフネスを正確に把握す
ることが可能なマイクロラフネス測定装置を提供するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の実施例では基板
表面を測定する方法を提供する。基板表面の一部を、パ
ーチクルカウンターを使用して測定し、基板表面上の複
数のポイントに対応する第１測定値を提供する。前記複
数のポイントのうちの一つを含む基板表面の選択された
領域をＡＦＭを使用して測定し、選択された領域のマイ
クロラフネス測定値を提供する。前記選択された領域は
パーチクルカウンターを使用し測定された基板表面部分
のローカル領域である。基板表面の測定値として第１測
定値及びマイクロラフネス測定値を提供する。
表面を測定する方法を提供する。基板表面の一部を、パ
ーチクルカウンターを使用して測定し、基板表面上の複
数のポイントに対応する第１測定値を提供する。前記複
数のポイントのうちの一つを含む基板表面の選択された
領域をＡＦＭを使用して測定し、選択された領域のマイ
クロラフネス測定値を提供する。前記選択された領域は
パーチクルカウンターを使用し測定された基板表面部分
のローカル領域である。基板表面の測定値として第１測
定値及びマイクロラフネス測定値を提供する。
【００１１】本発明の他の実施例では、前記選択された
領域のマイクロラフネス測定値を３次元イメージとして
フォーマットする動作をさらに含む。前記基板表面の測
定値として３次元イメージを提供する。パーチクルカウ
ンターを使用し測定された基板表面部分は前記基板表面
中で実質的に活性領域として使われる全ての部分となれ
る。前記基板表面全体のマイクロラフネス測定値として
前記第１測定治が提供され、前記基板表面のマイクロラ
フネス均一度の測定値として前記３次元イメージが提供
されうる。
領域のマイクロラフネス測定値を３次元イメージとして
フォーマットする動作をさらに含む。前記基板表面の測
定値として３次元イメージを提供する。パーチクルカウ
ンターを使用し測定された基板表面部分は前記基板表面
中で実質的に活性領域として使われる全ての部分となれ
る。前記基板表面全体のマイクロラフネス測定値として
前記第１測定治が提供され、前記基板表面のマイクロラ
フネス均一度の測定値として前記３次元イメージが提供
されうる。
【００１２】本発明のさらに他の実施例では、前記ＡＦ
Ｍを使用した測定動作を行う前に、前記選択されたポイ
ントを前記パーチクルカウンターの第１座標システムか
ら前記ＡＦＭの第２座標システムにおける選択された領
域にマッピングする動作を行う。前記マッピング動作は
前記複数のポイント中の一つの座標値を第１座標システ
ムの座標値として求める段階と、前記第１座標システム
にて複数の第２座標値を限定することにより前記一つの
ポイントを含む２次元のローカル領域の範囲を定める段
階とを含むことができる。前記第１座標システムの前記
複数の第２座標値を前記第２座標システムの該当座標値
に変換させて前記選択された領域の範囲を限定する。前
記第１座標システムは前記パーチクルカウンターのＸ−
Ｙステージの座標システムであり、前記第２座標システ
ムは前記ＡＦＭのＸ−Ｙステージの座標システムであ
る。
Ｍを使用した測定動作を行う前に、前記選択されたポイ
ントを前記パーチクルカウンターの第１座標システムか
ら前記ＡＦＭの第２座標システムにおける選択された領
域にマッピングする動作を行う。前記マッピング動作は
前記複数のポイント中の一つの座標値を第１座標システ
ムの座標値として求める段階と、前記第１座標システム
にて複数の第２座標値を限定することにより前記一つの
ポイントを含む２次元のローカル領域の範囲を定める段
階とを含むことができる。前記第１座標システムの前記
複数の第２座標値を前記第２座標システムの該当座標値
に変換させて前記選択された領域の範囲を限定する。前
記第１座標システムは前記パーチクルカウンターのＸ−
Ｙステージの座標システムであり、前記第２座標システ
ムは前記ＡＦＭのＸ−Ｙステージの座標システムであ
る。
【００１３】本発明の他の実施例にて、パーチクルカウ
ンター測定動作では基板表面上に光を照射することを含
む。さらに、前記基板表面からの散乱光を測定する。前
記基板表面からの散乱光の変化に基づき前記第１測定値
として前記基板表面上のヘイズレベルを計算する。前記
基板表面からの散乱光を測定する段階では前記照射され
た光の暗視野部からの散乱光を測定できる。さらに他の
実施例にて、前記選択された領域は約５μｍ×５μｍサ
イズの領域である。ＡＦＭ測定動作ではマイクロラフネ
ス測定値としてＲＭＳ及びＰ−Ｖ（ｐｅａｋ ｔｏ ｖａ
ｌｌｅｙ）計算値中の少なくとも一つに決定できる。
ンター測定動作では基板表面上に光を照射することを含
む。さらに、前記基板表面からの散乱光を測定する。前
記基板表面からの散乱光の変化に基づき前記第１測定値
として前記基板表面上のヘイズレベルを計算する。前記
基板表面からの散乱光を測定する段階では前記照射され
た光の暗視野部からの散乱光を測定できる。さらに他の
実施例にて、前記選択された領域は約５μｍ×５μｍサ
イズの領域である。ＡＦＭ測定動作ではマイクロラフネ
ス測定値としてＲＭＳ及びＰ−Ｖ（ｐｅａｋ ｔｏ ｖａ
ｌｌｅｙ）計算値中の少なくとも一つに決定できる。
【００１４】本発明のまた他の実施例では、基板表面を
測定する装置を提供する。パーチクルカウンターは基板
表面の少なくとも一部、例えば、実質的に基板全体を測
定し、前記基板表面上の複数のポイントに対応する第１
測定値を提供する。ＡＦＭは前記複数のポイントのうち
の一つを含む基板表面の選択された領域を測定し、前記
選択された領域のマイクロラフネス測定値を提供する。
前記選択された領域は前記パーチクルカウンターを使用
して測定された基板表面の前記少なくとも一部のローカ
ル領域である。コントローラは前記選択されたポイント
を前記パーチクルカウンターの第１座標システムから前
記ＡＦＭの第２座標システムにおける選択された領域に
マッピングする。前記コントローラはまた基板表面の測
定値として前記第１測定値及び前記マイクロラフネス測
定値を提供する。
測定する装置を提供する。パーチクルカウンターは基板
表面の少なくとも一部、例えば、実質的に基板全体を測
定し、前記基板表面上の複数のポイントに対応する第１
測定値を提供する。ＡＦＭは前記複数のポイントのうち
の一つを含む基板表面の選択された領域を測定し、前記
選択された領域のマイクロラフネス測定値を提供する。
前記選択された領域は前記パーチクルカウンターを使用
して測定された基板表面の前記少なくとも一部のローカ
ル領域である。コントローラは前記選択されたポイント
を前記パーチクルカウンターの第１座標システムから前
記ＡＦＭの第２座標システムにおける選択された領域に
マッピングする。前記コントローラはまた基板表面の測
定値として前記第１測定値及び前記マイクロラフネス測
定値を提供する。
【００１５】本発明の他の実施例では、基板表面のマイ
クロラフネス測定方法を提供する。Ｘ−Ｙステージの座
標システムを備えたパーチクルカウンターを使用して基
板表面に対するヘイズマップを作成する。前記ヘイズマ
ップから選択された第１ポイントの位置を示す第１座標
値を求める。前記第１ポイントを含む２次元のローカル
領域の範囲を決定する。前記ローカル領域の範囲を限定
する複数の第２座標値を求める。座標リンクにより前記
第１座標値及び複数の第２座標値をＡＦＭのＸ−Ｙステ
ージの座標システム上の該当座標値に変換させる。前記
該当座標値により前記ＡＦＭのＸ−Ｙステージの座標シ
ステムにて前記第１ポイントを含む２次元のローカル領
域の位置が決定される。前記ＡＦＭのＸ−Ｙステージの
座標システムに入力される前記該当座標値に基づき前記
ＡＦＭを使用して前記第１ポイントを含む２次元のロー
カル領域にて基板表面のマイクロラフネスを測定する。
クロラフネス測定方法を提供する。Ｘ−Ｙステージの座
標システムを備えたパーチクルカウンターを使用して基
板表面に対するヘイズマップを作成する。前記ヘイズマ
ップから選択された第１ポイントの位置を示す第１座標
値を求める。前記第１ポイントを含む２次元のローカル
領域の範囲を決定する。前記ローカル領域の範囲を限定
する複数の第２座標値を求める。座標リンクにより前記
第１座標値及び複数の第２座標値をＡＦＭのＸ−Ｙステ
ージの座標システム上の該当座標値に変換させる。前記
該当座標値により前記ＡＦＭのＸ−Ｙステージの座標シ
ステムにて前記第１ポイントを含む２次元のローカル領
域の位置が決定される。前記ＡＦＭのＸ−Ｙステージの
座標システムに入力される前記該当座標値に基づき前記
ＡＦＭを使用して前記第１ポイントを含む２次元のロー
カル領域にて基板表面のマイクロラフネスを測定する。
【００１６】本発明のマイクロラフネス測定方法及び装
置を使用することにより、多様な実施例にて基板のロー
カル領域内でのマイクロラフネス状態が３次元的に正確
に把握されうる。従って、マイクロラフネスの厳格なコ
ントロールが要求される高集積素子製造工程に効果的に
適用されうる。
置を使用することにより、多様な実施例にて基板のロー
カル領域内でのマイクロラフネス状態が３次元的に正確
に把握されうる。従って、マイクロラフネスの厳格なコ
ントロールが要求される高集積素子製造工程に効果的に
適用されうる。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の望ましい実施例に
つき貼付図面を参照して詳細に説明する。しかし、本発
明はいろいろな他の形態に変形でき、本発明の範囲が次
に詳述する実施例に限定されるものと解釈されてはなら
ない。本発明の実施例は当業界で平均的な知識をもった
者に本発明をより完全に説明するために提供される。
つき貼付図面を参照して詳細に説明する。しかし、本発
明はいろいろな他の形態に変形でき、本発明の範囲が次
に詳述する実施例に限定されるものと解釈されてはなら
ない。本発明の実施例は当業界で平均的な知識をもった
者に本発明をより完全に説明するために提供される。
【００１８】当業者ならばよく分かる通り、本発明は方
法、装置またはコンピュータプログラム製品として具現
できる。従って、本発明はハードウェア専用実施例、ソ
フトウェア専用実施例、またはソフトウェアの側面及び
ハードウェアの側面が結びついた実施例の形からなされ
うる。さらに、本発明はコンピュータ使用可能なプログ
ラムコード手段が具現されるコンピュータ使用可能な記
憶媒体上のコンピュータプログラム製品の形からなされ
うる。ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光記憶装置、イ
ンターネットまたはイントラネットを支援するもののよ
うな伝送媒体または磁気記憶素子を含んでコンピュータ
読出し可能な適切な媒体ならばどんな形のものでも使用
できる。
法、装置またはコンピュータプログラム製品として具現
できる。従って、本発明はハードウェア専用実施例、ソ
フトウェア専用実施例、またはソフトウェアの側面及び
ハードウェアの側面が結びついた実施例の形からなされ
うる。さらに、本発明はコンピュータ使用可能なプログ
ラムコード手段が具現されるコンピュータ使用可能な記
憶媒体上のコンピュータプログラム製品の形からなされ
うる。ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光記憶装置、イ
ンターネットまたはイントラネットを支援するもののよ
うな伝送媒体または磁気記憶素子を含んでコンピュータ
読出し可能な適切な媒体ならばどんな形のものでも使用
できる。
【００１９】本発明の動作を行うためのコンピュータプ
ログラムコードはジャワ、スモールトークまたはＣ＋＋
のような客体中心プログラミング言語として使われう
る。しかし、本発明の動作を行うためのコンピュータプ
ログラムコードは「Ｃ」プログラミング言語のような通
常の手順プログラミング言語により記録されうる。プロ
グラムコードは利用者のコンピュータ上で専用に実行さ
れたりスタンドアローン（ｓｔａｎｄ−ａｌｏｎｅ）ソ
フトウェアパッケージとして利用者のコンピュータ上で
部分的に実行されるか、一部は利用者のコンピュータ上
で実行され、また一部は遠隔コンピュータ上で実行され
るか、遠隔コンピュータで全面的に実行されるようにで
きる。今後の計画として、遠隔コンピュータが近距離通
信網（ＬＡＮ）または広域通信網（ＷＡＮ）を通じて利
用者のコンピュータに連結され、これは例えばインター
ネットサービスプロバイダを利用するインターネットを
通じて外部のコンピュータにも連結されうる。
ログラムコードはジャワ、スモールトークまたはＣ＋＋
のような客体中心プログラミング言語として使われう
る。しかし、本発明の動作を行うためのコンピュータプ
ログラムコードは「Ｃ」プログラミング言語のような通
常の手順プログラミング言語により記録されうる。プロ
グラムコードは利用者のコンピュータ上で専用に実行さ
れたりスタンドアローン（ｓｔａｎｄ−ａｌｏｎｅ）ソ
フトウェアパッケージとして利用者のコンピュータ上で
部分的に実行されるか、一部は利用者のコンピュータ上
で実行され、また一部は遠隔コンピュータ上で実行され
るか、遠隔コンピュータで全面的に実行されるようにで
きる。今後の計画として、遠隔コンピュータが近距離通
信網（ＬＡＮ）または広域通信網（ＷＡＮ）を通じて利
用者のコンピュータに連結され、これは例えばインター
ネットサービスプロバイダを利用するインターネットを
通じて外部のコンピュータにも連結されうる。
【００２０】次に、本発明の実施例による方法、装置
（システム）及びコンピュータプログラムにつきフロー
チャート及びブロックダイアグラムを参照して詳細に説
明する。よく知られている通り、フローチャート及びブ
ロックダイアグラムの各ブロック、またはこれら各ブロ
ックの組み合わせはコンピュータプログラム命令により
具現される。これらコンピュータプログラム命令は機械
を生産するための汎用コンピュータ、特殊目的用コンピ
ュータまたはその他プログラマブルデータ処理装置に連
結し、コンピュータまたはその他プログラマブルデータ
処理装置のプロセッサを通じて実行される命令がフロー
チャート及び／またはブロックダイアグラムの単一ブロ
ックまたは複数のブロックにて特定された機能を具現す
る手段を形成するようにできる。さらに、よく知られて
いるように、ある素子が異なった素子に「連結」または
「結合」されたとするとき、その他の素子に直接連結ま
たは結合することもあり、これらの間に介在する他の素
子が存在することもある。反対に、ある素子が異なった
素子に「直接連結」または「直接結合」されたとすると
き、これら素子間に介在する他の素子はないことを意味
する。ウェーハ表面上のパーチクル測定は主に光散乱方
式のパーチクル測定装置を使用して行われている。例え
ばウェーハ上のパーチクル検査及びヘイズレベル測定に
用いられるパーチクルカウンターとして、装置名装置名
Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ１ ＴＢＩ（米国、Ｋｌａ−Ｔｅ
ｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）または装置名Ａ
ＷＩＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｗａｆｅｒ Ｉｎｓｐｅｃｔ
ｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）（米国、ＡＤＥ Ｏｐｔｉｃａｌ
Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を使用して
いる。
（システム）及びコンピュータプログラムにつきフロー
チャート及びブロックダイアグラムを参照して詳細に説
明する。よく知られている通り、フローチャート及びブ
ロックダイアグラムの各ブロック、またはこれら各ブロ
ックの組み合わせはコンピュータプログラム命令により
具現される。これらコンピュータプログラム命令は機械
を生産するための汎用コンピュータ、特殊目的用コンピ
ュータまたはその他プログラマブルデータ処理装置に連
結し、コンピュータまたはその他プログラマブルデータ
処理装置のプロセッサを通じて実行される命令がフロー
チャート及び／またはブロックダイアグラムの単一ブロ
ックまたは複数のブロックにて特定された機能を具現す
る手段を形成するようにできる。さらに、よく知られて
いるように、ある素子が異なった素子に「連結」または
「結合」されたとするとき、その他の素子に直接連結ま
たは結合することもあり、これらの間に介在する他の素
子が存在することもある。反対に、ある素子が異なった
素子に「直接連結」または「直接結合」されたとすると
き、これら素子間に介在する他の素子はないことを意味
する。ウェーハ表面上のパーチクル測定は主に光散乱方
式のパーチクル測定装置を使用して行われている。例え
ばウェーハ上のパーチクル検査及びヘイズレベル測定に
用いられるパーチクルカウンターとして、装置名装置名
Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ１ ＴＢＩ（米国、Ｋｌａ−Ｔｅ
ｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）または装置名Ａ
ＷＩＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｗａｆｅｒ Ｉｎｓｐｅｃｔ
ｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）（米国、ＡＤＥ Ｏｐｔｉｃａｌ
Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を使用して
いる。
【００２１】前記の通り、パーチクルカウンター及びＡ
ＦＭのような分析装置は大部分座標システムを具備して
いて、各々これら座標システムのＸ−Ｙステージにある
座標に対し検査を行う。これら装置にて採用されるＸ−
Ｙステージの座標はＸ−Ｙ座標界を採用するということ
である。
ＦＭのような分析装置は大部分座標システムを具備して
いて、各々これら座標システムのＸ−Ｙステージにある
座標に対し検査を行う。これら装置にて採用されるＸ−
Ｙステージの座標はＸ−Ｙ座標界を採用するということ
である。
【００２２】本発明の多様な実施例ではパーチクルカウ
ンターの座標システムとＡＦＭの座標システムとの間の
座標リンクと、ＡＦＭでのナビゲーション動作を利用し
て基板上の所望のローカル領域でのマイクロラフネスを
３次元的に検査する。
ンターの座標システムとＡＦＭの座標システムとの間の
座標リンクと、ＡＦＭでのナビゲーション動作を利用し
て基板上の所望のローカル領域でのマイクロラフネスを
３次元的に検査する。
【００２３】図１は、本発明の実施例による基板表面の
マイクロラフネス測定方法を説明するためのフローチャ
ートである。図１を参照すれば、まずＸ−Ｙステージの
座標システムを備えた通常のパーチクルカウンター、例
えば前記例示したような装置名Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ
１ ＴＢＩまたは装置名ＡＷＩＳを使用し、これら装置
自体の機能を利用して測定対象の基板表面に対するヘイ
ズマップを作成する（段階１０）。
マイクロラフネス測定方法を説明するためのフローチャ
ートである。図１を参照すれば、まずＸ−Ｙステージの
座標システムを備えた通常のパーチクルカウンター、例
えば前記例示したような装置名Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ
１ ＴＢＩまたは装置名ＡＷＩＳを使用し、これら装置
自体の機能を利用して測定対象の基板表面に対するヘイ
ズマップを作成する（段階１０）。
【００２４】このために、前記パーチクルカウンターで
は前記対象基板表面の特定ポイントに対し光ビームを照
射し、前記光ビームの暗視野部から前記光ビームの散乱
光を測定し、前記散乱光の変化に基づき前記特定ポイン
トでのヘイズレベルを決定する。このようなヘイズレベ
ルを前記基板全面にわたり求め、これをヘイズマップと
してマッピングする。
は前記対象基板表面の特定ポイントに対し光ビームを照
射し、前記光ビームの暗視野部から前記光ビームの散乱
光を測定し、前記散乱光の変化に基づき前記特定ポイン
トでのヘイズレベルを決定する。このようなヘイズレベ
ルを前記基板全面にわたり求め、これをヘイズマップと
してマッピングする。
【００２５】上記の通りに得られたヘイズマップを基礎
として実質的に基板全体表面でのヘイズ分布を把握した
後、前記ヘイズマップ上でより確実なマイクロラフネス
状態を知ろうとする位置を選定し、その位置に該当する
一つのポイントを選択する（段階２０）。次いで、前記
選択されたポイントの位置に対し前記パーチクルカウン
ターのＸ−Ｙステージの座標システムに基づいた座標値
（ｘ０、ｙ０）を求める（段階３０）。
として実質的に基板全体表面でのヘイズ分布を把握した
後、前記ヘイズマップ上でより確実なマイクロラフネス
状態を知ろうとする位置を選定し、その位置に該当する
一つのポイントを選択する（段階２０）。次いで、前記
選択されたポイントの位置に対し前記パーチクルカウン
ターのＸ−Ｙステージの座標システムに基づいた座標値
（ｘ０、ｙ０）を求める（段階３０）。
【００２６】その後、前記選択されたポイントの位置を
中心として、マイクロラフネスを測定しようとする特定
のローカル領域の範囲を決定する（段階４０）。このた
めに、ローカル領域として、例えば前記選択されたポイ
ントの位置を中心とする５μｍ×５μｍサイズの四角形
領域を選定する。
中心として、マイクロラフネスを測定しようとする特定
のローカル領域の範囲を決定する（段階４０）。このた
めに、ローカル領域として、例えば前記選択されたポイ
ントの位置を中心とする５μｍ×５μｍサイズの四角形
領域を選定する。
【００２７】ここで、前記ローカル領域の範囲を限定す
る複数の第２座標値を求める（段階５０）。すなわち、
前記ローカル領域にて限定された四角形の各頂点の座標
値（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、（ｘ３、ｙ３）及
び（ｘ４、ｙ４）を求めることにより前記ローカル領域
の範囲を限定する。その後、前記選択されたポイントの
座標値（ｘ０、ｙ０）及びこれを中心とする四角形を限
定する各頂点の座標値（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ
２）、（ｘ３、ｙ３）及び（ｘ４、ｙ４）をＡＦＭのＸ
−Ｙステージの座標システムに座標リンクし、前記ＡＦ
Ｍの座標システムにて認識可能な座標値（Ｘ０、Ｙ
０）、（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）、（Ｘ３、Ｙ
３）及び（Ｘ４、Ｙ４）に変換する。（段階６０）
る複数の第２座標値を求める（段階５０）。すなわち、
前記ローカル領域にて限定された四角形の各頂点の座標
値（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、（ｘ３、ｙ３）及
び（ｘ４、ｙ４）を求めることにより前記ローカル領域
の範囲を限定する。その後、前記選択されたポイントの
座標値（ｘ０、ｙ０）及びこれを中心とする四角形を限
定する各頂点の座標値（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ
２）、（ｘ３、ｙ３）及び（ｘ４、ｙ４）をＡＦＭのＸ
−Ｙステージの座標システムに座標リンクし、前記ＡＦ
Ｍの座標システムにて認識可能な座標値（Ｘ０、Ｙ
０）、（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）、（Ｘ３、Ｙ
３）及び（Ｘ４、Ｙ４）に変換する。（段階６０）
【００２８】ＡＦＭのナビゲーション機能を利用して前
記変換された座標値（Ｘ０、Ｙ０）、（Ｘ１、Ｙ１）、
（Ｘ２、Ｙ２）、（Ｘ３、Ｙ３）及び（Ｘ４、Ｙ４）を
探し、前記変換された座標値（Ｘ０、Ｙ０）、（Ｘ１、
Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）、（Ｘ３、Ｙ３）及び（Ｘ４、
Ｙ４）により限定されるローカル領域にてＡＦＭ自体の
機能を利用しマイクロラフネスを測定する（段階７
０）。このとき、ＡＦＭでは測定した結果をＲＭＳ、Ｐ
−Ｖなどによる方法により評価する。
記変換された座標値（Ｘ０、Ｙ０）、（Ｘ１、Ｙ１）、
（Ｘ２、Ｙ２）、（Ｘ３、Ｙ３）及び（Ｘ４、Ｙ４）を
探し、前記変換された座標値（Ｘ０、Ｙ０）、（Ｘ１、
Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）、（Ｘ３、Ｙ３）及び（Ｘ４、
Ｙ４）により限定されるローカル領域にてＡＦＭ自体の
機能を利用しマイクロラフネスを測定する（段階７
０）。このとき、ＡＦＭでは測定した結果をＲＭＳ、Ｐ
−Ｖなどによる方法により評価する。
【００２９】ＲＭＳはＮの測定点で基準面からの高さを
ｘｉ（ｉ=１、２、・・・、Ｎ）とした場合、次の式１
で表示される。
ｘｉ（ｉ=１、２、・・・、Ｎ）とした場合、次の式１
で表示される。
【数１】
【００３０】ただし、ｘａは次の式２で表示される。
【数２】
【００３１】さらに、Ｐ−Ｖは次の式３で表示される。 Ｐ−Ｖ＝［ｘｉ］ｍａｘ−［ｘｉ］ｍｉｎ 式３ ただし、［ｘｉ］ｍａｘはｘｉの最大値、［ｘｉ］ｍｉ
ｎはｘｉの最小値を示す。
ｎはｘｉの最小値を示す。
【００３２】前記のように、本発明ではまずパーチクル
カウンターを利用して基板表面に対するヘイズマップを
形成しヘイズレベル分布を把握した後、これを基礎とし
て必要なローカル領域を選定し、このローカル領域に対
しＡＦＭを使用してより確実なマイクロラフネス状態を
把握する。従って、基板表面から所望の特定のローカル
領域だけを選択し、その領域でのマイクロラフネス状態
を３次元的に容易に確認することができる。
カウンターを利用して基板表面に対するヘイズマップを
形成しヘイズレベル分布を把握した後、これを基礎とし
て必要なローカル領域を選定し、このローカル領域に対
しＡＦＭを使用してより確実なマイクロラフネス状態を
把握する。従って、基板表面から所望の特定のローカル
領域だけを選択し、その領域でのマイクロラフネス状態
を３次元的に容易に確認することができる。
【００３３】図２のフローチャートダイアグラムを参照
して、本発明の他の実施例による基板表面測定方法での
動作を説明する。ブロック２００にて、パーチクルカウ
ンターを使用して基板表面の一部を測定し、基板表面上
の複数のポイントに該当する第１測定値を得る。ブロッ
ク２００にて基板表面中前記パーチクルカウンターを使
用して測定された部分は、実質的に活性領域として使わ
れる基板表面全部になりうる。これは実質的に全基板表
面を全て含むこともできる。パーチクルカウンターによ
る測定値は、例えば基板表面に光を照射し、照射された
光に対し基板表面から散乱される光を測定し、基板表面
から散乱される光量の変化に基づきパーチクルカウンタ
ー測定値として基板表面上のヘイズレベルを計算する方
法により得られる。
して、本発明の他の実施例による基板表面測定方法での
動作を説明する。ブロック２００にて、パーチクルカウ
ンターを使用して基板表面の一部を測定し、基板表面上
の複数のポイントに該当する第１測定値を得る。ブロッ
ク２００にて基板表面中前記パーチクルカウンターを使
用して測定された部分は、実質的に活性領域として使わ
れる基板表面全部になりうる。これは実質的に全基板表
面を全て含むこともできる。パーチクルカウンターによ
る測定値は、例えば基板表面に光を照射し、照射された
光に対し基板表面から散乱される光を測定し、基板表面
から散乱される光量の変化に基づきパーチクルカウンタ
ー測定値として基板表面上のヘイズレベルを計算する方
法により得られる。
【００３４】本発明の多様な実施例において、パーチク
ルカウンターを使用して基板表面を測定した後、基板表
面上の測定ポイントの中の一つをパーチクルカウンター
の第１座標システムからＡＦＭの第２座標システムにて
限定される選択されたローカル領域にマッピングする
（ブロック２１０）。図１を参照して説明した実施例の
ように、ブロック２１０でのマッピング動作は測定ポイ
ントのうちの一つに対し座標値を第１座標システムに求
め、前記一つのポイントを含む２次元のローカル領域の
範囲を限定する複数の第２座標値を第１座標システムに
定め、前記複数の第２座標値を第２座標システムに設定
された該当座標値に変換させて前記ローカル領域の範囲
を限定するようにできる。前記第１座標システムはパー
チクルカウンターのＸ−Ｙステージの座標システムとな
り、前記第２座標システムはＡＦＭのＸ−Ｙステージの
座標システムとなることができる。
ルカウンターを使用して基板表面を測定した後、基板表
面上の測定ポイントの中の一つをパーチクルカウンター
の第１座標システムからＡＦＭの第２座標システムにて
限定される選択されたローカル領域にマッピングする
（ブロック２１０）。図１を参照して説明した実施例の
ように、ブロック２１０でのマッピング動作は測定ポイ
ントのうちの一つに対し座標値を第１座標システムに求
め、前記一つのポイントを含む２次元のローカル領域の
範囲を限定する複数の第２座標値を第１座標システムに
定め、前記複数の第２座標値を第２座標システムに設定
された該当座標値に変換させて前記ローカル領域の範囲
を限定するようにできる。前記第１座標システムはパー
チクルカウンターのＸ−Ｙステージの座標システムとな
り、前記第２座標システムはＡＦＭのＸ−Ｙステージの
座標システムとなることができる。
【００３５】パーチクルカウンターを使用して測定され
たポイントのうちの一つを含む基板表面上の選択された
ローカル領域を、ＡＦＭを使用して測定して前記ローカ
ル領域のマイクロラフネス測定値を得る（ブロック２１
５）。前記第１測定値及びマイクロラフネス測定値は基
板表面の測定値として提供される（ブロック２２０）。
多様な実施例において、ＡＦＭにて得られた前記ローカ
ル領域のマイクロラフネス測定値は３次元イメージとし
てフォーマットされる。他の実施例では、ブロック２２
０での動作は基板全体表面のマイクロラフネス測定値と
してパーチクルカウンターにて得られた前記第１測定値
を提供し、基板表面のマイクロラフネス均一度の測定値
としてＡＦＭにて得られた３次元イメージを提供するこ
とを含めることができる。
たポイントのうちの一つを含む基板表面上の選択された
ローカル領域を、ＡＦＭを使用して測定して前記ローカ
ル領域のマイクロラフネス測定値を得る（ブロック２１
５）。前記第１測定値及びマイクロラフネス測定値は基
板表面の測定値として提供される（ブロック２２０）。
多様な実施例において、ＡＦＭにて得られた前記ローカ
ル領域のマイクロラフネス測定値は３次元イメージとし
てフォーマットされる。他の実施例では、ブロック２２
０での動作は基板全体表面のマイクロラフネス測定値と
してパーチクルカウンターにて得られた前記第１測定値
を提供し、基板表面のマイクロラフネス均一度の測定値
としてＡＦＭにて得られた３次元イメージを提供するこ
とを含めることができる。
【００３６】次に、図３のブロックダイアグラムを参照
して本発明による基板表面測定装置の実施例につき説明
する。基板表面測定装置３００は基板表面の少なくとも
一部、例えば全面を測定して基板表面上の複数のポイン
トに対応する第１測定値を提供するパーチクルカウンタ
３１０を含む。ＡＦＭ３２０は前記パーチクルカウンタ
ー３１０により測定されたポイントのうちの一つを含む
基板表面の選択された領域を測定して前記選択された領
域のマイクロラフネス測定値を提供する。前記選択され
た領域は前記パーチクルカウンタ３１０により測定され
た基板表面の前記一部に該当するローカル領域である。
して本発明による基板表面測定装置の実施例につき説明
する。基板表面測定装置３００は基板表面の少なくとも
一部、例えば全面を測定して基板表面上の複数のポイン
トに対応する第１測定値を提供するパーチクルカウンタ
３１０を含む。ＡＦＭ３２０は前記パーチクルカウンタ
ー３１０により測定されたポイントのうちの一つを含む
基板表面の選択された領域を測定して前記選択された領
域のマイクロラフネス測定値を提供する。前記選択され
た領域は前記パーチクルカウンタ３１０により測定され
た基板表面の前記一部に該当するローカル領域である。
【００３７】コントローラ３３０は、前記パーチクルカ
ウンター３１０により測定されたポイントのうちの一つ
を前記パーチクルカウンター３１０の第１座標システム
から前記ＡＦＭ３２０の第２座標システムにおける選択
された領域にマッピングする。前記コントローラ３３０
は、さらに基板表面の測定値として前記第１測定値とマ
イクロラフネス測定値を提供する。前記第１座標システ
ムは、前記パーチクルカウンター３１０のＸ−Ｙステー
ジの座標システムとなり、前記第２座標システムは前記
ＡＦＭ３２０のＸ−Ｙステージの座標システムとなるこ
とができる。
ウンター３１０により測定されたポイントのうちの一つ
を前記パーチクルカウンター３１０の第１座標システム
から前記ＡＦＭ３２０の第２座標システムにおける選択
された領域にマッピングする。前記コントローラ３３０
は、さらに基板表面の測定値として前記第１測定値とマ
イクロラフネス測定値を提供する。前記第１座標システ
ムは、前記パーチクルカウンター３１０のＸ−Ｙステー
ジの座標システムとなり、前記第２座標システムは前記
ＡＦＭ３２０のＸ−Ｙステージの座標システムとなるこ
とができる。
【００３８】本発明にて測定対象とする基板は主にシリ
コン基板であるが、透明な絶縁基板、またはその他扁平
な表面をもつ他の基板についても同じ効果を得ることが
できる。さらに、本発明によるマイクロラフネス測定方
法は半導体素子の製造のための全工程にわたり適用可能
である。例えば、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈ
ａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程を経た後で基
板表面での平坦度に厳格なコントロールが要求される場
合にも、本発明によるマイクロラフネス測定方法を適用
すれば同じ効果を得ることができる。
コン基板であるが、透明な絶縁基板、またはその他扁平
な表面をもつ他の基板についても同じ効果を得ることが
できる。さらに、本発明によるマイクロラフネス測定方
法は半導体素子の製造のための全工程にわたり適用可能
である。例えば、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈ
ａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程を経た後で基
板表面での平坦度に厳格なコントロールが要求される場
合にも、本発明によるマイクロラフネス測定方法を適用
すれば同じ効果を得ることができる。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、マイクロラフネスの厳
格なコントロールが要求される高集積素子製造工程で本
発明による方法を要求される感度レベルに効果的に適用
することができる。さらに、通常のパーチクルカウンタ
ーでは検出できない程度に極めて微細なラフネス状態を
もつ表面についても、ＡＦＭのナビゲーション機能を利
用してローカル領域のマイクロラフネス状態を正確に評
価できる。そして、半導体素子の製造工程で本発明によ
るマイクロラフネス測定方法を用いたリアルタイムモニ
ターリングが可能である。以上、本発明を望ましい実施
例をあげて詳細に説明したが、本発明はこれに限定され
ず、本発明の技術的思想の範囲内で当分野で通常の知識
をもった者によりいろいろ変形が可能である。
格なコントロールが要求される高集積素子製造工程で本
発明による方法を要求される感度レベルに効果的に適用
することができる。さらに、通常のパーチクルカウンタ
ーでは検出できない程度に極めて微細なラフネス状態を
もつ表面についても、ＡＦＭのナビゲーション機能を利
用してローカル領域のマイクロラフネス状態を正確に評
価できる。そして、半導体素子の製造工程で本発明によ
るマイクロラフネス測定方法を用いたリアルタイムモニ
ターリングが可能である。以上、本発明を望ましい実施
例をあげて詳細に説明したが、本発明はこれに限定され
ず、本発明の技術的思想の範囲内で当分野で通常の知識
をもった者によりいろいろ変形が可能である。
【図１】本発明の実施例による基板のマイクロラフネス
測定方法を説明するためのフロー図である。
測定方法を説明するためのフロー図である。
【図２】本発明の実施例による基板表面測定方法を説明
するためのフロー図である。
するためのフロー図である。
【図３】本発明の実施例により基板表面を測定するため
のシステムを説明するブロック図である。
のシステムを説明するブロック図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安 貞熏 大韓民国京畿道水原市勧善区九雲洞540− 12番地 (72)発明者 金 己丁 大韓民国京畿道水原市八達区梅香洞121− 96番地
Claims (17)
- 【請求項１】 パーチクルカウンターを使用して基板表
面の少なくとも一部を測定し、前記基板表面上の複数の
ポイントに対応する第１測定値を提供する段階と、 前記複数のポイントのうちの一つを含む基板表面の選択
された領域であって、前記パーチクルカウンターを使用
して測定された基板表面の前記少なくとも一部のローカ
ル領域の前記選択された領域を原子間力顕微鏡を使用し
て測定し、前記選択された領域のマイクロラフネス測定
値を提供する段階と、 基板表面の測定値として前記第１測定値及び前記マイク
ロラフネス測定値を提供する段階と、 を含むことを特徴とする基板表面のマイクロラフネス測
定方法。 - 【請求項２】 前記選択された領域のマイクロラフネス
測定値を３次元イメージとしてフォーマットする段階を
さらに含み、前記基板表面の測定値として前記第１測定
値及び前記マイクロラフネス測定値を提供する段階は基
板表面の測定値として３次元イメージを提供する段階を
さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板表面
のマイクロラフネス測定方法。 - 【請求項３】 前記基板表面の少なくとも一部は前記基
板表面中で実質的に活性領域として使われる全ての部分
を含み、前記基板表面の測定値として前記第１測定値及
び前記マイクロラフネス測定値を提供する段階は全体基
板表面のマイクロラフネスの測定値として前記第１測定
値を提供し、前記基板表面のマイクロラフネス均一度の
測定値として前記３次元イメージを提供する段階をさら
に含むことを特徴とする請求項２記載の基板表面のマイ
クロラフネス測定方法。 - 【請求項４】 前記原子間力顕微鏡を使用して前記複数
のポイントのうちの一つを含む基板表面の選択された領
域を測定する段階を行う前に、前記複数のポイントのう
ちの一つを前記パーチクルカウンターの第１座標システ
ムから前記原子間力顕微鏡の第２座標システムにおける
選択された領域にマッピングする段階を行うことを特徴
とする請求項１に記載の表面のマイクロラフネス測定方
法。 - 【請求項５】 前記マッピングする段階は、 前記複数のポイント中の一つの座標値を第１座標システ
ムに求める段階と、 前記一つのポイントを含む２次元のローカル領域の範囲
を限定する複数の第２座標値を前記第１座標システムに
定める段階と、 前記第１座標システムの前記複数の第２座標値を前記第
２座標システムの該当座標値に変換させて前記選択され
た領域の範囲を限定する段階とを含むことを特徴とする
請求項４に記載の基板表面のマイクロラフネス測定方
法。 - 【請求項６】 前記第１座標システムは前記パーチクル
カウンターのＸ−Ｙステージの座標システムであり、前
記第２座標システムは前記原子間力顕微鏡のＸ−Ｙステ
ージの座標システムであることを特徴とする請求項５に
記載の基板表面のマイクロラフネス測定方法。 - 【請求項７】 前記パーチクルカウンターを使用して基
板表面の少なくとも一部を測定する段階は、 前記基板表面に光を照射する段階と、 前記基板表面からの散乱光を測定する段階と、 前記基板表面からの散乱光の変化に基づき前記第１測定
値として前記基板表面上のヘイズレベルを計算する段階
とを含むことを特徴とする請求項６に記載の基板表面の
マイクロラフネス測定方法。 - 【請求項８】 前記基板表面からの散乱光を測定する段
階は、前記照射された光の暗視野部からの散乱光を測定
する段階をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載
の基板表面のマイクロラフネス測定方法。 - 【請求項９】 前記選択された領域は、５μｍ×５μｍ
サイズの領域であることを特徴とする請求項６に記載の
基板表面のマイクロラフネス測定方法。 - 【請求項１０】 前記基板表面の選択された領域を測定
する段階は、マイクロラフネス測定値としてＲＭＳ及び
Ｐ−Ｖの値のうち少なくとも一つに決定する段階をさら
に含むことを特徴とする請求項６に記載の基板表面のマ
イクロラフネス測定方法。 - 【請求項１１】 前記基板表面の少なくとも一部は、実
質的に基板表面全体を含むことを特徴とする請求項１０
に記載の基板表面のマイクロラフネス測定方法。 - 【請求項１２】 （ａ）Ｘ−Ｙステージの座標システム
を備えたパーチクルカウンタを使用して基板表面に対す
るヘイズマップを作成する段階と、 （ｂ）前記ヘイズマップから選択された第１ポイントの
位置を示す第１座標値を求める段階と、 （ｃ）前記第１ポイントを含む２次元のローカル領域の
範囲を決定する段階と、 （ｄ）前記ローカル領域の範囲を限定する複数の第２座
標値を求める段階と、 （ｅ）座標リンクにより前記第１座標値及び複数の第２
座標値を原子間力顕微鏡のＸ−Ｙステージの座標システ
ム上の該当座標値、すなわち前記原子間力顕微鏡のＸ−
Ｙステージの座標システムにて前記第１ポイントを含む
２次元のローカル領域の位置が決定されるようにする該
当座標値に変換させる段階と、 （ｆ）前記原子間力顕微鏡のＸ−Ｙステージの座標シス
テムに入力される前記該当座標値に基づき前記原子間力
顕微鏡を使用して前記第１ポイントを含む２次元のロー
カル領域にて基板表面のマイクロラフネスを測定する段
階と、 を含むことを特徴とする基板表面のマイクロラフネス測
定方法。 - 【請求項１３】 前記ヘイズマップを作成する段階は、 前記基板表面に光ビームを照射する段階と、 前記基板表面からの散乱光を測定する段階と、 前記測定された散乱光の変化に基づき前記基板表面に対
するヘイズレベルを計算してヘイズマップを提供する段
階とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の基板表
面のマイクロラフネス測定方法。 - 【請求項１４】 前記基板表面からの散乱光を測定する
段階は、前記光ビームの暗視野部から前記光ビームの散
乱光を測定する段階をさらに含むことを特徴とする請求
項１３に記載の基板表面のマイクロラフネス測定方法。 - 【請求項１５】 基板表面の少なくとも一部を測定し、
前記基板表面上の複数のポイントに対応する第１測定値
を提供するパーチクルカウンターと、 前記複数のポイントのうちの一つを含む基板表面の選択
された領域であって、 前記パーチクルカウンターを使用して測定された基板表
面の前記少なくとも一部のローカル領域の前記選択され
た領域を測定し、前記選択された領域のマイクロラフネ
ス測定値を提供する原子間力顕微鏡と、 前記複数のポイントのうちの一つを前記パーチクルカウ
ンターの第１座標システムから前記原子間力顕微鏡の第
２座標システムでの選択された領域にマッピングし、基
板表面の測定値として前記第１測定値及び前記マイクロ
ラフネス測定値を提供するコントローラと、 を備えることを特徴とする基板表面のマイクロラフネス
測定装置。 - 【請求項１６】 前記第１座標システムは前記パーチク
ルカウンターのＸ−Ｙステージの座標システムであり、
前記第２座標システムは前記原子間力顕微鏡のＸ−Ｙス
テージの座標システムであることを特徴とする請求項１
５に記載の基板表面のマイクロラフネス測定装置。 - 【請求項１７】 前記コントローラは、 複数のポイントのうちの一つに対し座標値を第１座標シ
ステムに求める手段と、 前記一つのポイントを含む２次元のローカル領域の範囲
を限定する複数の第２座標値を前記第１座標システムに
定める手段と、 前記第１座標システムの前記複数の第２座標値を前記第
２座標システムの該当座標値に変換させて前記選択され
た領域の範囲を限定する手段とを有することを特徴とす
る請求項１６に記載の基板表面のマイクロラフネス測定
装置。
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