JP2001280938A - Method and instrument for measuring opening ratio for thin film - Google Patents

Method and instrument for measuring opening ratio for thin film

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JP2001280938A
JP2001280938A JP2000100373A JP2000100373A JP2001280938A JP 2001280938 A JP2001280938 A JP 2001280938A JP 2000100373 A JP2000100373 A JP 2000100373A JP 2000100373 A JP2000100373 A JP 2000100373A JP 2001280938 A JP2001280938 A JP 2001280938A
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spectral reflection
aperture ratio
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily measure an opening ratio for thin films by utilizing a characteristic that spectroscopic reflection spectra shift in response to the opening ratio. SOLUTION: This method comprises a step S1 for measuring the spectroscopic reflection spectra, a step S4 for extracting only a component of the first thin film as an extracted spectroscopic reflection spectrum, a step S5 for preparing a theoretical spectroscopic reflection spectrum of the first thin film as a theoretical spectroscopic reflection spectrum, steps S6-S10 for calculating the opening ratio of the first thin film to the second thin film based on a difference between the extracted spectroscopic reflection spectrum and the theoretical spectroscopic reflection spectrum, which are excecuted respectively. An influence by the second thin film is found based on the difference between the extracted spectroscopic reflection spectrum and the theoretical spectroscopic reflection spectrum to find the opening ratio of the first thin film to the second thin film.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、円形の半導体ウエ
ハやガラス基板(以下、単に基板と称する)に対して光
を照射し、基板からの反射光に基づき基板上に形成され
た薄膜の開口比を測定する薄膜の開口比測定方法及びそ
の装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of irradiating a circular semiconductor wafer or a glass substrate (hereinafter simply referred to as a substrate) with light, and opening a thin film formed on the substrate based on light reflected from the substrate. The present invention relates to a method and an apparatus for measuring the aperture ratio of a thin film for measuring the ratio.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の半導体製造プロセスにおいてはパ
ターンの微細化が進み、その線幅および間隔(Line & S
paceを略してL&S と称する)は1μmを下回っている。
このようなL&S で微細パターン化された第1の薄膜(例
えば、酸化膜)の間を埋め、かつ表面を覆うように第2
の薄膜(例えば、銅膜)が被着された基板は、第2の薄
膜がCMP(化学機械研磨)工程で研磨され、余分な膜
を除去することで第2の薄膜による配線が行われてい
る。
2. Description of the Related Art In recent semiconductor manufacturing processes, finer patterns have been developed, and the line width and spacing (Line & S
pace (abbreviated as L & S) is less than 1 μm.
A second thin film (for example, an oxide film) that has been finely patterned by such L & S is buried and covered with a second thin film.
The substrate on which the thin film (for example, a copper film) is applied is polished in a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process, and an extra film is removed to perform wiring by the second thin film. I have.

【0003】しかしながら、研磨の状態が悪く均等に研
磨されなかった場合には、基板表面における第1の薄膜
と第2の薄膜との平面視における開口比率が変わってし
まい、微細パターンで設計されたパターンが崩れてしま
う場合があるので、研磨状態を検査するためにSEM
(走査型電子顕微鏡)を用い、断面を観察することで第
1の薄膜と第2の薄膜との開口比を測定している。
[0003] However, if the polishing condition is poor and the polishing is not performed uniformly, the opening ratio of the first thin film and the second thin film on the substrate surface in plan view changes, and the substrate is designed with a fine pattern. Since the pattern may be broken, use a SEM to inspect the polishing state.
By using a (scanning electron microscope) and observing the cross section, the aperture ratio between the first thin film and the second thin film is measured.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、SEMで開口比を測定するためには当
然のことながら基板を破壊する必要があり、容易に測定
を行うことができないという問題がある。
However, the prior art having such a structure has the following problems. That is, in order to measure the aperture ratio with the SEM, the substrate must be broken as a matter of course, and there is a problem that the measurement cannot be performed easily.

【0005】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、開口比に応じて分光反射スペクトルが
変位する特性を利用することにより、容易に薄膜の開口
比を測定することができる薄膜の開口比測定方法及びそ
の装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and makes it possible to easily measure the aperture ratio of a thin film by utilizing the characteristic that the spectral reflection spectrum is displaced in accordance with the aperture ratio. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for measuring a thin film aperture ratio.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項1に記載の発明は、薄膜が形成された基板か
らの反射光に基づき薄膜の開口比を測定する薄膜の開口
比測定方法であって、第1の薄膜と、この第1の薄膜と
は異種であり、かつ、平面視で前記第1の薄膜の間に形
成された第2の薄膜とを含む測定領域内からの分光反射
スペクトルを測定する測光過程と、前記分光反射スペク
トルから前記第1の薄膜の成分だけを抽出分光反射スペ
クトルとして抽出する抽出過程と、前記抽出分光反射ス
ペクトルに基づいて前記第1の薄膜の理論的な分光反射
スペクトルを理論分光反射スペクトルとして作成する作
成過程と、前記抽出分光反射スペクトルと前記理論分光
反射スペクトルとの差異に基づき第1の薄膜と第2の薄
膜との開口比を算出する算出過程と、を実施することを
特徴とするものである。
The present invention has the following configuration in order to achieve the above object. That is, the invention according to claim 1 is a method for measuring the aperture ratio of a thin film based on reflected light from a substrate on which the thin film is formed, wherein the first thin film and the first thin film are measured. A photometric process of measuring a spectral reflection spectrum from within a measurement region that is different from the thin film and that includes a second thin film formed between the first thin films in plan view; An extraction step of extracting only the components of the first thin film as an extracted spectral reflection spectrum, and a creating step of creating a theoretical spectral reflection spectrum of the first thin film as a theoretical spectral reflection spectrum based on the extracted spectral reflection spectrum And a calculating step of calculating an aperture ratio between the first thin film and the second thin film based on a difference between the extracted spectral reflection spectrum and the theoretical spectral reflection spectrum. Than it is.

【0007】また、請求項2に記載の発明は、第1の薄
膜が形成された基板の表面を覆うとともに第1の薄膜と
は異種である第2の薄膜を所定量だけ除去して、基板上
に第1の薄膜および第2の薄膜を含む層を露出させる過
程で、基板上の薄膜の開口比を測定する薄膜の開口比測
定方法であって、平面視で第1の薄膜の間に形成された
第2の薄膜を含む測定領域内からの分光反射スペクトル
を測定する測光過程と、前記分光反射スペクトルと第2
の薄膜の分光反射スペクトルとを比較する比較過程と、
比較過程で測定領域内からの分光反射スペクトルと第2
の薄膜の分光反射スペクトルとが不一致である場合に、
測定領域内からの分光反射スペクトルから第1の薄膜の
成分だけを抽出分光反射スペクトルとして抽出する抽出
過程と、前記抽出分光反射スペクトルに基づいて第1の
薄膜の理論的な分光反射スペクトルを理論分光反射スペ
クトルとして作成する作成過程と、前記抽出分光反射ス
ペクトルと前記理論分光反射スペクトルとの差異に基づ
き第1の薄膜と第2の薄膜との開口比を算出する算出過
程と、を実施することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: covering a surface of a substrate on which a first thin film is formed; removing a second thin film different from the first thin film by a predetermined amount; A method of measuring an aperture ratio of a thin film on a substrate in a process of exposing a layer including a first thin film and a second thin film on the thin film, the method comprising: A photometric process of measuring a spectral reflection spectrum from within a measurement region including the formed second thin film;
A comparison process of comparing the spectral reflection spectrum of the thin film of
In the comparison process, the spectral reflection spectrum from within the measurement area and the second
When the spectral reflection spectrum of the thin film of
An extraction step of extracting only the components of the first thin film as an extracted spectral reflection spectrum from the spectral reflection spectrum from within the measurement region, and a theoretical spectral reflection spectrum of the first thin film based on the extracted spectral reflection spectrum. Performing a creation process of creating a reflection spectrum and a calculation process of calculating an aperture ratio between the first thin film and the second thin film based on a difference between the extracted spectral reflection spectrum and the theoretical spectral reflection spectrum. It is a feature.

【0008】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
又は2に記載の薄膜の開口比測定方法において、前記算
出過程は、前記抽出分光反射スペクトルの振幅に係数を
乗じて前記理論分光反射スペクトルに合わせるように調
整し、前記係数に基づいて第1の薄膜と第2の薄膜との
開口比を算出することを特徴とするものである。
[0008] The invention described in claim 3 is the first invention.
Or in the method of measuring the aperture ratio of a thin film according to 2, wherein the calculating step adjusts the amplitude of the extracted spectral reflection spectrum by adjusting the amplitude by a coefficient to match the theoretical spectral reflection spectrum, and the first based on the coefficient. The aperture ratio between the thin film and the second thin film is calculated.

【0009】また、請求項4に記載の発明は、請求項3
に記載の薄膜の開口比測定方法において、前記算出過程
は、前記抽出分光反射スペクトルの振幅に係数を乗じる
とともに、オフセットを加算して前記理論分光反射スペ
クトルに合わせるように調整し、前記係数及び前記オフ
セットに基づいて第1の薄膜と第2の薄膜との開口比を
算出することを特徴とするものである。
[0009] The invention described in claim 4 is the invention according to claim 3.
In the method of measuring the aperture ratio of a thin film according to the above, the calculating step multiplies the amplitude of the extracted spectral reflection spectrum by a coefficient, adds an offset to adjust to match the theoretical spectral reflection spectrum, and adjusts the coefficient and the coefficient. An aperture ratio between the first thin film and the second thin film is calculated based on the offset.

【0010】また、請求項5に記載の発明は、薄膜が形
成された基板からの反射光に基づき薄膜の開口比を測定
する薄膜の開口比測定装置であって、第1の薄膜と、こ
の第1の薄膜とは異種であり、かつ、平面視で前記第1
の薄膜の間に形成された第2の薄膜とを含む測定領域内
からの分光反射スペクトルを測定する測光手段と、前記
分光反射スペクトルから前記第1の薄膜の成分だけを抽
出分光反射スペクトルとして抽出する抽出手段と、前記
抽出分光反射スペクトルに基づいて理論的な分光反射ス
ペクトルを理論分光反射スペクトルとして作成する作成
手段と、前記抽出分光反射スペクトルと前記理論分光反
射スペクトルとの差異に基づき第1の薄膜と第2の薄膜
との開口比を算出する算出手段と、を備えたことを特徴
とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a thin film aperture ratio measuring apparatus for measuring an aperture ratio of a thin film based on light reflected from a substrate on which the thin film is formed. The first thin film is different from the first thin film and the first thin film is viewed from above.
A photometric means for measuring a spectral reflection spectrum from within a measurement region including a second thin film formed between the thin films of the above, and extracting only the component of the first thin film from the spectral reflection spectrum as an extracted spectral reflection spectrum Extracting means for generating a theoretical spectral reflection spectrum based on the extracted spectral reflection spectrum as a theoretical spectral reflection spectrum; and a first means for generating a theoretical spectral reflection spectrum based on a difference between the extracted spectral reflection spectrum and the theoretical spectral reflection spectrum. Calculating means for calculating an aperture ratio between the thin film and the second thin film.

【0011】また、請求項6に記載の発明は、第1の薄
膜が形成された基板の表面を覆うとともに第1の薄膜と
は異種である第2の薄膜を所定量だけ除去して、基板上
に第1の薄膜および第2の薄膜を含む層を露出させる過
程で、基板上の薄膜の開口比を測定する薄膜の開口比測
定装置であって、平面視で第1の薄膜の間に形成された
第2の薄膜を含む測定領域内からの分光反射スペクトル
を測定する測光手段と、前記分光反射スペクトルと第2
の薄膜の分光反射スペクトルとを比較する比較手段と、
測定領域内からの分光反射スペクトルと第2の薄膜の分
光反射スペクトルとが不一致である場合に、測定領域内
からの分光反射スペクトルから第1の薄膜の成分だけを
抽出分光反射スペクトルとして抽出する抽出手段と、前
記抽出分光反射スペクトルに基づいて第1の薄膜の理論
的な分光反射スペクトルを理論分光反射スペクトルとし
て作成する作成手段と、前記抽出分光反射スペクトルと
前記理論分光反射スペクトルとの差異に基づき第1の薄
膜と第2の薄膜との開口比を算出する算出手段と、を備
えたことを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: removing a predetermined amount of a second thin film different from the first thin film while covering a surface of the substrate on which the first thin film is formed; A thin film aperture ratio measuring device for measuring an aperture ratio of a thin film on a substrate in a process of exposing a layer including a first thin film and a second thin film on the first thin film. Photometric means for measuring a spectral reflection spectrum from within a measurement region including the formed second thin film;
Comparing means for comparing the spectral reflection spectrum of the thin film of
When the spectral reflection spectrum from within the measurement area does not match the spectral reflection spectrum of the second thin film, only the component of the first thin film is extracted as the extracted spectral reflection spectrum from the spectral reflection spectrum from within the measurement area. Means for generating a theoretical spectral reflection spectrum of the first thin film based on the extracted spectral reflectance spectrum as a theoretical spectral reflectance spectrum; and a creating means for generating a theoretical spectral reflectance spectrum based on the difference between the extracted spectral reflectance spectrum and the theoretical spectral reflectance spectrum. Calculating means for calculating an aperture ratio between the first thin film and the second thin film.

【0012】また、請求項7に記載の発明は、請求項5
又は6に記載の薄膜の開口比測定装置において、前記算
出手段は、前記抽出分光反射スペクトルの振幅に係数を
乗じて前記理論分光反射スペクトルに合わせるように調
整し、前記係数に基づいて第1の薄膜と第2の薄膜との
開口比を算出することを特徴とするものである。
The invention described in claim 7 is the same as the invention described in claim 5.
Or in the thin film aperture ratio measuring apparatus according to 6, wherein the calculating means adjusts the amplitude of the extracted spectral reflection spectrum by a coefficient to adjust the amplitude to the theoretical spectral reflection spectrum, and based on the first coefficient, The aperture ratio between the thin film and the second thin film is calculated.

【0013】また、請求項8に記載の発明は、請求項7
に記載の薄膜の開口比測定装置において、前記算出手段
は、前記抽出分光反射スペクトルの振幅に係数を乗じる
とともに、オフセットを加算して前記理論分光反射スペ
クトルに合わせるように調整し、前記係数及び前記オフ
セットに基づいて第1の薄膜と第2の薄膜との開口比を
算出することを特徴とするものである。
[0013] The invention described in claim 8 is the invention according to claim 7.
In the thin film aperture ratio measurement apparatus according to the above, the calculating means, while multiplying the amplitude of the extracted spectral reflection spectrum by a coefficient, adjust to add the offset to match the theoretical spectral reflection spectrum, the coefficient and the An aperture ratio between the first thin film and the second thin film is calculated based on the offset.

【0014】[0014]

【作用】請求項1に記載の方法発明の作用は次のとおり
である。第1の薄膜と第2の薄膜とを含む測定領域から
の分光反射光スペクトルを測定し、これから第2の薄膜
の成分を除去して第1の薄膜の成分だけとした抽出分光
反射スペクトルを抽出する。この抽出分光反射スペクト
ルには山谷が現れるが、その数は第1の薄膜の膜厚に応
じたものとなる。そこで、まず、抽出分光反射スペクト
ル、特にその山谷の数に基づいて第1の薄膜についての
理論的な分光反射スペクトルを理論分光反射スペクトル
として作成する。実測による分光反射スペクトルから抽
出した抽出分光反射スペクトルと、計算によって求めた
理論分光反射スペクトルとの間には当然のことながら差
異が生じる。発明者らは、種々の実験等により、その差
異が第1の薄膜と第2の薄膜との開口比に応じたものと
なっており、これに基づき開口比を求めることができる
ことを見い出した。
The operation of the method according to the first aspect is as follows. A spectral reflection light spectrum from a measurement area including the first thin film and the second thin film is measured, and an extracted spectral reflection spectrum is extracted from this, in which components of the second thin film are removed and only the components of the first thin film are removed. I do. Although peaks and valleys appear in the extracted spectral reflection spectrum, the number thereof depends on the thickness of the first thin film. Therefore, first, a theoretical spectral reflection spectrum of the first thin film is created as a theoretical spectral reflection spectrum based on the extracted spectral reflection spectrum, particularly, the number of peaks and valleys. Naturally, there is a difference between the extracted spectral reflection spectrum extracted from the actually measured spectral reflection spectrum and the theoretical spectral reflection spectrum obtained by calculation. The inventors have found from various experiments and the like that the difference is in accordance with the aperture ratio between the first thin film and the second thin film, and that the aperture ratio can be determined based on the difference.

【0015】また、請求項2に記載の方法発明によれ
ば、第1の薄膜が形成された基板の表面を覆うとともに
第1の薄膜とは異種である第2の薄膜を所定量だけ除去
して、基板上に第1の薄膜および第2の薄膜を含む層を
露出させる過程で、分光反射スペクトルを測定した結
果、分光反射スペクトルと第2の薄膜による分光反射ス
ペクトルとのプロファイルが一致している場合には、基
板の表面が第2の薄膜により覆われている状態であり、
分光反射スペクトルを測定してもこれから抽出分光反射
スペクトルを求めることができない。そこで、第1の薄
膜が露出した状態であるか否かを分光反射スペクトルと
第2の薄膜による分光反射スペクトルとの比較過程で調
べ、これが不一致である場合にだけ抽出過程に移行す
る。
According to a second aspect of the present invention, a predetermined amount of the second thin film which covers the surface of the substrate on which the first thin film is formed and which is different from the first thin film is removed. In the process of exposing the layer including the first thin film and the second thin film on the substrate, the spectral reflection spectrum was measured. As a result, the profiles of the spectral reflection spectrum and the spectral reflection spectrum of the second thin film were matched. Is in a state where the surface of the substrate is covered with the second thin film,
Even if the spectral reflection spectrum is measured, the extracted spectral reflection spectrum cannot be determined from this. Therefore, whether or not the first thin film is exposed is checked in the process of comparing the spectral reflection spectrum with the spectral reflection spectrum of the second thin film, and the process proceeds to the extraction process only when the two do not match.

【0016】なお、露出する過程とは、第2の薄膜が残
っている状態と、第2の薄膜が完全に除去されて第1の
薄膜が露出している状態をも含む。
The exposing process includes a state in which the second thin film remains and a state in which the second thin film is completely removed to expose the first thin film.

【0017】また、請求項3に記載の方法発明によれ
ば、抽出分光反射スペクトルと理論分光反射スペクトル
との間にある差異を無くすように、抽出分光反射スペク
トルの振幅に係数を乗じて理論分光反射スペクトルに合
わせるように調整する。このようにして得られた係数は
第1の薄膜と第2の薄膜との開口比に相関を有する。
According to the third aspect of the present invention, the amplitude of the extracted spectral reflection spectrum is multiplied by a coefficient so as to eliminate the difference between the extracted spectral reflection spectrum and the theoretical spectral reflection spectrum. Adjust to match the reflection spectrum. The coefficient thus obtained has a correlation with the aperture ratio between the first thin film and the second thin film.

【0018】また、請求項4に記載の方法発明によれ
ば、抽出分光反射スペクトルと理論分光反射スペクトル
との間にある差異を無くすように、抽出分光反射スペク
トルの振幅に係数を乗じて理論分光反射スペクトルに合
わせるように調整するとともに、振幅だけでは調整でき
ない成分をオフセットにより調整する。このようにして
得られた係数及びオフセットは第1の薄膜と第2の薄膜
との開口比に応じている。
According to a fourth aspect of the present invention, the amplitude of the extracted spectral reflection spectrum is multiplied by a coefficient so as to eliminate the difference between the extracted spectral reflection spectrum and the theoretical spectral reflection spectrum. Adjustments are made to match the reflection spectrum, and components that cannot be adjusted only by the amplitude are adjusted by offset. The coefficients and offsets obtained in this way depend on the aperture ratio between the first thin film and the second thin film.

【0019】また、請求項5に記載の装置発明によれ
ば、第1の薄膜と第2の薄膜とを含む測定領域からの分
光反射光スペクトルを測光手段で測定し、これから第2
の薄膜の成分を除去して抽出手段で抽出分光反射スペク
トルを抽出する。この抽出分光反射スペクトルには山谷
が現れるが、その数は第1の薄膜の膜厚に応じたものと
なる。そこで、その抽出分光反射スペクトルに基づいて
第1の薄膜の理論的な分光反射スペクトルを理論分光反
射スペクトルとして作成手段が作成する。抽出した抽出
分光反射スペクトルと、理論分光反射スペクトルとの間
には当然のことながら差異が生じるが、この差異は第1
の薄膜と第2の薄膜との開口比に応じたものとなってい
る。したがって、この差異に基づいて算出手段が開口比
を求めることができる。
Further, according to the apparatus described in claim 5, the spectral reflection light spectrum from the measurement area including the first thin film and the second thin film is measured by the photometry means, and the second reflected light spectrum is measured.
Then, the extracted spectral reflection spectrum is extracted by the extracting means. Although peaks and valleys appear in the extracted spectral reflection spectrum, the number thereof depends on the thickness of the first thin film. Therefore, the creation unit creates a theoretical spectral reflection spectrum of the first thin film as a theoretical spectral reflection spectrum based on the extracted spectral reflection spectrum. Naturally, there is a difference between the extracted extracted spectral reflection spectrum and the theoretical spectral reflection spectrum.
And the second thin film. Therefore, the calculation means can calculate the aperture ratio based on this difference.

【0020】また、請求項6に記載の装置発明によれ
ば、第1の薄膜が形成された基板の表面を覆うとともに
第1の薄膜とは異種である第2の薄膜を所定量だけ除去
して、基板上に第1の薄膜および第2の薄膜を含む層を
露出させる過程で、分光反射スペクトルと第2の薄膜に
よる分光反射スペクトルとのプロファイルが一致してい
る場合には、表面が第2の薄膜により覆われている状態
であり、分光反射スペクトルを測定してもこれに基づき
抽出分光反射スペクトルを抽出することができない。そ
こで、第1の薄膜が露出したか否かを、分光反射スペク
トルと第2の薄膜による分光反射スペクトルとを比較手
段が比較することにより行う。
Further, according to the apparatus of the present invention, a predetermined amount of the second thin film different from the first thin film is removed while covering the surface of the substrate on which the first thin film is formed. Then, in the process of exposing the layer including the first thin film and the second thin film on the substrate, if the profiles of the spectral reflection spectrum and the spectral reflection spectrum of the second thin film match, the surface becomes the second. 2 and is in a state of being covered with the thin film, and the extracted spectral reflection spectrum cannot be extracted based on the measured spectral reflection spectrum. Therefore, whether the first thin film is exposed is determined by comparing the spectral reflection spectrum of the second thin film with the spectral reflection spectrum of the second thin film.

【0021】また、請求項7に記載の装置発明によれ
ば、抽出分光反射スペクトルと理論分光反射スペクトル
との間にある差異を無くすように、抽出分光反射スペク
トルの振幅に係数を乗じて理論反射スペクトルに合わせ
るように算出手段が調整し、この係数に基づき開口比を
算出する。
Further, according to the present invention, the amplitude of the extracted spectral reflection spectrum is multiplied by a coefficient so as to eliminate the difference between the extracted spectral reflection spectrum and the theoretical spectral reflection spectrum. The calculation means adjusts to match the spectrum, and calculates the aperture ratio based on this coefficient.

【0022】また、請求項8に記載の装置発明によれ
ば、算出手段は、抽出分光反射スペクトルと理論分光反
射スペクトルとの間にある差異を無くすように、抽出分
光反射スペクトルの振幅に係数を乗じて理論分光反射ス
ペクトルに合わせるように調整するとともに、振幅だけ
では調整できない成分をオフセットにより調整する。こ
のようにして得られた係数及びオフセットに基づき開口
比を求める。
Further, according to the apparatus described in claim 8, the calculating means assigns a coefficient to the amplitude of the extracted spectral reflection spectrum so as to eliminate the difference between the extracted spectral reflection spectrum and the theoretical spectral reflection spectrum. The multiplication is adjusted so as to match the theoretical spectral reflection spectrum, and components that cannot be adjusted only by the amplitude are adjusted by offset. The aperture ratio is determined based on the coefficient and offset thus obtained.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施例を説明する。図1を参照して本発明に係る薄膜の
開口比測定装置について説明する。なお、図1は薄膜の
開口比測定装置の略構成を示したブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. A thin film aperture ratio measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a thin film aperture ratio measuring apparatus.

【0024】薄膜の開口比測定の対象である基板Wは、
図示しない移動機構により水平面内で移動可能に構成さ
れたステージ1に載置されている。このステージ1の上
方には、光源部3が配備されており、この光源部3から
横向きに射出された光はビームスプリッタ5により下方
に反射されて対物レンズ7を通り、基板Wに対して照射
される。対物レンズ7を通して基板Wに光が照射される
範囲内の所定範囲が本発明における測定領域に相当し、
その大きさは、対物レンズ7の倍率と後述のプレート1
aに形成されたピンホールの大きさにより決定されるも
ので、概ね数十μm径である。
The substrate W to be measured for the aperture ratio of the thin film is:
It is mounted on a stage 1 that is configured to be movable in a horizontal plane by a moving mechanism (not shown). Above the stage 1, a light source unit 3 is provided. Light emitted laterally from the light source unit 3 is reflected downward by the beam splitter 5, passes through the objective lens 7, and irradiates the substrate W. Is done. A predetermined range within a range in which the substrate W is irradiated with light through the objective lens 7 corresponds to a measurement region in the present invention,
Its size depends on the magnification of the objective lens 7 and the plate 1 described later.
The diameter is determined by the size of the pinhole formed in a, and is approximately several tens μm.

【0025】光源部3は、ハロゲンランプまたはハロゲ
ンランプ及び重水素ランプを備えたランプ3aと、複数
個のレンズ3bとを備えており、可視光または紫外光を
含んだ可視光を射出する。なお、測定対象の目的薄膜の
膜厚や膜種によってはランプ3aを重水素ランプだけで
構成して紫外光だけを射出するようにしてもよい。
The light source unit 3 includes a lamp 3a having a halogen lamp or a halogen lamp and a deuterium lamp, and a plurality of lenses 3b, and emits visible light including visible light or ultraviolet light. Note that, depending on the thickness and the type of the target thin film to be measured, the lamp 3a may be configured only with a deuterium lamp to emit only ultraviolet light.

【0026】基板Wの表面からの反射光は、再び対物レ
ンズ7を通るとともに、その上方の光軸上に配備された
ビームスプリッタ5を透過し、その上方に配備されてい
るチューブレンズ9により集光されて分光ユニット11
に入射される。
The reflected light from the surface of the substrate W passes through the objective lens 7 again, passes through the beam splitter 5 provided on the optical axis above the objective lens 7, and is collected by the tube lens 9 provided above the same. Lighted and spectral unit 11
Is incident on.

【0027】また、分光ユニット11とチューブレンズ
9の間には、プリズム13が配備されており、基板Wか
らの反射光の一部を取り出すようになっている。取り出
された反射光の一部は撮像ユニット15に導かれ、レン
ズ15aを介して所定位置に集光される。集光位置には
撮像素子15bが配設されており、測定領域に対応した
画像信号が画像処理部17に出力される。
A prism 13 is provided between the spectroscopic unit 11 and the tube lens 9 so as to extract a part of the reflected light from the substrate W. A part of the extracted reflected light is guided to the imaging unit 15 and collected at a predetermined position via the lens 15a. An image sensor 15b is provided at the light condensing position, and an image signal corresponding to the measurement area is output to the image processing unit 17.

【0028】画像処理部17は、入力された画像信号に
所定の処理を施してI/O21に出力する。出力された
画像信号は、CPUやメモリを内蔵した制御部23の制
御の下でディスプレイ装置25に出力される。測定者
は、このようにして表示される画像を見ながら、操作部
27を操作してステージ1を移動させ、基板W表面の所
望の位置に測定領域を設定して膜厚測定を行うようにな
っている。
The image processing section 17 performs predetermined processing on the input image signal and outputs the processed signal to the I / O 21. The output image signal is output to the display device 25 under the control of the control unit 23 having a built-in CPU and memory. The measurer operates the operation unit 27 to move the stage 1 while watching the image displayed in this manner, and sets the measurement area at a desired position on the surface of the substrate W to measure the film thickness. Has become.

【0029】分光ユニット11は、反射光の入射位置に
ピンホールが形成されたプレート11aと、このプレー
ト11aの上方に配備されて反射光を分光する凹面回折
格子11bと、この凹面回折格子11bによって分光さ
れた回折光の分光光強度を検出する光検出器11cとを
備えている。光検出器11cは、例えば、フォトダイオ
ードアレイやCCDなどにより構成されており、プレー
ト11aに形成されているピンホールと共役な関係に配
置されている。したがって、分光ユニット11に入射し
た反射光は、凹面回折格子11bで分光され、この光の
分光光強度に対応した信号が光検出11cから分光反射
スペクトルとしてデータ処理部19に出力される。
The spectroscopy unit 11 includes a plate 11a having a pinhole formed at the incident position of the reflected light, a concave diffraction grating 11b provided above the plate 11a to split the reflected light, and a concave diffraction grating 11b. A photodetector 11c for detecting the intensity of the spectral light of the diffracted diffracted light. The photodetector 11c is composed of, for example, a photodiode array, a CCD, or the like, and is arranged in a conjugate relationship with a pinhole formed in the plate 11a. Therefore, the reflected light that has entered the spectroscopic unit 11 is split by the concave diffraction grating 11b, and a signal corresponding to the intensity of the split light is output from the light detection 11c to the data processing unit 19 as a spectral reflection spectrum.

【0030】なお、分光ユニット11が本発明における
測光手段に相当する。
Note that the spectroscopy unit 11 corresponds to the photometric means in the present invention.

【0031】データ処理部19は、詳細は後述するが、
操作部27を介しての測定者の指示に基づく制御部23
からの制御信号に応じて処理を行う。
The data processing unit 19 will be described in detail later.
The control unit 23 based on a measurer's instruction via the operation unit 27
The processing is performed in accordance with the control signal from.

【0032】具体的な処理を簡単に説明すると、測定し
た分光反射スペクトルに基づき基板Wに被着された第1
の薄膜と第2の薄膜のうち、第1の薄膜についての分光
反射スペクトルだけを抽出するとともに、このようにし
て求められた抽出分光反射スペクトルのプロファイルに
基づき理論分光反射スペクトルを算出し、抽出分光反射
スペクトルと理論分光反射スペクトルとの差異に基づい
て第1の薄膜と第2の薄膜との開口比を求める等の処理
を行う。このようにして求められた開口比は、ディスプ
レイ装置25に表示される。
The specific processing will be briefly described. The first processing applied to the substrate W based on the measured spectral reflection spectrum
Out of the thin film and the second thin film, only the spectral reflection spectrum of the first thin film is extracted, and the theoretical spectral reflection spectrum is calculated based on the profile of the extracted spectral reflection spectrum thus obtained. Processing such as finding the aperture ratio between the first thin film and the second thin film based on the difference between the reflection spectrum and the theoretical spectral reflection spectrum is performed. The aperture ratio thus determined is displayed on the display device 25.

【0033】また、データ処理部19は、第1の薄膜と
は異種であって、平面視で第1の薄膜の間に形成された
第2の薄膜についての分光反射スペクトルを予め記憶し
ており、上記の開口比を求める処理に先立ち、このプロ
ファイルと、測定した分光反射スペクトルのプロファイ
ルとを比較して、ほぼ同じであった場合には研磨処理が
不足していると判断する。そのため第1の薄膜が第2の
薄膜で未だ覆われていて、第1の薄膜と第2の薄膜との
開口比測定ができない状態であるとし、データ処理を中
断するとともにディスプレイ装置25にその旨を表示す
るようになっている。または、第2の薄膜だけの分光反
射スペクトルと測定した分光反射スペクトルとのプロフ
ァイルを比較して、これらが一致しない場合には、第2
の薄膜が第1の薄膜を覆っていない状態であると判断し
て開口比測定のためのデータ処理を実施する。上記の比
較の対象となる第2の薄膜の分光反射スペクトルは、予
め実際に測定しておいてもよく、理論的な計算から求め
られたスペクトルを用いてもよい。
The data processing section 19 stores in advance a spectral reflection spectrum of a second thin film which is different from the first thin film and formed between the first thin films in plan view. Prior to the process of obtaining the aperture ratio, the profile is compared with the profile of the measured spectral reflection spectrum, and if they are substantially the same, it is determined that the polishing process is insufficient. Therefore, it is assumed that the first thin film is still covered with the second thin film and the aperture ratio between the first thin film and the second thin film cannot be measured. Is displayed. Alternatively, the profiles of the spectral reflection spectrum of only the second thin film and the measured spectral reflection spectrum are compared.
It is determined that the thin film does not cover the first thin film, and data processing for aperture ratio measurement is performed. The spectral reflection spectrum of the second thin film to be compared may be actually measured in advance, or may be a spectrum obtained from a theoretical calculation.

【0034】さらに、データ処理部19は、次のような
「開口比に関する検量線データ」についても記憶してい
る。
Further, the data processing section 19 stores the following "calibration curve data relating to the aperture ratio".

【0035】つまり、第1の薄膜と第2の薄膜が“既知
の開口比で形成された基板" をサンプル基板とし、この
ようなサンプル基板で測定された分光反射スペクトルに
基づく抽出分光反射スペクトルと理論分光反射スペクト
ルとの差異(後述する補正係数kとオフセットfに相関
を有する係数及びオフセット)を求めておき、これらを
開口比と対応付けて記憶する。さらに、各種の開口比の
基板について同様の処理を行って、各種開口比とスペク
トルの差異とを対応付けて記憶しておく。
That is, a "substrate in which the first thin film and the second thin film are formed with a known aperture ratio" is used as a sample substrate, and an extracted spectral reflection spectrum based on a spectral reflection spectrum measured on such a sample substrate is obtained. Differences from the theoretical spectral reflection spectrum (coefficients and offsets having a correlation between a correction coefficient k and an offset f, which will be described later) are obtained and stored in association with the aperture ratio. Further, similar processing is performed on substrates having various aperture ratios, and the various aperture ratios and the differences in spectra are stored in association with each other.

【0036】なお、上述したデータ処理部19は、本発
明における抽出手段及び作成手段並びに算出手段に相当
するとともに比較手段にも相当する。
The data processing section 19 described above corresponds to the extracting means, the creating means and the calculating means in the present invention, and also corresponds to the comparing means.

【0037】次に、図2のフローチャートを参照しなが
ら説明する。なお、図2は、本発明に係る薄膜の開口比
測定方法の流れを示したフローチャートである。
Next, a description will be given with reference to the flowchart of FIG. FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the method for measuring the aperture ratio of a thin film according to the present invention.

【0038】また、基板Wは、図3の測定領域Rにおけ
る薄膜の状態を示した平面図及び縦断面図に示すよう
に、一例としてシリコン基板Waの上に第1の薄膜に相
当する酸化膜F1が形成され、その上にタンタルナイト
ライド(TaN) などのバリアメタル膜F2が被着され、さ
らにその上に第2の薄膜に相当する銅配線用の銅膜F3
が被着されているものとする。
As shown in a plan view and a longitudinal sectional view showing the state of the thin film in the measurement region R of FIG. 3, the substrate W is, for example, an oxide film corresponding to a first thin film on a silicon substrate Wa. F1 is formed, a barrier metal film F2 such as tantalum nitride (TaN) is deposited thereon, and a copper film F3 for copper wiring corresponding to a second thin film is further formed thereon.
Is attached.

【0039】そして、図3(b)に示すように、銅膜F
3をバリアメタル膜F2とともに研磨処理し、最終的に
は図3(c)に示すように、酸化膜F1が表面に露出す
る状態まで研磨処理を施せば研磨処理は完了である。し
たがって、本発明は、図3(c)に示すような研磨完了
の直前に、研磨処理が正常に施されているか否かの確認
のために実施されることになる。
Then, as shown in FIG. 3B, the copper film F
3 is polished together with the barrier metal film F2 and finally polished until the oxide film F1 is exposed on the surface, as shown in FIG. Therefore, the present invention is carried out immediately before the completion of polishing as shown in FIG. 3 (c) in order to confirm whether or not the polishing process has been performed normally.

【0040】なお、本実施例では、図3(c)に示す研
磨処理後の膜厚測定において、第2の薄膜を銅膜F3と
してこの成分を分光反射スペクトルから除去するが、バ
リアメタル膜F2の成分は除去しない。これは、バリア
メタル膜F2の線幅d3が酸化膜F1の線幅d1や銅膜
F3の線幅(d1−d3×2)と比較して極めて細く影
響が少ないためである。
In this embodiment, in the film thickness measurement after the polishing treatment shown in FIG. 3C, the second thin film is used as the copper film F3 and this component is removed from the spectral reflection spectrum. Is not removed. This is because the line width d3 of the barrier metal film F2 is extremely small compared to the line width d1 of the oxide film F1 and the line width (d1−d3 × 2) of the copper film F3 and has little influence.

【0041】ステップS1(測光過程) まず、測定者は研磨処理をとりあえず終えた基板Wをス
テージ1に載置し、ディスプレイ装置25に映し出され
る測定領域Rの画像を見ながら、操作部27を操作して
ステージ1を移動させることにより所望の位置に測定領
域Rを位置させる。
Step S1 (photometric process) First, the measurer places the substrate W, which has been polished for the moment, on the stage 1, and operates the operation unit 27 while watching the image of the measurement region R displayed on the display device 25. Then, the measurement region R is positioned at a desired position by moving the stage 1.

【0042】そして、所望の位置に移動した場合には、
操作部27を介して測定開始の指示を行う。すると、測
定領域Rからの分光反射スペクトルが分光ユニット11
からデータ処理部19に与えられる。図4は、このよう
にして測定された分光反射スペクトルの一例を示したグ
ラフである。
Then, when it moves to a desired position,
An instruction to start measurement is issued via the operation unit 27. Then, the spectral reflection spectrum from the measurement region R is converted into the spectral unit 11.
To the data processing unit 19. FIG. 4 is a graph showing an example of the spectral reflection spectrum measured in this way.

【0043】ステップS2(比較過程) データ処理部19は、測定した分光反射スペクトルと、
予め記憶しておいた第2の薄膜である銅膜F3の分光反
射スペクトルとを比較し、この結果に応じて処理を分岐
する。
Step S2 (comparison process) The data processor 19 compares the measured spectral reflection spectrum with
The spectral reflection spectrum of the copper film F3, which is the second thin film, is compared with the spectral reflection spectrum stored in advance, and the process branches depending on the result.

【0044】すなわち、このステップS2では、図3
(b)の状態から研磨処理が進み、図3(c)のように
研磨処理が完了して酸化膜F1が所定の開口比で表面に
露出した状態であるか否かを判断するのである。研磨処
理が完了していない場合には、測定した分光反射スペク
トルが第2の薄膜である銅膜F3の分光反射スペクトル
(図5)と一致するので、ステップS3に戻って研磨処
理を行った後にステップS2に戻り、処理が完了してい
る場合にはそれらが不一致となるので、次のステップS
4に移行する。
That is, in step S2, FIG.
The polishing process proceeds from the state (b), and it is determined whether the polishing process is completed and the oxide film F1 is exposed to the surface at a predetermined aperture ratio as shown in FIG. 3C. If the polishing process has not been completed, the measured spectral reflection spectrum coincides with the spectral reflection spectrum of the copper film F3 as the second thin film (FIG. 5). Returning to step S2, if the processing is completed, they do not match, so the next step S2
Move to 4.

【0045】なお、銅膜F3のみの分光反射スペクトル
は、図5に示すように、長波長側に向かうにつれて徐々
に反射比率が上昇するとともに550nm付近で急激に
上昇し、その後、600nm付近で緩やかな上昇カーブ
を描くようになっている。本実施例では、処理の簡略化
を図るために、波長400〜550nmまでの分光反射
スペクトルのプロファイルと、測定した分光反射スペク
トルのプロファイルとを比較するようにしている。ま
た、後述する抽出処理においてもこの波長範囲だけを対
象にして処理を行っているが、比較処理や抽出処理にお
いて全波長範囲を対象に処理を行うようにしてもよい。
As shown in FIG. 5, the spectral reflection spectrum of the copper film F3 alone increases gradually toward the longer wavelength side, sharply increases at around 550 nm, and then gradually increases at around 600 nm. It is designed to draw a rising curve. In the present embodiment, in order to simplify the processing, the profile of the spectral reflection spectrum from 400 to 550 nm in wavelength is compared with the profile of the measured spectral reflection spectrum. Further, in the extraction processing described later, the processing is performed only for this wavelength range. However, the comparison processing and the extraction processing may be performed for the entire wavelength range.

【0046】このように基板Wの表面全体を銅膜F3で
覆った後に酸化膜F1と銅膜F3との開口比を測定する
場合には、不要な銅膜F3が除去できているか否かを、
銅膜F3の分光反射スペクトルのプロファイルと比較す
ることで判断することができる。その比較の結果、プロ
ファイルが一致しなかった場合には銅膜F3が除去され
ていると判断されるので抽出処理へと移行することで、
開口比の測定を適切に行うことができるようになってい
る。
When the opening ratio between the oxide film F1 and the copper film F3 is measured after the entire surface of the substrate W is covered with the copper film F3, it is determined whether or not the unnecessary copper film F3 has been removed. ,
The determination can be made by comparing with the profile of the spectral reflection spectrum of the copper film F3. As a result of the comparison, if the profiles do not match, it is determined that the copper film F3 has been removed.
The aperture ratio can be measured appropriately.

【0047】ステップS4(抽出過程) ここでは、ステップS2において測定された分光反射ス
ペクトルから第2の薄膜である銅膜F3による成分を除
去して第1の薄膜である酸化膜F1の成分だけを抽出す
る。
Step S4 (extraction process) Here, the component of the copper film F3 as the second thin film is removed from the spectral reflection spectrum measured in step S2, and only the component of the oxide film F1 as the first thin film is removed. Extract.

【0048】具体的には、次の(1)式によって抽出分
光反射スペクトルF(λ)を算出する。なお、式中の記
号λは400〜550(あるいは800)nmであり、
M(λ)は測定領域Rにおける分光反射スペクトルであ
り、N(λ)は第2の薄膜である銅膜F3の分光反射ス
ペクトルを表している。また、kは第1の薄膜のL&S に
応じた補正係数であり、f(offset) は反射比率オフセッ
トを表しているが、ここでは不明である。
Specifically, the extracted spectral reflection spectrum F (λ) is calculated by the following equation (1). The symbol λ in the formula is 400 to 550 (or 800) nm,
M (λ) is a spectral reflection spectrum in the measurement region R, and N (λ) is a spectral reflection spectrum of the copper film F3 as the second thin film. Further, k is a correction coefficient according to L & S of the first thin film, and f (offset) represents a reflection ratio offset, which is unknown here.

【0049】 ΣF(λ)=Σ{M(λ)−N(λ)・k+f(offset) } ………(1){F (λ) = {M (λ) −N (λ) · k + f (offset)} (1)

【0050】この(1)式により、ステップS1で測定
した分光反射スペクトルM(λ)から、第2の薄膜であ
る銅膜F3の分光反射スペクトルN(λ)を差し引いて
抽出分光反射スペクトルF(λ)とするのである(イメ
ージ的には、図4から図5を引く)。なお、本実施例に
おける分光反射スペクトルM(λ),N(λ)は、シリ
コン基板Waに対する相対反射率である。
According to the formula (1), the spectral reflection spectrum N (λ) of the copper film F3 as the second thin film is subtracted from the spectral reflection spectrum M (λ) measured in step S1, and the extracted spectral reflection spectrum F ( λ) (for the sake of illustration, FIG. 5 is subtracted from FIG. 4). Note that the spectral reflection spectra M (λ) and N (λ) in the present embodiment are relative reflectances with respect to the silicon substrate Wa.

【0051】但し、第1の薄膜である酸化膜F1と第2
の薄膜である銅膜F3との線幅比L&S によって銅膜F3
の影響が異なるので、その分を補うための補正係数k
と、銅膜F3を含む基板W面の分光反射率スペクトルM
(λ)から銅膜F3の成分を除去することで全体的に分
光反射比率方向(上下方向)にシフトする傾向を補うた
めのオフセットf(offset) は不明である。したがって、
上記の(1)式により求めた抽出分光反射スペクトルF
(λ)には、これら補正係数kとオフセットf(offset)
とが誤差として含まれていることになる。
However, the oxide film F1 as the first thin film and the second
The line width ratio L & S to the copper film F3 which is a thin film of
Is different, the correction coefficient k for compensating for the difference is
And the spectral reflectance spectrum M of the substrate W surface including the copper film F3
The offset f (offset) for compensating for the tendency to shift in the spectral reflection ratio direction (vertical direction) as a whole by removing the component of the copper film F3 from (λ) is unknown. Therefore,
The extracted spectral reflection spectrum F obtained by the above equation (1)
(Λ) includes these correction coefficient k and offset f (offset)
Are included as errors.

【0052】因みに、図6は、上記の(1)式により図
4から図5の成分を除去して求めた、誤差を含んだ抽出
分光反射スペクトルである。なお、上述した理由から、
この場合に有効なのは二点鎖線で示した波長550nm
以下である。
FIG. 6 shows an extracted spectral reflection spectrum including an error, which is obtained by removing the components shown in FIGS. 4 and 5 according to the above equation (1). In addition, for the reason mentioned above,
In this case, what is effective is a wavelength of 550 nm indicated by a two-dot chain line.
It is as follows.

【0053】ステップS5(作成過程) データ処理部19は、上記のようにして求めた抽出分光
反射スペクトルF(λ)のプロファイルを分析して、お
およその膜厚を求めるとともに、その膜厚における理論
的な分光反射スペクトルを計算によって理論分光反射ス
ペクトルとして算出する。
Step S5 (Preparation Process) The data processing section 19 analyzes the profile of the extracted spectral reflection spectrum F (λ) obtained as described above, obtains an approximate film thickness, and calculates a theoretical value of the film thickness. A typical spectral reflection spectrum is calculated as a theoretical spectral reflection spectrum.

【0054】これは図7に示すように、同じ膜質であれ
ば、その分光反射スペクトルのプロファイルからおおよ
その膜厚を知ることができることを概念的に表したもの
である。つまり、膜厚が薄いと図7(a)のように山谷
の数が少なく、膜厚が厚くなるにしたがって図(b)の
ように干渉が増大して山谷の数が増える特性がある。そ
こで、予め山谷の数およびそれらの位置などと膜厚との
関連性を調べておけば、抽出分光反射スペクトルF
(λ)を分析することにより理論分光反射スペクトルを
求めることができるのである。
This conceptually shows that, as shown in FIG. 7, if the film quality is the same, the approximate film thickness can be known from the profile of the spectral reflection spectrum. That is, when the film thickness is small, the number of peaks and valleys is small as shown in FIG. 7A, and as the film thickness is large, interference increases and the number of peaks and valleys increases as shown in FIG. 7B. Therefore, if the number of peaks and valleys and the relationship between their positions and the like are examined in advance, the extracted spectral reflection spectrum F
By analyzing (λ), a theoretical spectral reflection spectrum can be obtained.

【0055】因みに、図8は、図6に示した抽出分光反
射スペクトルF(λ)の山谷の数や、それらの波長位置
に基づいて求めた理論分光反射スペクトルの一例であ
る。
FIG. 8 is an example of the theoretical spectral reflection spectrum obtained based on the number of peaks and valleys in the extracted spectral reflection spectrum F (λ) shown in FIG. 6 and their wavelength positions.

【0056】ステップS6(確認工程) ステップS5で作成した理論分光反射スペクトルが適切
であるか否かを確認し、適切であれば次のステップS7
に移行シ、不適切であればステップS6に戻り先のステ
ップS6で求めたおおよその膜厚を少し変化させた膜厚
における理論分光反射スペクトルを算出する。
Step S6 (Confirmation Step) It is confirmed whether or not the theoretical spectral reflection spectrum created in Step S5 is appropriate.
If not, the process returns to step S6 to calculate a theoretical spectral reflection spectrum at a film thickness obtained by slightly changing the approximate film thickness obtained in step S6.

【0057】理論分光反射スペクトルが適切であるか否
かの判断は、例えば、抽出分光反射スペクトルおよび理
論反射スペクトルの山谷の位置情報(図6,図8に示す
横軸波長に対する山谷のピーク及びボトム位置など)が
互いに一致しているか、若しくはその相違が基準値内で
あれば、理論分光反射スペクトルは適切であるとし、そ
れ以外は不適切であるとして行われる。
The determination as to whether or not the theoretical spectral reflection spectrum is appropriate is made, for example, by determining the position information of the peaks and valleys of the extracted spectral reflection spectrum and the theoretical reflection spectrum (peak and valley peaks and bottoms with respect to the horizontal axis wavelengths shown in FIGS. If the positions are the same, or the difference is within the reference value, the theoretical spectral reflection spectrum is determined to be appropriate, and the others are determined to be inappropriate.

【0058】ステップS7(算出過程) 図6の抽出分光反射スペクトルF(λ)と、図8の理論
分光反射スペクトルとを比較し、抽出分光反射スペクト
ルF(λ)のプロファイルが理論分光反射スペクトルの
プロファイルに一致するように抽出分光反射スペクトル
F(λ)に係数を乗じて振幅を調整する。模式的に示す
と、図6中に点線及び点線矢印で示すように調整される
ことになる。
Step S7 (Calculation Process) The extracted spectral reflection spectrum F (λ) of FIG. 6 is compared with the theoretical spectral reflection spectrum of FIG. The amplitude is adjusted by multiplying the extracted spectral reflection spectrum F (λ) by a coefficient so as to match the profile. When schematically shown, the adjustment is performed as shown by a dotted line and a dotted arrow in FIG.

【0059】ステップS8(算出過程) 係数を乗じて振幅を調整した抽出分光反射スペクトルF
(λ)と、理論分光反射スペクトルの誤差を求めて、そ
れに応じて処理を分岐する。もし、誤差が基準値を越え
ているならばステップS6に戻って振幅を調整し直し、
基準値内であれば次のステップS8に分岐する。
Step S8 (calculation process) The extracted spectral reflection spectrum F whose amplitude has been adjusted by multiplying by a coefficient
An error between (λ) and the theoretical spectral reflection spectrum is obtained, and the processing branches accordingly. If the error exceeds the reference value, the process returns to step S6 and the amplitude is readjusted.
If it is within the reference value, the flow branches to the next step S8.

【0060】ステップS9(算出過程) 上記のステップS6、S7では振幅を調整するだけであ
るので、抽出分光反射スペクトルF(λ)を理論分光反
射スペクトルに精度よく一致させることができない場合
がある。そこで、ここでは、振幅を調整した抽出分光反
射スペクトルF(λ)にオフセットを加えて微調整を行
う。この処理を模式的に示すと、図6中に二点鎖線及び
二点鎖線矢印で示すようになり、振幅のプロファイルを
そのままに上下方向にシフトするように調整される。
Step S9 (Calculation Process) In the above steps S6 and S7, only the amplitude is adjusted, so that the extracted spectral reflection spectrum F (λ) may not be able to be accurately matched with the theoretical spectral reflection spectrum. Therefore, here, fine adjustment is performed by adding an offset to the extracted spectral reflection spectrum F (λ) whose amplitude has been adjusted. This process is schematically shown by a two-dot chain line and a two-dot chain arrow in FIG. 6, and the amplitude profile is adjusted so as to be shifted in the vertical direction as it is.

【0061】ステップS10(算出過程) オフセットを加えることにより調整された抽出分光反射
スペクトルF(λ)と、理論分光反射スペクトルとの誤
差を求め、基準値に対する関係に応じて処理を分岐す
る。つまり、誤差が基準値より大きいならばステップS
8に戻ってオフセットを調整し直し、基準値より以内で
あれば次のステップS10に分岐する。
Step S10 (calculation process) The error between the extracted spectral reflection spectrum F (λ) adjusted by adding the offset and the theoretical spectral reflection spectrum is obtained, and the process branches according to the relationship with the reference value. That is, if the error is larger than the reference value, step S
8, the offset is readjusted, and if it is within the reference value, the flow branches to the next step S10.

【0062】ステップS11(算出過程) 上記のステップS6〜S9により、抽出分光反射スペク
トルF(λ)(図6参照)を理論分光反射スペクトル
(図8参照)に合わせるように調整した。そのときの調
整値である係数とオフセットとに基づいて、酸化膜F1
と銅膜F3との開口比を求める。
Step S11 (Calculation Process) In steps S6 to S9, the extracted spectral reflection spectrum F (λ) (see FIG. 6) was adjusted to match the theoretical spectral reflection spectrum (see FIG. 8). The oxide film F1 is determined based on the coefficient and the offset, which are the adjustment values at that time.
Of the aperture between the substrate and the copper film F3 is determined.

【0063】これは上述したように、例えば、予め記憶
しておいた開口比に関する検量線データと、上記の係数
とオフセットとの対応から求めるのである。
As described above, this is obtained, for example, from the previously stored calibration curve data relating to the aperture ratio and the correspondence between the above-mentioned coefficients and offsets.

【0064】上述したように本実施例によれば、酸化膜
F1の成分だけを含む抽出分光反射スペクトルF(λ)
と、計算で求められた理論分光反射スペクトルとに生じ
る差異に基づいて、銅膜F3による影響を求めることが
できる。これによって酸化膜F1と銅膜F3との開口比
を求めることができる。そのため基板Wからの分光反射
スペクトルを測定するという簡単な方法で酸化膜F1と
銅膜F3との開口比を求めることができ、しかも非破壊
で測定することができるので、容易に薄膜の開口比を求
められる。
As described above, according to this embodiment, the extracted spectral reflection spectrum F (λ) containing only the component of the oxide film F1
Then, the influence of the copper film F3 can be obtained based on the difference between the calculated value and the calculated theoretical spectral reflection spectrum. Thus, the aperture ratio between the oxide film F1 and the copper film F3 can be obtained. Therefore, the aperture ratio between the oxide film F1 and the copper film F3 can be obtained by a simple method of measuring the spectral reflection spectrum from the substrate W, and can be measured nondestructively. Is required.

【0065】なお、本発明は以下のように変形実施が可
能である。
The present invention can be modified as follows.

【0066】(1)研磨処理が完了していることが明ら
かな基板を対象にして開口比測定を行う場合には、上述
したステップS2,S3を実施する必要はない。
(1) When the aperture ratio measurement is performed on a substrate for which polishing processing is clearly completed, steps S2 and S3 need not be performed.

【0067】(2)銅膜F3などの第2の薄膜を除去す
る処理は研磨処理に限定されず、例えば、エッチングに
より第2の薄膜を除去している過程において本発明を適
用してもよい。
(2) The process of removing the second thin film such as the copper film F3 is not limited to the polishing process. For example, the present invention may be applied in the process of removing the second thin film by etching. .

【0068】(3)研磨処理を行いながらインラインで
開口比測定が可能なように、上述した薄膜の開口比測定
装置を研磨処理装置に組み込んだ構成としてもよい。
(3) The above-described thin film aperture ratio measuring apparatus may be incorporated in a polishing processing apparatus so that the aperture ratio can be measured in-line while performing the polishing processing.

【0069】(4)研磨処理後(図3(c))におい
て、第2の薄膜を銅膜だけとして、バリアメタル膜の影
響を無視しているが、この分光反射スペクトルをも考慮
して抽出反射分光スペクトルを算出するようにしてもよ
い。
(4) After the polishing process (FIG. 3C), the influence of the barrier metal film is neglected by using only the copper film as the second thin film, but the extraction is performed in consideration of the spectral reflection spectrum. The reflection spectrum may be calculated.

【0070】(5)上述した実施例では研磨処理後の基
板の分光反射スペクトルに基づき薄膜の開口比を求めた
が、研磨処理途中の基板の分光反射スペクトルに基づき
開口比を求めてもよい。図9は、図3(b)に示す状態
と図3(c)に示す状態の間の状態を示し、銅膜F3/
バリアメタル膜F2/酸化膜F1からなる層を所定量だ
け研磨し、酸化膜F1上のバリアメタル膜F2に銅膜F
3が厚さF4で形成されている状態である。銅膜F3の
厚さd4が例えば50μm以下になると銅膜F3中を光
が透過するので、酸化膜F1およびバリアメタル膜F2
の分光反射スペクトルを測定することが可能となる。こ
の測定した分光反射スペクトルから銅膜F3およびバリ
アメタル膜F2の成分を除去して抽出分光反射スペクト
ルを算出し、これに基づいて上述のように薄膜の開口比
を求めてもよい。
(5) In the above-described embodiment, the aperture ratio of the thin film is obtained based on the spectral reflection spectrum of the substrate after the polishing process. However, the aperture ratio may be obtained based on the spectral reflection spectrum of the substrate during the polishing process. FIG. 9 shows a state between the state shown in FIG. 3B and the state shown in FIG.
A layer composed of barrier metal film F2 / oxide film F1 is polished by a predetermined amount, and copper film F is formed on barrier metal film F2 on oxide film F1.
3 is a state formed with a thickness F4. When the thickness d4 of the copper film F3 becomes, for example, 50 μm or less, light passes through the copper film F3, so that the oxide film F1 and the barrier metal film F2 are formed.
Can be measured. The extracted spectral reflection spectrum may be calculated by removing the components of the copper film F3 and the barrier metal film F2 from the measured spectral reflection spectrum, and the aperture ratio of the thin film may be obtained based on the extracted spectral reflection spectrum.

【0071】図9の状態からさらに研磨処理が進み、酸
化膜F1にバリアメタル膜F2のみが残っている状態に
おいても、上述と同様に測定した分光反射スペクトルか
ら銅膜F3およびバリアメタル膜F2の成分を除去して
酸化膜F1の成分だけを抽出することができる。
The polishing process proceeds further from the state of FIG. 9, and even when only the barrier metal film F2 remains in the oxide film F1, the copper film F3 and the barrier metal film F2 are obtained from the spectral reflection spectrum measured in the same manner as described above. By removing the components, only the components of the oxide film F1 can be extracted.

【0072】(6)上述した実施例では第1の薄膜を酸
化膜と、第2の薄膜を銅膜としたが、本発明はこれらの
膜種に限定されるものではないことは言うまでもない。
例えば、測定波長に対する透明膜を第1の薄膜とし、金
属膜などの測定波長に対する不透明膜を第2の薄膜とし
てもよい。また、測定領域内に複数種の透明膜が存在す
る場合には、その中の一つを第1の薄膜とし、他の透明
膜を第2の薄膜とすることも可能である。
(6) In the above-described embodiment, the first thin film is an oxide film and the second thin film is a copper film. However, it goes without saying that the present invention is not limited to these film types.
For example, the transparent film for the measurement wavelength may be the first thin film, and the opaque film for the measurement wavelength such as a metal film may be the second thin film. When a plurality of types of transparent films exist in the measurement region, one of them can be used as the first thin film and the other transparent film can be used as the second thin film.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1に記載の方法発明によれば、第1の薄膜の成分だけを
含む抽出分光反射スペクトルと、計算で求められた理論
分光反射スペクトルとの間に生じる差異に基づいて、第
2の薄膜による影響を求めることができ、これにより第
1の薄膜と第2の薄膜との開口比を求めることができ
る。そのため基板からの分光反射スペクトルを測定する
という簡単な方法で薄膜の開口比を求めることができ、
しかも非破壊で測定することができる。したがって、容
易に薄膜の開口比を求めることができる。
As is apparent from the above description, according to the method of the present invention, the extracted spectral reflection spectrum containing only the component of the first thin film and the theoretical spectral reflection spectrum obtained by calculation are obtained. The effect of the second thin film can be obtained based on the difference between the first thin film and the second thin film, whereby the aperture ratio between the first thin film and the second thin film can be obtained. Therefore, the aperture ratio of the thin film can be obtained by a simple method of measuring the spectral reflection spectrum from the substrate,
Moreover, it can be measured nondestructively. Therefore, the aperture ratio of the thin film can be easily obtained.

【0074】また、請求項2に記載の方法発明によれ
ば、表面が第2の薄膜により覆われている状態であるか
否かに応じて処理を分岐することにより抽出分光反射ス
ペクトルを正確に抽出することができる。したがって、
開口比をより正確に求めることができる。
According to the second aspect of the present invention, the extracted spectral reflection spectrum can be accurately obtained by branching the processing depending on whether or not the surface is covered with the second thin film. Can be extracted. Therefore,
The aperture ratio can be determined more accurately.

【0075】また、請求項3に記載の方法発明によれ
ば、抽出分光反射スペクトルの振幅に補正係数を乗じて
理論分光反射スペクトルに合わせるように調整すること
により、第1の薄膜と第2の薄膜との開口比に応じた補
正係数を求めることができる。したがって、この補正係
数に基づいて開口比を算出することができる。
According to the third aspect of the present invention, the first thin film and the second thin film are adjusted by multiplying the amplitude of the extracted spectral reflection spectrum by the correction coefficient so as to match the theoretical spectral reflection spectrum. A correction coefficient corresponding to the aperture ratio with the thin film can be obtained. Therefore, the aperture ratio can be calculated based on this correction coefficient.

【0076】また、請求項4に記載の方法発明によれ
ば、分光反射スペクトルの振幅に補正係数を乗じるとと
もに、これだけでは補正しきれない成分に対して、オフ
セットを加えて理論分光反射スペクトルに合わせるよう
に調整する。これにより分光反射スペクトルを、理論分
光反射スペクトルに対して合わせ込む調整を正確に行う
ことができる。したがって、第1の薄膜と第2の薄膜と
の開口比に応じた補正係数及びオフセットによって、よ
り正確に開口比を算出することができる。
Further, according to the method of the present invention, the amplitude of the spectral reflection spectrum is multiplied by the correction coefficient, and a component which cannot be corrected by itself is added to the theoretical spectral reflection spectrum by adding an offset. Adjust as follows. This makes it possible to accurately adjust the spectral reflection spectrum to the theoretical spectral reflection spectrum. Therefore, the aperture ratio can be calculated more accurately by the correction coefficient and the offset corresponding to the aperture ratio between the first thin film and the second thin film.

【0077】また、請求項5に記載の装置発明によれ
ば、請求項1に記載の方法発明を好適に実施することが
できる。
According to the apparatus described in claim 5, the method described in claim 1 can be suitably implemented.

【0078】また、請求項6に記載の装置発明によれ
ば、請求項2に記載の方法発明を好適に実施することが
できる。
According to the apparatus of the sixth aspect, the method of the second aspect can be suitably implemented.

【0079】また、請求項7に記載の装置発明によれ
ば、請求項3に記載の方法発明を好適に実施することが
できる。
According to the apparatus described in claim 7, the method described in claim 3 can be suitably implemented.

【0080】また、請求項8に記載の装置発明によれ
ば、請求項4に記載の方法発明を好適に実施することが
できる。
According to the apparatus described in claim 8, the method described in claim 4 can be suitably implemented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る薄膜の開口比測定装置の略構成を
示したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a thin film aperture ratio measuring apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に係る薄膜の開口比測定方法の流れを示
したフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of a method of measuring an aperture ratio of a thin film according to the present invention.

【図3】基板上の測定領域における薄膜の状態を示した
平面図及び縦断面図である。
3A and 3B are a plan view and a vertical sectional view showing a state of a thin film in a measurement region on a substrate.

【図4】測定領域からの分光反射スペクトルを示したグ
ラフである。
FIG. 4 is a graph showing a spectral reflection spectrum from a measurement area.

【図5】銅膜からの分光反射スペクトルを示したグラフ
である。
FIG. 5 is a graph showing a spectral reflection spectrum from a copper film.

【図6】銅膜の成分を除去した後の分光反射スペクトル
を示したグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a spectral reflection spectrum after removing a component of a copper film.

【図7】膜厚既知の基板を使って測定された種々の膜厚
毎の分光反射スペクトルを示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing spectral reflection spectra for various film thicknesses measured using a substrate having a known film thickness.

【図8】理論的に求められた分光反射スペクトルを示し
たグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a theoretically determined spectral reflection spectrum.

【図9】基板上の測定領域における薄膜の状態を示した
縦断面図である。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a state of a thin film in a measurement region on a substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

W … 基板 Wa … シリコン基板 F1 … 酸化膜(第1の薄膜) F3 … 銅膜(第2の薄膜) M(λ) … 酸化膜の分光反射スペクトル N(λ) … 銅膜の分光反射スペクトル F(λ) … 抽出分光反射スペクトル 1 … ステージ 3 … 光源部 5 … ビームスプリッタ 11 … 分光ユニット 19 … データ処理部 W: substrate Wa: silicon substrate F1: oxide film (first thin film) F3: copper film (second thin film) M (λ): spectral reflection spectrum of oxide film N (λ): spectral reflection spectrum of copper film F (Λ) Extracted spectral reflection spectrum 1 Stage 3 Light source unit 5 Beam splitter 11 Spectroscopic unit 19 Data processing unit

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年4月4日(2000.4.4)[Submission date] April 4, 2000 (200.4.4)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図9[Correction target item name] Fig. 9

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図9】 FIG. 9

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉田 厚 京都市上京区堀川通寺之内上る4丁目天神 北町1番地の1 大日本スクリーン製造株 式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA56 AA58 CC19 CC25 CC31 FF41 FF61 GG02 HH04 HH13 JJ03 JJ26 LL30 LL42 LL46 LL67 PP12 QQ25 QQ31 SS13 2G020 AA03 AA04 AA05 BA02 BA18 CA12 CB26 CB33 CB42 CB43 CC05 CC47 CC63 CD04 CD12 CD16 CD24 CD33 CD37 CD51 2G059 AA03 BB10 EE10 EE12 FF01 FF03 GG03 HH01 HH02 HH03 JJ05 JJ11 JJ12 JJ22 KK04 MM05 MM10 PP04 4M106 AA01 BA04 CA48 DH03 DH12 DH31 DJ11 DJ18 DJ20 DJ23 5F004 CB02  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Atsushi Tamada 4-chome Tenjin Kitamachi 1-chome, Horikawa-dori-Terauchi, Kamigyo-ku, Kyoto F-term (reference) in Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. 2F065 AA56 AA58 CC19 CC25 CC31 FF41 FF61 GG02 HH04 HH13 JJ03 JJ26 LL30 LL42 LL46 LL67 PP12 QQ25 QQ31 SS13 2G020 AA03 AA04 AA05 BA02 BA18 CA12 CB26 CB33 CB42 CB43 CC05 CC47 CC63 CD04 CD12 CD16 CD24 CD33 CD37 EE01H03 BB01 GG01 BBH JJ12 JJ22 KK04 MM05 MM10 PP04 4M106 AA01 BA04 CA48 DH03 DH12 DH31 DJ11 DJ18 DJ20 DJ23 5F004 CB02

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 薄膜が形成された基板からの反射光に基
づき薄膜の開口比を測定する薄膜の開口比測定方法であ
って、 第1の薄膜と、この第1の薄膜とは異種であり、かつ、
平面視で前記第1の薄膜の間に形成された第2の薄膜と
を含む測定領域内からの分光反射スペクトルを測定する
測光過程と、 前記分光反射スペクトルから前記第1の薄膜の成分だけ
を抽出分光反射スペクトルとして抽出する抽出過程と、 前記抽出分光反射スペクトルに基づいて前記第1の薄膜
の理論的な分光反射スペクトルを理論分光反射スペクト
ルとして作成する作成過程と、 前記抽出分光反射スペクトルと前記理論分光反射スペク
トルとの差異に基づき第1の薄膜と第2の薄膜との開口
比を算出する算出過程と、 を実施することを特徴とする薄膜の開口比測定方法。
1. A method for measuring an aperture ratio of a thin film based on reflected light from a substrate on which the thin film is formed, wherein the first thin film is different from the first thin film. ,And,
A photometric process of measuring a spectral reflection spectrum from within a measurement region including a second thin film formed between the first thin films in a plan view; and only a component of the first thin film from the spectral reflection spectrum. An extracting step of extracting as an extracted spectral reflection spectrum; a creating step of creating a theoretical spectral reflection spectrum of the first thin film as a theoretical spectral reflection spectrum based on the extracted spectral reflection spectrum; A method of calculating an aperture ratio between a first thin film and a second thin film based on a difference from a theoretical spectral reflection spectrum.
【請求項2】 第1の薄膜が形成された基板の表面を覆
うとともに第1の薄膜とは異種である第2の薄膜を所定
量だけ除去して、基板上に第1の薄膜および第2の薄膜
を含む層を露出させる過程で、基板上の薄膜の開口比を
測定する薄膜の開口比測定方法であって、 平面視で第1の薄膜の間に形成された第2の薄膜を含む
測定領域内からの分光反射スペクトルを測定する測光過
程と、 前記分光反射スペクトルと第2の薄膜の分光反射スペク
トルとを比較する比較過程と、 比較過程で測定領域内からの分光反射スペクトルと第2
の薄膜の分光反射スペクトルとが不一致である場合に、
測定領域内からの分光反射スペクトルから第1の薄膜の
成分だけを抽出分光反射スペクトルとして抽出する抽出
過程と、 前記抽出分光反射スペクトルに基づいて第1の薄膜の理
論的な分光反射スペクトルを理論分光反射スペクトルと
して作成する作成過程と、 前記抽出分光反射スペクトルと前記理論分光反射スペク
トルとの差異に基づき第1の薄膜と第2の薄膜との開口
比を算出する算出過程と、 を実施することを特徴とする薄膜の開口比測定方法。
2. The method according to claim 1, wherein the first thin film is formed on the substrate by covering a surface of the substrate on which the first thin film is formed and removing a second thin film different from the first thin film by a predetermined amount. A method of measuring an aperture ratio of a thin film on a substrate in a process of exposing a layer including a thin film of the first thin film, comprising a second thin film formed between the first thin films in plan view. A photometric process of measuring a spectral reflection spectrum from within the measurement region; a comparing process of comparing the spectral reflection spectrum with the spectral reflection spectrum of the second thin film;
When the spectral reflection spectrum of the thin film of
An extraction process of extracting only the components of the first thin film as an extracted spectral reflection spectrum from the spectral reflection spectrum from within the measurement region; and a theoretical spectral reflection spectrum of the first thin film based on the extracted spectral reflection spectrum. Creating a reflection spectrum, and calculating an aperture ratio between the first thin film and the second thin film based on a difference between the extracted spectral reflection spectrum and the theoretical spectral reflection spectrum. Characteristic method of measuring aperture ratio of thin film.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の薄膜の開口比測
定方法において、 前記算出過程は、前記抽出分光反射スペクトルの振幅に
係数を乗じて前記理論分光反射スペクトルに合わせるよ
うに調整し、前記係数に基づいて第1の薄膜と第2の薄
膜との開口比を算出することを特徴とする薄膜の開口比
測定方法。
3. The method of measuring an aperture ratio of a thin film according to claim 1, wherein in the calculating step, an amplitude of the extracted spectral reflection spectrum is multiplied by a coefficient to adjust the amplitude to match the theoretical spectral reflection spectrum; An aperture ratio measurement method for a thin film, comprising calculating an aperture ratio between a first thin film and a second thin film based on the coefficient.
【請求項4】 請求項3に記載の薄膜の開口比測定方法
において、 前記算出過程は、前記抽出分光反射スペクトルの振幅に
係数を乗じるとともに、オフセットを加算して前記理論
分光反射スペクトルに合わせるように調整し、前記係数
及び前記オフセットに基づいて第1の薄膜と第2の薄膜
との開口比を算出することを特徴とする薄膜の開口比測
定方法。
4. The method of measuring an aperture ratio of a thin film according to claim 3, wherein in the calculating step, an amplitude of the extracted spectral reflection spectrum is multiplied by a coefficient, and an offset is added to match the theoretical spectral reflection spectrum. And calculating an aperture ratio between the first thin film and the second thin film based on the coefficient and the offset.
【請求項5】 薄膜が形成された基板からの反射光に基
づき薄膜の開口比を測定する薄膜の開口比測定装置であ
って、 第1の薄膜と、この第1の薄膜とは異種であり、かつ、
平面視で前記第1の薄膜の間に形成された第2の薄膜と
を含む測定領域内からの分光反射スペクトルを測定する
測光手段と、 前記分光反射スペクトルから前記第1の薄膜の成分だけ
を抽出分光反射スペクトルとして抽出する抽出手段と、 前記抽出分光反射スペクトルに基づいて理論的な分光反
射スペクトルを理論分光反射スペクトルとして作成する
作成手段と、 前記抽出分光反射スペクトルと前記理論分光反射スペク
トルとの差異に基づき第1の薄膜と第2の薄膜との開口
比を算出する算出手段と、 を備えたことを特徴とする薄膜の開口比測定装置。
5. A thin film aperture ratio measuring apparatus for measuring an aperture ratio of a thin film based on reflected light from a substrate on which the thin film is formed, wherein the first thin film and the first thin film are different types. ,And,
A photometric means for measuring a spectral reflection spectrum from within a measurement region including a second thin film formed between the first thin films in a plan view; and only a component of the first thin film from the spectral reflection spectrum Extracting means for extracting as an extracted spectral reflection spectrum; creating means for creating a theoretical spectral reflection spectrum as a theoretical spectral reflection spectrum based on the extracted spectral reflection spectrum; and Calculating means for calculating an aperture ratio between the first thin film and the second thin film based on the difference; and an aperture ratio measuring device for the thin film.
【請求項6】 第1の薄膜が形成された基板の表面を覆
うとともに第1の薄膜とは異種である第2の薄膜を所定
量だけ除去して、基板上に第1の薄膜および第2の薄膜
を含む層を露出させる過程で、基板上の薄膜の開口比を
測定する薄膜の開口比測定装置であって、 平面視で第1の薄膜の間に形成された第2の薄膜を含む
測定領域内からの分光反射スペクトルを測定する測光手
段と、 前記分光反射スペクトルと第2の薄膜の分光反射スペク
トルとを比較する比較手段と、 測定領域内からの分光反射スペクトルと第2の薄膜の分
光反射スペクトルとが不一致である場合に、測定領域内
からの分光反射スペクトルから第1の薄膜の成分だけを
抽出分光反射スペクトルとして抽出する抽出手段と、 前記抽出分光反射スペクトルに基づいて第1の薄膜の理
論的な分光反射スペクトルを理論分光反射スペクトルと
して作成する作成手段と、 前記抽出分光反射スペクトルと前記理論分光反射スペク
トルとの差異に基づき第1の薄膜と第2の薄膜との開口
比を算出する算出手段と、 を備えたことを特徴とする薄膜の開口比測定装置。
6. A first thin film and a second thin film, which cover the surface of the substrate on which the first thin film is formed and which are different from the first thin film by a predetermined amount, are removed from the substrate. A thin film aperture ratio measuring device for measuring an aperture ratio of a thin film on a substrate in a process of exposing a layer including the thin film, wherein the second thin film is formed between the first thin films in plan view. Photometric means for measuring the spectral reflection spectrum from within the measurement area; comparison means for comparing the spectral reflection spectrum with the spectral reflection spectrum of the second thin film; Extracting means for extracting only a component of the first thin film as an extracted spectral reflection spectrum from the spectral reflection spectrum from within the measurement area when the spectral reflection spectrum does not match; Thin Creating means for creating a theoretical spectral reflection spectrum as a theoretical spectral reflection spectrum; and calculating an aperture ratio between the first thin film and the second thin film based on a difference between the extracted spectral reflection spectrum and the theoretical spectral reflection spectrum. A thin film aperture ratio measuring device, comprising:
【請求項7】 請求項5又は6に記載の薄膜の開口比測
定装置において、 前記算出手段は、前記抽出分光反射スペクトルの振幅に
係数を乗じて前記理論分光反射スペクトルに合わせるよ
うに調整し、前記係数に基づいて第1の薄膜と第2の薄
膜との開口比を算出することを特徴とする薄膜の開口比
測定装置。
7. The thin film aperture ratio measuring apparatus according to claim 5, wherein the calculating means adjusts the amplitude of the extracted spectral reflection spectrum by multiplying the amplitude by a coefficient to match the theoretical spectral reflection spectrum, An aperture ratio measurement apparatus for a thin film, wherein an aperture ratio between the first thin film and the second thin film is calculated based on the coefficient.
【請求項8】 請求項7に記載の薄膜の開口比測定装置
において、 前記算出手段は、前記抽出分光反射スペクトルの振幅に
係数を乗じるとともに、オフセットを加算して前記理論
分光反射スペクトルに合わせるように調整し、前記係数
及び前記オフセットに基づいて第1の薄膜と第2の薄膜
との開口比を算出することを特徴とする薄膜の開口比測
定装置。
8. The thin film aperture ratio measuring apparatus according to claim 7, wherein the calculating means multiplies the amplitude of the extracted spectral reflection spectrum by a coefficient and adds an offset to match the theoretical spectral reflection spectrum. Wherein the aperture ratio between the first thin film and the second thin film is calculated based on the coefficient and the offset.
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