JP2002512441A - 反射率スペクトル測定を用いた半導体の非破壊分析 - Google Patents

反射率スペクトル測定を用いた半導体の非破壊分析

Info

Publication number
JP2002512441A
JP2002512441A JP2000544982A JP2000544982A JP2002512441A JP 2002512441 A JP2002512441 A JP 2002512441A JP 2000544982 A JP2000544982 A JP 2000544982A JP 2000544982 A JP2000544982 A JP 2000544982A JP 2002512441 A JP2002512441 A JP 2002512441A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reflectance
model
reflectance spectrum
calculating
semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000544982A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002512441A5 (ja
Inventor
アレクサンダー ピー チャーカスキー
Original Assignee
アレクサンダー ピー チャーカスキー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26767688&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2002512441(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by アレクサンダー ピー チャーカスキー filed Critical アレクサンダー ピー チャーカスキー
Publication of JP2002512441A publication Critical patent/JP2002512441A/ja
Publication of JP2002512441A5 publication Critical patent/JP2002512441A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
    • G01B11/0641—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating with measurement of polarization

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 半導体サンプルの問題のパラメータを決定するための方法が提供される。例えば、当該プロセスにおいて半導体サンプルを破壊する必要なく、エピタキシャル層またはイオン注入層の厚さ、遷移層の厚さ、および基板層の自由キャリアの濃度を決定することができる。一実施例において、この方法は、半導体の実験的反射率スペクトルを測定することによって開始される（200）。次いで、フィルム層、遷移層および基板層を有する半導体の分析モデルが構築される（208）。次に、フィルム層、遷移層、および基板層の光学定数ｎおよびｋが、ドーピングレベルの関数として表される（210）。遷移層のプロファイルが決定され（211）、急峻なプロファイルが存在するときは、遷移層は複数の区画を有するように更にモデル化され、ここで各区画にはｓ-偏光マトリックスおよびｐ-偏光マトリックスが与えられる。次いで、全体のモデル化された反射率スペクトルが計算され（212）、その中のパラメータを変化させて、実験的反射率スペクトルとの最良の適合関係を達成する（214）。こうして、問題のパラメータを決定することができる（216）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願の相互参照】
この出願は、1998年4月21日に出願された米国暫定出願第60/082,639号の利益
を主張するものであり、その開示は本明細書の一部をなす参照として本願に援用
される。
【０００２】
【技術分野】
本発明は一般には半導体計測学の分野に関し、特に、ドープされた半導体の深
さ方向プロファイルを非破壊的に決定するための、赤外線スペクトル測定の使用
に関する。
【０００３】
【発明の背景】
半導体の厚さおよびドーパントプロファイルを非破壊的に測定する能力は、長
期にわたって集積回路（IC）工業が必要としてきたものである。事実、ドーパン
トプロファイルの測定技術は30年以上に亘る研究の主題であった。二次イオン質
量スペクトル測定（SIMS）と称される一つの技術では、一層づつ徐々に破壊しな
がら、半導体のドーパントプロファイルが測定される。その結果、ドーパントプ
ロファイルは得られるが、その半導体材料は失われる。
【０００４】 半導体にドーパントを導入すると、自由キャリアの存在に起因して、赤外スペ
クトル範囲における光学的性質が変化することは固体物理学における常識である
。最も単純な概念レベルにおいて、周知のDrudeモデルに記述されているように
、自由キャリアは光学定数ηおよびκに寄与する。光学的測定技術は二つのカテ
ゴリー、即ち、赤外線反射率（IR）技術と、フーリエ変換赤外（FT-IR）干渉光
学技術とに分類することができる。
【０００５】 ＜赤外線反射率（IR）技術＞ IR技術は、シリコンエピタキシャル（エピ）層の厚さを測定するために、1960
年に最初に使用された。この技術は、低濃度ドープしたエピ層と高濃度ドープし
た基板では、異なったドープレベルに起因して、赤外スペクトルに光学コントラ
ストが存在することを利用する。異なったドーピングレベルによって、IR光は、
サンプル表面から反射されるときに干渉を起こす。厚さが２マイクロメータ（μ
m）を超えるエピ層の場合、反射波形は、隣接する干渉フリンジ間の距離から膜
厚を導くことを可能にする振動特性を生じる。この技術は多くの欠点を有してお
り、その主要なものは、干渉フリンジの位置が基板ドーパント濃度によって強く
影響されること、並びに1μm未満のエピ層についてはフリンジが全体に消失する
ことである。エピ層／基板界面での反射の際の位相変化を説明することにより、
当該技術を改善する試みがなされてきた。一つの理論は、古典的ボルツマン統計
を使用してこのような変化を計算したが、この計算は5〜40μmの広範囲の周波数
範囲に亘って実験結果と一致しなかった。この計算はまた、位相変化訂正が特に
重要な薄いエピ層について、実験結果と一致しなかった。Drudeモデルを他の公
知モデルと比較することにより、薄い（0.5μm）エピ層にまでIR反射率技術を拡
張しようとする試みも行なわれた。Drudeモデルは、高濃度（例えば2E19 cm-3）
にドープされた基板にはより良く適合する一方、他のモデルは低濃度（例えば5
E18 cm-3）にドープされた基板についてより正確である。両方の事例を充分に記
述できるモデルは存在しない。現在のところ、基板抵抗が0.02Ω未満で且つエピ
層の抵抗が0.1Ω未満の、2μmより厚いエピ層の測定にはIR技術のみが適用可能
である。
【０００６】 ＜フーリエ変換赤外（FT-IR）干渉光学技術＞ FT-IR技術は、材料の化学的分析のための強力なツールとして広範な用途が見
出されており、ここでは種々の材料の性質を、それらの赤外吸収スペクトルから
推論できる。膜厚測定のためのFT-IRの応用は、ポリマー薄膜の測定のために197
2年に導入され、それ以来エピ層の厚さ測定のための標準法として、IC工業にお
いて広く採用されて来た。分散的赤外スペクトル分析を使用するIR技術とは異な
り、この方法は、インターフェログラムモードのFT-RIを使用する。FT-IRを実施
する装置は、コンピュータシステムに結合されたマイケルソン干渉計を含む。マ
イケルソン干渉計は、非コヒーレントな赤外光源からの放射線を二つの経路に分
割し、光路差が導入された後にこれらを検出器において再度合体させて、上記二
つの光線間の干渉が生じ得る条件を作り出す。検出器により、光路差の関数とし
ての強度変化が捕らえられ、インターフェログラムを生じる。
【０００７】 典型的なインターフェログラムは、強い中心バーストおよび該中心バーストの
側方に対称に位置した二つの小さい同様のバーストからなる。エピ層の厚さは次
式に従って決定される。
【０００８】
【数２４】 ここで、ｄはエピ層の厚さ、2Δはインターフェログラムにおける側部バースト
間の距離（二つのビーム間の光路差と同じ）、ｎはエピ層の屈折率、θはエピ層
における屈折角度である。しかし、膜厚が減少するに伴って、側部バーストはそ
れらが完全に覆い隠されるまで強い中心バーストの中に移動し、側部バースト同
定によるエピ層測定を不可能にする。これは、エピ層の厚さが略1μm未満に減少
するときに起きる。中心バーストキャンセル技術を利用することにより、インタ
ーフェログラムをより薄い膜にまで拡張しようとする試み（この場合、適合した
基板のインターフェログラムが初期測定から差し引かれる）は、非常に制限され
た成功しかもたらしていない。たとえ好ましく適合した基板を見付けられたとし
ても、やはり、これはエピ層の存在による中心バースト形成に対する二次的寄与
を説明せず、器具における光学部品および電気部品の周波数応答性および材料特
性の何れも考慮に入れない。これらの事項は、インターフェログラムにおける位
相変化を生じさせ、これは側部バーストの形状ならびに絶対的および相対的位置
に影響する。膜厚が側部バースト同定のために充分である場合でさえも、これら
の位相変化は、1μmに近くなるときの膜厚の測定を徐々に不確かにするのに十分
なエラーを生じる。
【０００９】 上記の観点から必要とされるのは、ドープされた半導体の膜厚またはドーパン
ト濃度の正確な非破壊測定を得る改良された技術である。これには、シリコン基
板上のシリコンエピタキシャル層のような半導体構造が含まれ、この場合、エピ
層は基板とは異なるドーピングレベルを有している（例えば、高濃度にドープさ
れた基板上の非ドープまたは低濃度にドープされたエピ層）。この技術はまた、
埋込み層および浅い接合のような特定の構造を含むイオン注入プロファイルまた
は拡散プロファイルを有する構造のために働き、この場合、低濃度のドーパント
レベルを有する半導体の中にドーパントの層が導入される。これら両方の例にお
いて、改善された技術はプロセス中にサンプルを破壊することなく、エピタキシ
ャル層または注入層の厚さ、膜と基板の間の遷移層の厚さ、並びに膜および基板
における自由キャリアの濃度を決定することを可能にすべきである。加えて、当
該技術は測定装置の不完全性を説明し、また1ミクロン未満のエピ層について正
確な結果を生じるべきである。
【００１０】
【発明の概要】
本発明の方法および装置は、半導体における1ミクロン未満のドーパントプロ
ファイルを、非破壊的に測定するための改善された技術を提供する。本発明は、
プロセスにおいてサンプルを破壊することを必要とせずに、エピタキシャル層ま
たは注入層の厚さ、膜と基板の間の遷移層の厚さ、並びに膜および基板中の自由
キャリア濃度を測定することを可能にする。加えて、この方法は、ドーパントの
導入によって発生する自由キャリアの存在に起因して、IR領域、例えば波数50〜
7000の領域に光学コントラストが存在する如何なる半導体構造にも適用可能であ
る。本発明は、数十ミクロンの厚い層、および数オングストローム（Å＝1E-8 c
m）の薄い層に適しており、数E16 cm-3の低いドーパント濃度を検出する。また
、この方法は器具の不完全性を矯正し、これによって更に正確な結果を生じる。
【００１１】 本発明の第一の実施例では、半導体の少なくとも一つのパラメータを決定する
ための方法が提供される。この方法は、半導体の実験的反射率スペクトルを測定
することにより開始される。フィルム層、遷移層および基板層を有する半導体の
分析モデルが構築される。次に、フィルム層、遷移層および基板層の光学定数η
iおよびκiが、ドーピングレベルの関数として表現される。遷移層のプロファイ
ルが決定され、もし急峻なプロファイルが存在すれば、遷移層は半導体モデルに
含められない。もし緩やかなプロファイルが存在すれば、遷移層は、夫々の区画
がｓ変更マトリクスおよびｐ変更マトリクスに割当てられる複数の区画を有する
ように更にモデル化される。次いで、全体のモデル化された反射率スペクトルが
計算され、その中のパラメータを変化させて、実験的反射率スペクトルとの最良
適合関係を達成する。こうして問題のパラメータを決定することができる。
【００１２】 本発明の第二の実施例では第一の実施例の方法が修飾され、ここでは偏光子を
用いて、公知の偏光光線から実験的反射率スペクトルが誘導される。これは、実
験データに対する装置の不完全性の効果を低減し、全体の反射率モデルの単純化
をもたらす。次いで、第一の実施例と同じ方法で問題のパラメータが得られる。
【００１３】 本発明の第三の実施例では、二つの偏光子および無色の遅延器を使用して、振
幅および位相の関数として表される実験的反射率スペクトルを得る方法が提供さ
れる。全体のモデル化された反射率スペクトルは第一の実施例で行ったようにし
て計算されるが、モデル化された反射率スペクトルをモデル化された振幅および
モデル化された位相としてを表現するために、追加の計算ステップが取られる。
モデル化された振幅およびモデル化された位相のパラメータを変化させて、実験
データとの最良の適合性を達成することにより、所望のパラメータを決定する。
【００１４】
【特定の実施例の説明】
本発明の幾つかの実施例では、本発明の教示に従って構築された装置を使用し
て、実験反射率（Ｒexp）測定を収集する方法が定義される。問題の量（厚さ、
ドーパント濃度および他の問題の量）と共に、装置の残りの不完全性をモデル化
するパラメータを含む包括的にパラメータ化された分析モデル反射率（Ｒmod）
が形成される。Ｒmodは量子力学から誘導され、Drudeモデルに対する幾つかの改
善をもたらす。例えば、本発明のＲmodは、小さい膜を特徴付けするためのより
良好な正確性を提供する。加えて、このＲmodは波数略200〜6000の広範囲に亘っ
て正確であり、より多くの赤外線測定モデルの使用を可能にする。このことは、
スペクトルの下端、即ち、一般に膜と基板との間の光学コントラストが高い波数
200〜1000において特に重要である。更に、Ｒmodは、低ドーパント濃度を有する
基板を使用するときに更に正確な結果を与える。Ｒmodが作成されると、実験的
測定Ｒexpの最適な可能な適合性のためにＲmodを最適化することにより、パラメ
ータの決定が達成される。
【００１５】 図１は、本発明の一つの実施例になる測定装置100を示している。この測定装
置100は、コンピュータ102、光源104、光学系106、検体ホルダ108および検出器1
10を含むFT-IRスペクトロメータを備えている。問題の検体が検体ホルダ108に載
置されると、コンピュータ102が、光源104に対して、光線105を光学系106に放出
するように命令したときに測定を行うことができる。この光線は、波数200〜600
0の部分的にコヒーレントな赤外線である。光学系106はこの光線の向きを変更し
、検体ホルダ108中の検体に向かう入射光線112を形成する。入射光線112の少な
くとも一部が検体ホルダ108の検体から反射されるときに、反射された光線114が
形成される。検出器110は該反射光線から情報を検出し、該情報をコンピュータ1
20に入力する。次いで、コンピュータは検出された情報に対して種々の処理機能
を実行し、検体の分析を可能にする。
【００１６】 測定装置100の一部として、参照サンプル116が含まれている。この参照サンプ
ル116は高度に反射性の金製ミラー、または高濃度のドーピングレベル（例えば1
E19 cm-3）を有する高度に研磨されたシリコンウエハーである。問題の検体から
の測定値を比較または分析するために使用できるこの参照サンプルは、理想的な
測定を得るために使用することができる。
【００１７】 図２は、半導体材料のドーピングレベルを非破壊的に測定するための、測定方
法200のフローチャートを示している。測定方法200は、半導体材料検体の測定お
よび参照116の測定値が分析される多くのステップを含んでいる。
【００１８】 ステップ202では、半導体材料の赤外スペクトル（Ｉsamp）が取られる。半導
体材料は検体ホルダ108に配置され、赤外スペクトルは光源光105の波数の関数と
しての、反射光線114のスペクトル強度の測定値からなっている。
【００１９】 ステップ204では、参照サンプルが検体ホルダに載置され、参照サンプルの赤
外スペクトル（Ｉref）が取られる。この参照サンプルは、金製ミラーまたは高
度に研磨されたシリコンウエハーの何れであってもよい。
【００２０】 ステップ206では、次式に従って実験反射率Ｒ(exp)が得られる。
【００２１】
【数２５】 ステップ208では、半導体の分析モデルが構築される。この分析モデルは、半
導体材料の反射特性をモデル化し、また問題の量、例えば厚さを表すパラメータ
を含んでいる。
【００２２】 図３は、本発明の教示に従って構築された半導体の多重スタック分析モデル30
0を示している。この多重スタックモデル300は、厚さｄ0を有する自然酸化SiO2
膜302、ドーピングレベルＮ1および厚さｄ1を有するフィルム層304、深さ方向の
プロファイルを有するドーピングレベルが存在する厚さｄtranの遷移層306、お
よびドーピングレベルＮ2を有する基板308を含んでいる。モデル300は一つのフ
ィルム層304のみを有するように示されているが、当業者には、該モデルが二以
上のフィルム層を含み得ること、およびこのような追加の層はフィルム層304と
同様にモデル化され得ることが明らかであろう。
【００２３】 ステップ208を参照すると、ドーピングレベルＮ1，Ｎ2および厚さ値ｄtran，
ｄ0およびｄ1に対する最良推定初期値がユーザによって与えられる。加えて、遷
移層306のドーピングプロファイルが、パラメータ化された関数Ａ（Ｘ1，Ｘ2）
によってモデル化される。ここで、一般に公知の遷移層プロファイルに基づいて
、パラメータＸ1，Ｘ2に初期値が割当てられる。このパラメータの初期値は、そ
こから最終的により正確な値が決定される出発点を形成するに過ぎない。
【００２４】 ステップ210および211は、多重スタックモデルの屈折特性の二つの式をそれぞ
れ定義する。ユーザは、遷移層に急峻なプロファイルまたは緩やかなプロファイ
ルの何れをもたせることを望むかに基づいて、何れの表現を作成するかを決定す
る。急峻なプロファイルが選択されれば、遷移層が含まれないステップ210の表
現が作成される。緩やかなプロファイルが選択されれば、遷移層が含められたス
テップ211の表現が作成される。以下の方法ではSiO2層は考慮されない。これは
、この層が一般に非常に薄く、また比較的単純な光学的性質を有しているからで
ある。しかし、本発明の範囲を逸脱することなく本発明の方法にSiO2層を容易に
含め得ることは、当業者には明らかであろう。
【００２５】 ステップ210では、複合屈折率ｎiが構築される。夫々のｎiは図3の多重スタッ
クモデルにおける一つの層に対応しており、下記の式に従う一対の光学定数ηi
およびκiを含んでいる
【００２６】
【数２６】 このステップにおいて、ユーザは遷移層を急峻なプロファイルを有するように
定義し、その結果、遷移層は関連のｎiをもたないであろう。従って、ｎiはフィ
ルム層304および基板308についてのみ構築されるであろう。Drudeモデルとは異
なり、量子力学から誘導される式を用いて、夫々のｎiに関連した光学定数ηiお
よびκiが定義される。この技術を用いることにより、Drudeモデルに対する幾つ
かの利点が導かれる。第一に、ｎiはより薄いフィルムについて正確に定義する
ことができる。第二に、ｎiは、例えば波数250〜6000のより大きな範囲の光につ
いて正確に定義することができる。第三に、この技術は、低いドーパント濃度を
有する基板を用いたときに正確である。こうして、上記の利点により、ηiおよ
びκiは、次式に従って、対応する領域におけるドーピングレベルの関数として
記述される。
【００２７】
【数２７】 ここで、
【００２８】
【数２８】 また、
【００２９】
【数２９】 ここで、
【００３０】
【数３０】 また、Efは次の条件から決定される。
【００３１】
【数３１】 ここで、Niは対応する領域のドーピングレベル、ｖは自由キャリアの速度、τは
自由キャリアの散乱時間であり、Ni、ｖおよびτは機能的に決定される。
【００３２】 フィルム層および基板の夫々についての光学定数ηiおよびκiが計算されると
、垂直反射率（Rs）および平行反射率（Ｒp）は次式に従って計算することがで
きる。
【００３３】
【数３２】 ここで、
【００３４】
【数３３】 また、Niは対応する材料層における夫々の複合屈折率である。例えば、ｎ0、
ｎ1およびｎ2は、空気、フィルムおよび基板の複合屈折率に対応する。例えば、
空気の屈折率は単純に1であり、フィルムの屈折率は典型的には3.42であり、基
板の屈折率は式（３−10）の量子物理学に従って、キャリア濃度に依存して誘導
される。角度ψ0、ψ1、ψ2は、それぞれ空気、フィルムおよび基板の中の光伝
播の複合角度を意味する。これら角度の計算において、ψ0は典型的には30°で
あるが変化してもよいのに対して、ψ1およびψ2はSnellの法則により次式から
決定される。
【００３５】
【数３４】 および
【００３６】
【数３５】 ステップ211において、ユーザは、緩やかなプロファイルを有するものとして
遷移層を表すように選択すればよい。次いで、遷移層の参照モデルが形成され、
ここで遷移層の形状および厚さが決定される。
【００３７】 図４は、遷移層306をモデル化するために使用される遷移層参照モデル400を示
している。このモデル400は、多くの区画402に分割された遷移層を表している。
区画の正確な数はユーザによって決定される。より多くの区画を定義すればより
正確な結果が生じるが、処理時間が増大する可能性がある。より少ない区画は精
度の低い結果を生じるが、処理時間は減少する。各区画には遷移特性マトリック
スＭが割当てられ、該マトリックスは、ｓ-偏光については下記により与えられ
、
【００３８】
【数３６】 また、ｐ-偏光に付いては下記により与えられる：
【００３９】
【数３７】 ここで、
【００４０】
【数３８】
【数３９】 である。
【００４１】 上記式において、σはcm-1で表した波数であり、θは該区画中における伝播の
複合角度であり、ｔは該セクションの厚さであり、ｎ0は空気中の屈折率であり
、ψ0は空気中の入射角度（典型的には30°）であり、ｎiは式（3−10）の量子
力学により定義される対応区画の複合屈折率である。式（18a）および（18b）は
、ψ0からψiを決定するために使用される。
【００４２】 遷移層についての全体の遷移特性マトリックスは、下記のように、各区画の個
々のマトリックスの積によって与えられ、ここでｎは区画の数である。
【００４３】
【数４０】 同じ技術を利用して、下記のように、フィルム層についての特性マトリックス
を定義することができる。
【００４４】
【数４１】 従って、全体のモデルについての全体の特性マトリックスは、下記に表される
ように、フィルムマトリックスと遷移マトリックスとの積によって与えられる。
【００４５】
【数４２】 上記ステップにおいて、同じ技術を利用してその特性マトリックスを形成し、
これに式２２ｂのフィルムおよび遷移層特性マトリックスを乗じることにより、
SiO2層の寄与を計算に入れることが可能である。
【００４６】 全体の特性マトリックスに基づき、ｓ-偏光について、同じサンプルからの反
射係数が下記により与えられ、
【００４７】
【数４３】 また、ｐ-偏光について、サンプルからの反射係数が下記により与えられ、
【００４８】
【数４４】 入射媒体（空気）および基板について、その中のｐ0およびｐsは、夫々の反射係
数に対する基板の効果を説明している。
【００４９】 緩やかなプロファイルを有する遷移層の事例について、ｓおよびｐ偏向した反
射率は下記により与えられる。
【００５０】
【数４５】 図２を再度参照すると、ステップ２１２において、モデル（Ｒmod）について
の全体の反射率は、選択された遷移層モデリングに従って得られる。ユーザが急
峻なプロファイルを選択したときは、式（11）および（11a）からのＲsおよびＲ
pが使用される。緩やかなプロファイルが選択されれば、式（25）および（25a）
からのＲsおよびＲpが使用される。その結果、全体の反射率モデルは、次式に従
って表すことができる。
【００５１】
【数４６】 ここで、ξおよびζは、次のステップの際に決定されるべきパラメータαおよび
βをもったFT-IR装置の偏光特性を含む、周波数依存性のパラメータ化された関
数である。
【００５２】 ステップ214ではエラー関数（MSE）が作成され、下記のように表される。
【００５３】
【数４７】 ここで、Ｒmod（ｚ）は、式（26）のモデル化された反射率スペクトルであり、
量ｚはパラメータ値のベクトル：ｚ＝［N1、N2、d0、d1、dtran、X1、X2、α、
β］である。
【００５４】 ステップ216において、最適化および決定プロセスが行なわれる。最適化を達
成するために、Levenberg-Marquart非線形回帰法のような非線形回帰法に従って
パラメータベクトルｚを変化させ、MSEを最小化する。MSEが最小化されたとき、
対応するベクトルｚは、フィルム層の厚さのような問題のパラメータを含む。
【００５５】 図５は、関連の基板層を備えた0.2μmのエピ層サンプルについての、Ｒexp値
およびＲmod値を示している。グラフ500は、反射率値 vs. 波数を示しており、
ここでＲexp値は実線としてプロットされ、またＲmod値は破線で示されている。
測定方法200における最適化ステップ216は、既知の0.2μmエピ層サンプルについ
て、エピ層の厚さは245.3nmであり、基板ドーピングレベルは6.12E19cm-3である
と決定した。
【００５６】 図６は、イオン質量スペクトロスコピー（SIMS）を使用して、同じサンプルを
測定したときに得られた結果を示している。SIMSは破壊測定技術であり、該サン
プルは、測定を行うときにレーザによって破壊される。点602に見られるように
、エピ層の深さは略240〜250 nmである。基板のドーパント濃度は604に示されて
おり、略6.1E19cm-3であった。こうして、二つの方法で略同じ結果が得られたが
、本発明の測定方法200は、SIMS技術のようなサンプルの破壊を必要としなかっ
た。
【００５７】 図７は、本発明の教示に従って構成された測定装置700を備えた、本発明のも
う一つの実施例を示している。測定装置700は、コンピュータ102、光源104、光
学系106、検体ホルダ108および検出器110を含む、図１のFT-TRスペクトル分析器
を具備している。この測定装置700は、参照サンプル116をも含んでいる。また、
この測定装置には、調節可能な赤外偏向子702が含まれている。この調節可能な
赤外偏向子702は、光学系106と検体ホルダ108との間に配置され、入射光線112の
経路内に位置している。調節可能な赤外偏向子702は、入射光線112の偏光状態を
選択された値に設定するために使用される。通常、この選択された値は完全なｓ
-偏光または完全なｐ-偏光であるが、所望のときは、ｓ偏光およびｐ偏光の如何
なる組合せであってもよい。入射光線112の偏光を設定することにより、入射光
線におけるｓ偏光およびｐ偏光の比率を正確に既知の値に設定できるから、測定
装置700における不完全さの影響が排除される。これは、パラメータαおよびβ
を省略することにより、最適化ベクトルｚにおけるパラメータの数を減少させる
ように働き、これによって測定の堅牢性および正確性を増大させる。
【００５８】 測定法200は、測定装置700と共に使用することができるが、調節可能な赤外偏
向子702は、下記で述べるように、調節可能な赤外偏向子702は測定法200におけ
るステップの単純化または変更をもたらす。
【００５９】 ステップ212において、式（26）における値Ｒmodは、調節可能な偏向子702の
偏光設定に従って、ＲsおよびＲpによって与えられる。こうして、調節可能な赤
外偏向子を使用する結果として、パラメータαおよびβは最適化ベクトルｚから
除去される。例えば、調節可能な赤外偏向子702を完全なｓ-偏光に設定すれば、
Ｒmodは Ｒmod＝Ｒs によって与えられる。
【００６０】 調節可能な赤外偏向子702を完全なｐ-偏光に設定すれば、Ｒmodは Ｒmod＝Ｒp によって与えられる。
【００６１】 ＲsおよびＲpの値は第一の実施例におけると同様にして決定され、従って、こ
こではステップ210またはステップ211の何れかにおいて、ユーザーが遷移層のプ
ロファイルを設定し且つ光学定数をモデル化する。
【００６２】 ステップ214は先のようにして実行されるが、エラー関数（MSE）においてＲmo
d(z)は単純化され、また少数のパラメータは分解される必要がある：ｚ＝［N1、
N2、d0、d1、dtran、X1、X2］。
【００６３】 図８は、本発明の教示に従って構築された測定装置800を具備した、本発明の
もう一つの実施例を示している。測定装置800は、コンピュータ102、光源104、
光学系106、検体ホルダ108および検出器110を含んだ図１のFT-IRスペクトロメー
タを具備している。この測定装置800はまた、第一の調節可能な赤外偏向子802、
第二の調節可能な赤外偏向子804、および無色の位相遅延器806を含んでいる。第
一の調節可能な偏向子は、光学系106と検体ホルダ108との間に配置され、入射光
線112の光路内に位置している。無色の位相遅延器806は、第一の調節可能な偏向
子802と検体ホルダ108との間に配置され、偏光された光線808の光路内に位置し
ている。第二の調節可能な偏向子804は、検体ホルダ108と検出器110との間に配
置され、反射光線114の光路内に位置している。
【００６４】 図９は、図８の実施例における光学系114から検出器110までの光路の詳細な図
を示している。図９には、そのなかに偏向子812、偏向子814および位相遅延器81
6の動作が描かれている。また、入射光線818および反射光線822も示されている
。
【００６５】 図１０は、測定装置800を利用して、半導体材料のドーピングレベルを非破壊
的に測定するための測定方法を示している。この方法は６工程からなっており、
入射光と問題のサンプルからの反射光との間の偏光状態の変化を正確に測定する
ように設計されている。偏光の変化は、二つの量の測定によって決定される。第
一の量はtanΨであり、これは反射ｐ偏光フィールドおよび反射ｓ偏光フィール
ドの振幅の比である。第二の量はΔであり、これは反射ｐ偏光フィールドと反射
ｓ偏光フィールドとの間の位相差である。これら二つの量を組み合わせることに
より、組み合わされた複合量は次式のように表すことができる。
【００６６】
【数４８】 測定法1000では、参照サンプル116は排除されるが、問題のパラメータに関す
る測定の精度は１以上のオーダーだけ増大する。
【００６７】 ステップ1002では、装置のキャリブレーション操作が行われる。サンプルが検
体ホルダ108から除去され、第一の偏向子802は45°でセットされ、位相遅延器は
90°でセットされる。第二の偏向子804を0°、45°、90°および135℃に夫々設
定して、四つの強度読み値が検出器110に集められる。これらの強度読み値は、
それぞれＩ0(0)、Ｉ0(45)、Ｉ0(90)およびＩ0(135)と称され、下記の関係を得る
ために使用される。
【００６８】
【数４９】
【数５０】 ステップ1004では測定操作が行なわれる。サンプルが検体ホルダ108に挿入さ
れ、ステップ1002の手順が繰り返される。これにより四つの強度スペクトルＩ0(
0)、Ｉ0(45)、Ｉ0(90)およびＩ0(135)の組がそれぞれ生じる。この測定された強
度スペクトルから、次式の関係が得られる。
【００６９】
【数５１】 ステップ1006においては、ステップ1004からの実験的関係を使用して、次のよ
うな実験的振幅比tan（Ψexp）および実験的位相変化Δexpの式を得る。
【００７０】
【数５２】 なお、式（34）は、位相遅延器を0°に設定して得られ、これは薄いフィルム
相を測定するときの低い感度をもたらす。次式（34a）は位相遅延器を90°にセ
ットしたときの結果であり、これは薄いフィルム相を測定するときに、より高い
感度を提供する。
【００７１】
【数５３】 図１１は、種々のエピ層の厚さのサンプルについて、上記手順から得られるΔ
expの測定を示している。
【００７２】 図１０を再度参照すると、ステップ1008においては、ステップ208、210および
211に従ってサンプルの反射率モデルが計算される。遷移相をモデル化するため
にユーザがどのように選択したかに基づき、式（12−13）または式（23−24）か
ら得た反射係数γsおよびγpを使用して、次式に従い、モデル化された振幅比ta
nΨmodおよびモデル化された位相変化Δmodを得る。
【００７３】
【数５４】 ステップ1010では、エラー関数（MSE）が形成され、下記のように定義される
。
【００７４】
【数５５】 ここで、ｚ＝［N1、N2、d0、d1、dtran、X1、X2］である。
【００７５】 ステップ1030では、最適化および決定プロセスが行なわれる。最適化を達成す
るために、Levenberg-Marquart非線形回帰法のような非線形回帰法に従ってパラ
メータベクトルｚを変化させ、MSEを最小化する。MSEが最小化されたとき、対応
するベクトルｚは、ドーパント濃度レベルのような問題のパラメータを含んでい
る。
【００７６】 図１２は、関連の基板層を備えた0.2μmのエピ層サンプルについての、Δexp
値およびΔmod値の例を示している。グラフ1200は、Δ値 vs. 波数を示しており
、Δexp値値は実線でプロットされ、またΔmod値は破線でプロットされている。
測定法方1000における最適化ステップ1020は、既知の0.2μmエピ層サンプルにつ
いて、エピ層の厚さは339 nmであり、基板ドーピングレベルは4.38E19 cm-3であ
るとを決定した。
【００７７】 当業者には理解されるように、本発明は、その精神または本質的特徴を逸脱す
ることなく、他の特定の形態で実施することができる。従って、ここでの開示お
よび説明は、特許請求の範囲に記載した発明の範囲の例示を目的としたものであ
り、その範囲を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の第一の実施例を示している。
【図２】 図２は、図１の実施例と共に使用するための本発明の方法を示している。
【図３】 図３は、半導体サンプルの多重スタックモデルを示している。
【図４】 図４は、遷移層のモデルを示している。
【図５】 図５は、図２の方法の結果を示している。
【図６】 図６は、SIMS測定の結果を示している。
【図７】 図７は、本発明のもう一つの実施例を示している。
【図８】 図８は、本発明のもう一つの実施例を示している。
【図９】 図９は、図８の実施例と共に使用するための、本発明のもう一つの方法を示し
ている。
【図１０】 図１０は、図８の実施例の詳細な図を示している。
【図１１】 図１１は、種々の厚さのエピ層サンプルについてのΔexpのグラフを示してい
る。
【図１２】 図１２は、0.2μmのエピ層サンプルについてのΔexpおよびΔmodのグラフを示
している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，Ｊ Ｐ Ｆターム(参考） 2F065 AA30 CC17 FF49 LL33 2G059 AA01 BB10 BB16 EE02 EE05 EE09 EE12 FF08 GG00 GG04 HH01 JJ13 JJ15 JJ19 JJ22 KK01 4M106 AA10 CB02 DH13 【要約の続き】 6）。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体の少なくとも一つのパラメータを決定するための方法
    であって： 半導体の実験的反射率スペクトルを測定するステップと； フィルム層、遷移層および基板層を有する半導体の分析モデルを構築するステ
    ップと； 前記分析モデルの垂直反射率Ｒsおよび平行反射率Ｒpをモデル化するステップ
    と； 前記垂直反射率Ｒsおよび前記平行反射率Ｒpから、前記分析モデルについて、
    モデル反射率スペクトルＲmodを計算するステップと； 前記モデル反射率スペクトルを調節して、前記実験的反射率スペクトルとの最
    良適合関係を達成し、調節されたモデル反射率スペクトルを形成するステップと
    ； 前記調節されたモデル反射率スペクトルから、前記少なくとも一つのパラメー
    タを決定するステップとを具備する方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって：前記測定するステップは、 前記半導体の反射率スペクトルＩsampを測定することと； 参照の反射率スペクトルＩrefを測定することと； 次式に従って、実験的反射率スペクトルＲ(exp)を計算することと 【数１】 を具備する方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法であって：前記モデル化するステップ
    は、 前記フィルム層および前記基板層の夫々について、光学定数ηおよびκを含む
    屈折率ｎをモデル化し、光学定数ηiおよびκiを含む屈折率マトリックスｎiが
    形成されるステップと； 前記フィルム層および前記基板層について、次式に従って前記光学定数ηiお
    よびκiを計算し、 【数２】 ここで、 【数３】 であり、またEfは次の条件から決定されるステップと； 【数４】 次式に従って、前記垂直反射率（Ｒs）および前記平行反射率（Ｒp）を計算し
    、 【数５】 ここで、 【数６】 であるステップとを具備する方法。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の方法であって：前記モデル反射率スペクト
    ルＲmodを計算するステップは、次式に従って前記モデル反射率スペクトルＲmod
    を計算するステップを具備し、 【数７】 ここで、ξおよびζはFT-IR装置の偏光特性を含む周波数依存性パラメータで表
    示された関数である方法。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の方法であって：前記モデル反射率スペクト
    ル調節を調節するステップは、 次式に従ってエラー関数MSEを定義し、 【数８】 ここで、ｚは前記少なくとも一つのパラメータを含むパラメータ値のベクトルで
    あるステップと； MSEの値を最小化するように非線形回帰法に従ってｚを変化させ、前記調節さ
    れたモデル反射率スペクトルを形成するステップとを具備する方法。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の方法であって：前記モデル化するステップ
    が、 前記遷移層を複数の区画としてモデル化するステップと； 前記複数の区画の夫々について、前記光学定数ηおよびκを含む屈折率ｎをモ
    デル化して、前記光学定数ηiおよびκiを含む前記屈折率マトリックスｎiが次
    式に従って形成され、 【数９】 ここで、 【数１０】 であり、またEfは次の条件から決定されるステップと； 【数１１】 前記複数の区画の夫々に特性マトリックスＭsおよびＭpを割当て、その際にｓ
    -偏光については、次式に従って前記Ｍsが割当てられ、 【数１２】 また、ｐ-偏光については、次式に従って前記Ｍpが割当てられ、 【数１３】 ここで、 【数１４】 であるステップと； 次式に従って、 【数１５】 前記遷移層についての特性マトリックスＭs/pを、全ての前記特性マトリックス
    Ｍの積として定義するステップと； 次式に従って、前記フィルム層について特性マトリックスＭfs/pを割当てるス
    テップと； 【数１６】 前記分析モデルについての全体の特性マトリックスＭtots/pを、次式に従って
    、前記Ｍs/pおよび前記Ｍfs/pの積として計算するステップと； 【数１７】 前記ｓ-偏光について、次式で与えられる反射係数ｒsを計算するステップと； 【数１８】 前記ｐ-偏光について、次式で与えられる反射係数ｒsを計算するステップと； 【数１９】 前記垂直反射率Ｒsおよび前記平行反射率Ｒpを、次式 【数２０】 に従って計算するステップとを具備する方法。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の方法であって：次式に従ってモデル反射率
    スペクトルＲmodを計算するステップを具備し、 【数２１】 ここで、ξおよびζはFT-IR装置の偏光特性を含む周波数依存性パラメータで表
    示された関数である方法。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の方法において：前記モデル反射率スペクト
    ル調節を調節するステップは、 次式に従ってエラー関数を定義し、 【数２２】 ここで、ｚは少なくとも一つのパラメータを含むパラメータ値のベクトルである
    ステップと； MSEの値を最小化するように非線形回帰法に従ってｚを変化させ、前記調節さ
    れたモデル反射率スペクトルを形成するステップとを具備する方法。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の方法であって：前記測定するステップは、 偏光のみを照射するように光源を設定することと； 前記半導体の反射スペクトル（Ｉsamp）を測定することと； 参照の反射スペクトル（Ｉref）を測定することと； 次式に従って実験的反射スペクトル（R(exp)）を計算すること 【数２３】 とを具備する方法。
  10. 【請求項１０】 半導体の少なくとも一つのパラメータを決定するための方
    法であって： 前記半導体の実験的振幅および実験的位相を測定するステップと； フィルム層を有する前記半導体の分析モデルを構築するステップと； 前記分析モデルの垂直反射率Ｒsおよび平行反射率Ｒpをモデル化するステップ
    と； 前記垂直反射率Ｒsおよび平行反射率Ｒpから、モデル化された振幅およびモデ
    ル化された位相を計算するステップと； 前記モデル化された振幅および前記モデル化された位相を調節して、前記実験
    的振幅および前記実験的位相との最良の適合関係を夫々達成し、調節されたモデ
    ル振幅および調節されたモデル位相を形成するステップと； 前記調節され且つモデル化された振幅および前記調節され且つモデル化された
    位相から、少なくとも一つのパターンを決定するステップとを具備した方法。
JP2000544982A 1998-04-21 1999-04-20 反射率スペクトル測定を用いた半導体の非破壊分析 Pending JP2002512441A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8263998P 1998-04-21 1998-04-21
US60/082,639 1998-04-21
US09/294,247 US6242739B1 (en) 1998-04-21 1999-04-19 Method and apparatus for non-destructive determination of film thickness and dopant concentration using fourier transform infrared spectrometry
US09/294,247 1999-04-19
PCT/US1999/008721 WO1999054679A1 (en) 1998-04-21 1999-04-20 Non-destructive analysis of a semiconductor using reflectance spectrometry

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002512441A true JP2002512441A (ja) 2002-04-23
JP2002512441A5 JP2002512441A5 (ja) 2006-03-23

Family

ID=26767688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000544982A Pending JP2002512441A (ja) 1998-04-21 1999-04-20 反射率スペクトル測定を用いた半導体の非破壊分析

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6242739B1 (ja)
EP (1) EP1078217B1 (ja)
JP (1) JP2002512441A (ja)
AU (1) AU743188B2 (ja)
CA (1) CA2328624A1 (ja)
DE (1) DE69917899T2 (ja)
WO (1) WO1999054679A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006519992A (ja) * 2003-03-06 2006-08-31 ザイゴ　コーポレーション 走査干渉分光を用いた複雑な表面構造のプロファイリング
JP2006519993A (ja) * 2003-03-06 2006-08-31 ザイゴ　コーポレーション 走査干渉分光を用いた複雑な表面構造のプロファイリング

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL132639A (en) * 1999-10-28 2003-11-23 Nova Measuring Instr Ltd Optical measurements of patterned structures
EP1309849A2 (en) * 2000-08-10 2003-05-14 Therma-Wave, Inc. Database interpolation method for optical measurement of diffractive microstructures
US6947135B2 (en) * 2002-07-01 2005-09-20 Therma-Wave, Inc. Reduced multicubic database interpolation method for optical measurement of diffractive microstructures
US7139081B2 (en) * 2002-09-09 2006-11-21 Zygo Corporation Interferometry method for ellipsometry, reflectometry, and scatterometry measurements, including characterization of thin film structures
US7869057B2 (en) * 2002-09-09 2011-01-11 Zygo Corporation Multiple-angle multiple-wavelength interferometer using high-NA imaging and spectral analysis
US6623995B1 (en) * 2002-10-30 2003-09-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Optimized monitor method for a metal patterning process
US7006222B2 (en) * 2003-01-08 2006-02-28 Kla-Tencor Technologies Corporation Concurrent measurement and cleaning of thin films on silicon-on-insulator (SOI)
US7271918B2 (en) * 2003-03-06 2007-09-18 Zygo Corporation Profiling complex surface structures using scanning interferometry
US7106454B2 (en) * 2003-03-06 2006-09-12 Zygo Corporation Profiling complex surface structures using scanning interferometry
US7324214B2 (en) * 2003-03-06 2008-01-29 Zygo Corporation Interferometer and method for measuring characteristics of optically unresolved surface features
WO2005029193A2 (en) * 2003-09-15 2005-03-31 Zygo Corporation Interferometric analysis of surfaces.
TWI335417B (en) 2003-10-27 2011-01-01 Zygo Corp Method and apparatus for thin film measurement
US20060012582A1 (en) * 2004-07-15 2006-01-19 De Lega Xavier C Transparent film measurements
EP2108919B1 (en) * 2005-01-20 2015-03-11 Zygo Corporation Interferometer for determining characteristics of an object surface
US7884947B2 (en) * 2005-01-20 2011-02-08 Zygo Corporation Interferometry for determining characteristics of an object surface, with spatially coherent illumination
US7179665B1 (en) 2005-02-17 2007-02-20 Midwest Research Institute Optical method for determining the doping depth profile in silicon
TWI394930B (zh) * 2005-05-19 2013-05-01 Zygo Corp 取得薄膜結構資訊之低同調干涉信號的分析方法及裝置
US20060266743A1 (en) * 2005-05-30 2006-11-30 National Chiao Tung University Laser-ablated fiber devices and method of manufacturing the same
WO2007044786A2 (en) * 2005-10-11 2007-04-19 Zygo Corporation Interferometry method and system including spectral decomposition
US7469164B2 (en) * 2006-06-26 2008-12-23 Nanometrics Incorporated Method and apparatus for process control with in-die metrology
WO2008011510A2 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Zygo Corporation Compensation of systematic effects in low coherence interferometry
JP5502491B2 (ja) * 2006-12-22 2014-05-28 ザイゴ コーポレーション 表面特徴の特性測定のための装置および方法
US7889355B2 (en) * 2007-01-31 2011-02-15 Zygo Corporation Interferometry for lateral metrology
US7619746B2 (en) * 2007-07-19 2009-11-17 Zygo Corporation Generating model signals for interferometry
DE102007034289B3 (de) * 2007-07-20 2009-01-29 Helmholtz-Zentrum Berlin Für Materialien Und Energie Gmbh Verfahren zur in-situ-Bestimmung der stofflichen Zusammensetzung von optisch dünnen Schichten, Anordnungen zur Durchführung und Anwendungen des Verfahrens
US8072611B2 (en) * 2007-10-12 2011-12-06 Zygo Corporation Interferometric analysis of under-resolved features
JP5222954B2 (ja) * 2007-11-13 2013-06-26 ザイゴ コーポレーション 偏光スキャンを利用した干渉計
WO2009079334A2 (en) 2007-12-14 2009-06-25 Zygo Corporation Analyzing surface structure using scanning interferometry
US8004688B2 (en) 2008-11-26 2011-08-23 Zygo Corporation Scan error correction in low coherence scanning interferometry
US8115932B2 (en) * 2009-05-28 2012-02-14 Corning Incorporated Methods and apparatus for measuring ion implant dose
CN103052875B (zh) * 2010-05-03 2016-04-27 奥罗拉控制技术有限公司 测量半导体层掺杂剂含量的非接触系统
US8804106B2 (en) * 2011-06-29 2014-08-12 Kla-Tencor Corporation System and method for nondestructively measuring concentration and thickness of doped semiconductor layers
WO2013061417A1 (ja) * 2011-10-26 2013-05-02 三菱電機株式会社 膜厚測定方法
US9140542B2 (en) 2012-02-08 2015-09-22 Honeywell Asca Inc. Caliper coating measurement on continuous non-uniform web using THz sensor
CN105829866B (zh) * 2013-11-15 2019-07-02 派克米瑞斯有限责任公司 用于使用太赫兹辐射确定片状电介质样本的至少一种性质的系统
US10156476B2 (en) * 2014-11-13 2018-12-18 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Solid state wideband fourier transform infrared spectrometer
TW202136743A (zh) * 2019-12-05 2021-10-01 加拿大商奧羅拉太陽能科技加拿大公司 對半導體材料進行特性分析之系統和方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4555767A (en) 1982-05-27 1985-11-26 International Business Machines Corporation Method and apparatus for measuring thickness of epitaxial layer by infrared reflectance
US4625114A (en) 1985-07-15 1986-11-25 At&T Technologies, Inc. Method and apparatus for nondestructively determining the characteristics of a multilayer thin film structure
US5091320A (en) * 1990-06-15 1992-02-25 Bell Communications Research, Inc. Ellipsometric control of material growth
US5386118A (en) 1992-05-11 1995-01-31 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method and apparatus for determination of interstitial oxygen concentration in silicon single crystal
US5354575A (en) * 1993-04-16 1994-10-11 University Of Maryland Ellipsometric approach to anti-reflection coatings of semiconductor laser amplifiers
US5408322A (en) * 1993-04-26 1995-04-18 Materials Research Corporation Self aligning in-situ ellipsometer and method of using for process monitoring
US5604581A (en) 1994-10-07 1997-02-18 On-Line Technologies, Inc. Film thickness and free carrier concentration analysis method and apparatus
EP0737856B1 (en) * 1995-04-14 2010-04-28 J.A. Woollam Co. Inc. A method of investigating samples by changing polarisation
US5900633A (en) * 1997-12-15 1999-05-04 On-Line Technologies, Inc Spectrometric method for analysis of film thickness and composition on a patterned sample

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006519992A (ja) * 2003-03-06 2006-08-31 ザイゴ　コーポレーション 走査干渉分光を用いた複雑な表面構造のプロファイリング
JP2006519993A (ja) * 2003-03-06 2006-08-31 ザイゴ　コーポレーション 走査干渉分光を用いた複雑な表面構造のプロファイリング
JP4791354B2 (ja) * 2003-03-06 2011-10-12 ザイゴ コーポレーション 走査干渉分光を用いた複雑な表面構造のプロファイリング

Also Published As

Publication number Publication date
DE69917899T2 (de) 2005-08-25
WO1999054679A1 (en) 1999-10-28
EP1078217A4 (en) 2001-07-25
US6242739B1 (en) 2001-06-05
AU743188B2 (en) 2002-01-17
AU3571899A (en) 1999-11-08
EP1078217B1 (en) 2004-06-09
DE69917899D1 (de) 2004-07-15
CA2328624A1 (en) 1999-10-28
EP1078217A1 (en) 2001-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002512441A (ja) 反射率スペクトル測定を用いた半導体の非破壊分析
US6153444A (en) Method of measuring free carrier concentration and/or thickness of a semiconductor and process of manufacturing semiconductor device and semiconductor wafer using such method
US7321426B1 (en) Optical metrology on patterned samples
US6392756B1 (en) Method and apparatus for optically determining physical parameters of thin films deposited on a complex substrate
US6665071B2 (en) Method for determining ion concentration and energy of shallow junction implants
US6678349B2 (en) Apparatus for analyzing samples using combined thermal wave and X-ray reflectance measurements
US20020113966A1 (en) Parametric profiling using optical spectroscopic systems
Fanton et al. Multiparameter measurements of thin films using beam‐profile reflectometry
JPH06101505B2 (ja) 半導体のイオン注入用量レベル評価方法及び装置
US6535285B1 (en) Combination thermal wave and optical spectroscopy measurement system
US6222199B1 (en) Ultrathin layer measurement having a controlled ambient of light path
US7508511B2 (en) Method and apparatus for improved ellipsometric measurement of ultrathin films
US7414721B1 (en) In-situ metrology system and method for monitoring metalization and other thin film formation
Gamsky et al. Infrared reflection absorption spectroscopy of photoresist films on silicon wafers: measuring film thickness and removing interference fringes
Zaidi et al. FTIR based nondestructive method for metrology of depths in poly silicon-filled trenches
Ohlídal et al. Analysis of thin films with slightly rough boundaries
Epner et al. Spectroscopic Ellipsometry Analysis of Opaque Gold Film for Epner Technology
JPS597226A (ja) 偏光解析モニタの入射角測定法
JP2004266292A (ja) 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置
JPH08254509A (ja) Ｘ線反射率解析方法及び装置
JP2004239924A (ja) 測定方法、測定装置および品質管理方法
JPH07249662A (ja) 半導体基板の評価方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060126

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080407

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080908