JP2007273619A - Method for predicting rate of change, storage medium, and substrate-treating system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変化率予測方法、記憶媒体及び基板処理システムに関し、特に、基板上に形成された膜の仕様値の変化率予測方法に関する。 The present invention relates to a change rate prediction method, a storage medium, and a substrate processing system, and more particularly, to a change rate prediction method for specification values of a film formed on a substrate.
半導体デバイスの高集積化等に伴って基板上の配線構造が微細化している。そのため、配線間の絶縁膜による寄生容量の低減が重要になっている。そこで、近年、配線間の絶縁膜による寄生容量を低減させるために低誘電率の有機材料及び無機材料が種々開発されている。これらのうち有機材料がLow−k材として層間絶縁膜や保護膜等に使用されている。このLow−k膜材は、例えば、スピンコータ及びベーク炉を用いて基板の表面に塗布され、且つ熱処理が施されて層間絶縁膜としてのSOD(Spin on dielectrics)膜を形成する。しかしながら、SOD膜は液体材料の塗布によって形成される膜であり、さらに、気孔率を高めて低誘電率を確保するため、機械的強度が低い。 As semiconductor devices are highly integrated, the wiring structure on the substrate is becoming finer. Therefore, it is important to reduce the parasitic capacitance due to the insulating film between the wirings. In recent years, various organic materials and inorganic materials having a low dielectric constant have been developed in order to reduce parasitic capacitance due to an insulating film between wirings. Of these, organic materials are used as interlayer insulating films and protective films as low-k materials. The low-k film material is applied to the surface of the substrate using, for example, a spin coater and a baking furnace, and is subjected to heat treatment to form an SOD (Spin on dielectrics) film as an interlayer insulating film. However, the SOD film is a film formed by applying a liquid material, and further has a low mechanical strength in order to increase the porosity and ensure a low dielectric constant.
Low−k膜材から形成された層間絶縁膜の機械的強度を向上させる方法として、層間絶縁膜としての低誘電性の高分子誘電体組成物層を電子ビームに暴露して高分子誘電体組成物層を硬化(改質、キュア)する方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 As a method for improving the mechanical strength of an interlayer insulating film formed from a low-k film material, a polymer dielectric composition is formed by exposing a low dielectric polymer dielectric composition layer as an interlayer insulating film to an electron beam. A method of curing (modifying or curing) a physical layer is known (for example, see Patent Document 1).
層間絶縁膜に電子ビームを照射して該層間絶縁膜を改質するキュア装置(基板処理装置)は複数の電子ビーム管を備える。該複数の電子ビーム管は、基板上の層間絶縁膜に各電子ビーム管からの電子ビームが満遍なく照射されるように、水平面内において均等配置される。また、キュア装置はヒータを内蔵する載置台を備え、該載置台は載置した基板を加熱する。Low−k膜材は熱硬化性樹脂の性質を有するため、基板の加熱によっても層間絶縁膜を改質することができる。 A curing apparatus (substrate processing apparatus) for modifying an interlayer insulating film by irradiating the interlayer insulating film with an electron beam includes a plurality of electron beam tubes. The plurality of electron beam tubes are equally arranged in a horizontal plane so that the interlayer insulating film on the substrate is uniformly irradiated with the electron beam from each electron beam tube. In addition, the curing device includes a mounting table with a built-in heater, and the mounting table heats the mounted substrate. Since the low-k film material has the property of a thermosetting resin, the interlayer insulating film can be modified by heating the substrate.
層間絶縁膜を改質すると該層間絶縁膜の厚みは小さくなるが、基板では該基板の各所から半導体デバイスが切り出されるため、基板上において層間絶縁膜の厚みの縮小率(以下、「シュリンク率」という。)を均一にする必要がある。 When the interlayer insulating film is modified, the thickness of the interlayer insulating film is reduced. However, since the semiconductor device is cut out from each part of the substrate in the substrate, the reduction rate of the thickness of the interlayer insulating film on the substrate (hereinafter referred to as “shrink rate”) Need to be uniform.
ところが、キュア装置によって改質された層間絶縁膜の厚さを計測すると、基板上においてシュリンク率は均一でないことが知られている。例えば、電子ビーム管直下のシュリンク率は大きく、電子ビーム管から離れた箇所のシュリンク率は小さい。そこで、キュア装置では各電子ビーム管からの電子ビームの強度を調整することによって基板上のシュリンク率の均一化が行われる。電子ビームの強度はモンテカルロ法等を利用する市販のシミュレーションソフトウエアを用いることによって予測することができる。
しかしながら、市販のシミュレーションソフトウエアを用いて予測した電子ビームの強度は定性的には正確であるが、定量的には正確でない。それ故、シミュレーションによって予測された電子ビームの強度から基板上のシュリンク率を定量的に予測することができず、シミュレーションを利用して基板上のシュリンク率の均一化を行うことはできない。 However, the electron beam intensity predicted using commercially available simulation software is qualitatively accurate, but not quantitatively accurate. Therefore, the shrinkage rate on the substrate cannot be quantitatively predicted from the intensity of the electron beam predicted by the simulation, and the shrinkage rate on the substrate cannot be made uniform using the simulation.
したがって、実際に何枚かの基板上の層間絶縁膜を、電子ビームの強度を変化させながら、改質することにより、基板上のシュリンク率の均一化を実現できる電子ビームの強度を実験的に求める必要がある。 Therefore, by actually modifying the interlayer insulating film on several substrates while changing the electron beam intensity, the electron beam intensity can be experimentally realized to achieve a uniform shrink rate on the substrate. Need to ask.
本発明の目的は、基板上における所定の膜の仕様値の変化率の均一化を実現する電子ビームの強度を実験的に求める必要を無くすことができる変化率予測方法、記憶媒体及び基板処理システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a rate-of-change prediction method, a storage medium, and a substrate processing system that can eliminate the need to experimentally obtain the intensity of an electron beam that realizes a uniform rate of change of a specification value of a predetermined film on a substrate. Is to provide.
上記目的を達成するために、請求項1記載の変化率予測方法は、基板上に形成された所定の膜に電子ビームを照射する複数の電子ビーム照射部と、前記所定の膜に所定の処理を施す処理部とを備える基板処理装置において、前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記所定の処理を施すことによって前記所定の膜を変化させたときにおける前記所定の膜の仕様値の変化率を予測する変化率予測方法であって、単数の前記電子ビーム照射部への投入電流値を変化させながら、前記単数の電子ビーム照射部から前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記処理部によって前記所定の処理を前記所定の膜に施す場合における前記所定の膜の仕様値の変化率を実測する変化率実測ステップと、前記単数の電子ビーム照射部から前記所定の膜が受ける前記投入電流の関連値をシミュレーションによって算出する単数電子ビーム関連値算出ステップと、前記変化する投入電流値及び前記実測された変化率の関係を算出する関係算出ステップと、複数の前記電子ビーム照射部から前記電子ビームが照射されたときの投入電流の関連値をシミュレーションによって算出する投入電流値関連値ステップと、前記算出された投入電流の関連値を、前記関係に基づいて前記所定の膜の仕様値の変化率に換算する変化率換算ステップとを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the rate of change prediction method according to claim 1 includes a plurality of electron beam irradiation units that irradiate a predetermined film formed on a substrate with an electron beam, and a predetermined process on the predetermined film. In the substrate processing apparatus provided with a processing unit for performing the processing, the predetermined value of the predetermined film when the predetermined film is changed by irradiating the predetermined film with the electron beam and performing the predetermined processing is used. A change rate prediction method for predicting a change rate, wherein the predetermined film is irradiated with the electron beam while changing a current value applied to the single electron beam irradiation unit. A change rate measurement step of measuring a change rate of a specification value of the predetermined film when the predetermined processing is performed on the predetermined film by the processing unit; and from the single electron beam irradiation unit A single electron beam related value calculating step of calculating a related value of the input current received by the film by simulation; a relationship calculating step of calculating a relationship between the changing input current value and the actually measured change rate; An input current value related value step for calculating a related value of the input current when the electron beam is irradiated from the electron beam irradiation unit by simulation, and the calculated related value of the input current based on the relationship And a change rate conversion step for converting into a change rate of the specification value of the film.
請求項2記載の変化率予測方法は、請求項1記載の変化率予測方法において、前記換算された所定の膜の仕様値の変化率に基づいて基板上における前記所定の膜の仕様値の変化率の均一性を算出する均一性算出ステップを有することを特徴とする。
The change rate prediction method according to
請求項3記載の変化率予測方法は、請求項1又は2記載の変化率予測方法において、前記所定の膜は層間絶縁膜であり、前記所定の膜の仕様値の変化率は前記層間絶縁膜の膜厚縮小率であり、前記投入電流の関連値は前記基板におけるドーズ量であることを特徴とする。
The change rate prediction method according to
請求項4記載の変化率予測方法は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の変化率予測方法において、前記処理部はヒータであり、前記所定の処理は熱処理であることを特徴とする。
The change rate prediction method according to
上記目的を達成するために、請求項5記載の記憶媒体は、基板上に形成された所定の膜に電子ビームを照射する複数の電子ビーム照射部と、前記所定の膜に所定の処理を施す処理部とを備える基板処理装置において、前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記所定の処理を施すことによって前記所定の膜を変化させたときにおける前記所定の膜の仕様値の変化率を予測する変化率予測方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、単数の前記電子ビーム照射部への投入電流値を変化させながら、前記単数の電子ビーム照射部から前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記処理部によって前記所定の処理を前記所定の膜に施す場合における前記所定の膜の仕様値の変化率を実測する変化率実測モジュールと、前記変化する投入電流値及び前記実測された変化率の関係を算出する関係算出モジュールと、複数の前記電子ビーム照射部から前記電子ビームが照射されたときの投入電流の関連値をシミュレーションによって算出する投入電流値関連値モジュールと、前記算出された投入電流の関連値を、前記関係に基づいて前記所定の膜の仕様値の変化率に換算する変化率換算モジュールとを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a storage medium according to
上記目的を達成するために、請求項6記載の基板処理システムは、基板上に形成された所定の膜に電子ビームを照射する複数の電子ビーム照射部及び前記所定の膜に所定の処理を施す処理部を有する基板処理装置と、該基板処理装置を制御する制御装置とを備える基板処理システムであって、前記制御装置は、単数の前記電子ビーム照射部への投入電流値を変化させながら、前記単数の電子ビーム照射部から前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記処理部によって前記所定の処理を前記所定の膜に施す場合における前記所定の膜の仕様値の変化率の実測値と、前記変化する投入電流値との関係を算出し、シミュレーションによって算出された複数の前記電子ビーム照射部から前記電子ビームが照射されたときの投入電流の関連値を、前記関係に基づいて前記所定の膜の仕様値の変化率に換算することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a substrate processing system according to
請求項7記載の基板処理システムは、請求項6記載の基板処理システムにおいて、前記制御装置は、前記換算された前記所定の膜の仕様値の変化率に基づいて各前記電子ビーム照射部から照射される電子ビームの強度を調整することを特徴とする。
The substrate processing system according to
請求項8記載の基板処理システムは、請求項6記載の基板処理システムにおいて、前記制御装置は、前記換算された所定の膜の仕様値の変化率に基づいて基板上における前記変化率の均一性を算出し、さらに、該算出された前記変化率の均一性に基づいて各前記電子ビーム照射部から照射される電子ビームの強度を調整することを特徴とする。
9. The substrate processing system according to
請求項1記載の変化率予測方法、請求項5記載の記憶媒体及び請求項6記載の基板処理システムによれば、単数の電子ビーム照射部への変化する投入電流値と、単数の電子ビーム照射部から所定の膜に電子ビームを照射すると共に処理部によって所定の処理を所定の膜に施す場合における所定の膜の仕様値の変化率の実測値との関係が算出され、シミュレーションによって算出された複数の電子ビーム照射部から電子ビームが照射されたときの投入電流の関連値が、上記関係に基づいて所定の膜の仕様値の変化率に換算されるので、シミュレーションによって所定の膜の仕様値の変化率を定量的に予測することができ、もって、シミュレーションを利用して所定の膜の仕様値の変化率の均一化を行うことができる。したがって、基板上における所定の膜の仕様値の変化率の均一化を実現する電子ビームの強度を実験的に求める必要を無くすことができる。
According to the change rate prediction method according to claim 1, the storage medium according to
請求項2記載の変化率予測方法によれば、換算された所定の膜の仕様値の変化率に基づいて基板上における所定の膜の仕様値の変化率の均一性が算出されるので、所定の膜の仕様値の変化率の均一化を迅速に行うことができる。
According to the change rate prediction method according to
請求項3記載の変化率予測方法によれば、基板上における層間絶縁膜の膜厚縮小率の均一化を実現する電子ビームの強度を実験的に求める必要を無くすことができる。 According to the change rate predicting method of the third aspect, it is possible to eliminate the need to experimentally obtain the electron beam intensity for realizing the uniform thickness reduction rate of the interlayer insulating film on the substrate.
請求項4記載の変化率予測方法によれば、処理部はヒータであり、所定の処理は熱処理である。所定の膜の仕様値の変化は熱処理によっても助長されるが、上記関係に基づいた所定の膜の仕様値の変化率の換算により、シミュレーションによって所定の膜の仕様値の変化率を定量的に正確に予測することができる。 According to the change rate prediction method of the fourth aspect, the processing unit is a heater, and the predetermined processing is heat treatment. The change in the specification value of the predetermined film is also promoted by heat treatment, but the change rate of the specification value of the predetermined film is quantitatively determined by simulation by converting the change rate of the specification value of the predetermined film based on the above relationship. It can be predicted accurately.
請求項7記載の基板処理システムによれば、換算された所定の膜の仕様値の変化率に基づいて各電子ビーム照射部から照射される電子ビームの強度が調整されるので、基板上における所定の膜の仕様値の変化率の均一化を実現する電子ビームの強度を迅速に見つけ出すことができ、もって、所定の膜の仕様値の変化率の均一化を迅速且つ容易に行うことができる。 According to the substrate processing system of the seventh aspect, since the intensity of the electron beam irradiated from each electron beam irradiation unit is adjusted based on the converted rate of change of the specification value of the predetermined film, the predetermined value on the substrate is determined. Therefore, it is possible to quickly find out the intensity of the electron beam that realizes the uniform change rate of the specification value of the film, and the uniform change rate of the specification value of the predetermined film can be quickly and easily performed.
請求項8記載の基板処理システムによれば、換算された所定の膜の仕様値の変化率に基づいて基板上における該変化率の均一性が算出され、さらに、該算出された変化率の均一性に基づいて各電子ビーム照射部から照射される電子ビームの強度が調整されるので、基板上における所定の膜の仕様値の変化率の均一化を実現する電子ビームの強度をより迅速に見つけ出すことができ、もって、所定の膜の仕様値の変化率の均一化をより迅速且つ容易に行うことができる。
According to the substrate processing system of
以下、本発明の実施の形態に係る基板処理システムについて図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a substrate processing system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system according to the present embodiment.
図1において、基板処理システム10は、キュア装置11と制御装置12とを備える。キュア装置11は基板としての電子デバイス用の半導体ウエハW(以下、単に「ウエハW」という。)の表面上に形成された層間絶縁膜、例えば、SiO2及びメチル基を主成分とするLow−k膜(所定の膜)に電子ビームを照射して該Low−k膜の改質を行うものである。
In FIG. 1, the
キュア装置11は、材質が、例えば、アルミニウム等からなり、その内部が気密に閉塞可能に構成され且つウエハWを収容する収容室13と、該収容室13の内部に配設され且つウエハW上のLow−k膜を上側に向けて当該ウエハWを略水平に載置する載置台14と、収容室13の天井部に配設され、載置台14上に載置されたウエハWに対して電子ビームを照射する電子ビーム照射機構16とを備える。
The curing
電子ビーム照射機構16は、水平面内において均等配置された19個の電子ビーム管15(電子ビーム照射部)を有し、19個の電子ビーム管15は載置台14上に載置されたウエハWと略同形状の円形の領域を占め且つ同心円状に配列されるように配設される。電子ビーム照射機構16より照射された電子ビームは、収容室13内の処理空間中の不活性分子と衝突拡散を繰り返して放射状の電子流となるが、本実施形態における「電子ビーム」とはこのような電子流を意味する。
The electron
載置台14は、電子ビームがウエハWに照射される際、電子ビーム照射機構16とウエハWとの距離を調整する。載置台14は、該載置台14のウエハWの載置面に配設されたヒータ(処理部)(図示しない)を有し、該ヒータはウエハWを所定の温度に加熱してLow−k膜に熱処理(所定の処理)を施す。
The mounting table 14 adjusts the distance between the electron
制御装置12はコンピュータ等を有し、キュア装置11の各構成要素、例えば、各電子ビーム管15に接続され、各構成要素の動作、例えば、電子ビーム管15が照射する電子ビームの強度やヒータが放射する熱量を制御する。また、制御装置12はウエハW上のLow−k膜の厚さを測定する膜厚測定装置(図示しない)にも接続され、該膜厚測定装置が実測したLow−k膜の厚さに基づいて該Low−k膜の厚みの縮小率であるシュリンク率(所定の膜の仕様値の変化率、膜厚縮小率)を算出する。すなわち、基板処理システム10はLow−k膜のシュリンク率を測定することができる。
The
また、制御装置12は、1つの電子ビーム管15からウエハWに照射される電子ビームの強度として単位面積当たりの電子の注入量であるドーズ量(投入電流の関連値)をシミュレーションによって算出するコンピュータからなるシミュレータ(図示しない)にも接続される。
In addition, the
ところで、本発明者は、本発明に先立ち、基板処理システム10において、図2に示すように、載置台14上にウエハWを載置し、該ウエハWのLow−k膜17に向けて電子ビーム照射機構16の中心部における電子ビーム管15のみから電子ビーム18を照射すると共に、載置台14のヒータによってウエハWを加熱することにより、Low−k膜17の改質を行ったときLow−k膜のシュリンク率の分布を実測した。
By the way, prior to the present invention, the inventor places the wafer W on the mounting table 14 in the
具体的には、ドーズ量と関連が深い電子ビーム管15への投入電流値を変化させたときにおけるLow−k膜のシュリンク率の分布を実測した。また、実測されたシュリンク率の分布を、ウエハWの中心からの距離を横軸とするグラフにプロットした(図3参照)。
Specifically, the distribution of the shrink rate of the Low-k film when the input current value to the
図3のグラフに示すように、投入電流値を大きくして照射される電子ビーム18の強度を上げていくと、全体的にシュリンク率は大きくなるが、特に、電子ビーム管15の直下に該当するウエハWの中心におけるシュリンク率が著しく大きくなることが分かった。すなわち、部位によってシュリンク率の差が発生することが分かった。また、投入電流値が0μAのときであってもLow−k膜が縮小することも分かった。これは、ヒータの加熱によるものと考えられた。
As shown in the graph of FIG. 3, when the intensity of the
次いで、本発明者は投入電流値を2800μAに設定したときに、1つの電子ビーム管15からウエハWに照射される電子ビームによるドーズ量の分布をシミュレーションによって算出し、図4のグラフに示すように、ウエハWの中心からの距離を横軸として、算出されたドーズ量の分布を投入電流値が2800μAであるときの実測されたシュリンク率の分布と重ね合わせた。このとき、図4のグラフに示すように、シミュレーションによって算出されたドーズ量の分布は、実測されたシュリンク率の分布とずれることが分かった。
Next, when the input current value is set to 2800 μA, the present inventor calculates the dose distribution by the electron beam irradiated to the wafer W from one
そこで、本発明者は、ドーズ量の分布及びシュリンク率の分布のずれを解消すべく、ドーズ量及びシュリンク率の関係に注目した。具体的には、ドーズ量と関連が深い投入電流値及びシュリンク率の関係に注目し、図3のグラフから投入電流値及びウエハWの中心(電子ビーム管15の直下)の実測されたシュリンク率の関係を得た。 Therefore, the present inventor has paid attention to the relationship between the dose amount and the shrink rate in order to eliminate the deviation between the dose amount distribution and the shrink rate distribution. Specifically, paying attention to the relationship between the input current value and the shrink rate, which is closely related to the dose amount, the input current value and the measured shrink rate at the center of the wafer W (directly under the electron beam tube 15) are shown in the graph of FIG. Got a relationship.
図5は、投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係を示すグラフである。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the input current value and the actually measured shrink rate.
図5のグラフにおいて、投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係は、投入電流値を「y」とし且つシュリンク率を「x」とすると、近似曲線、例えば、下記式(1)で示す累乗曲線で表されるのが分かった。 In the graph of FIG. 5, the relationship between the input current value and the actually measured shrinkage ratio is as follows. When the input current value is “y” and the shrinkage ratio is “x”, an approximate curve, for example, a power represented by the following equation (1) I found that it was represented by a curve.
y = 20.898x2.4332 …… (1)
なお、投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係が直線で表されないのは、ヒータによる熱処理の影響と考えられた。なお、投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係は電子ビーム管の仕様等に応じて変化するため、上述した累乗曲線に限られない。
y = 20.898x 2.4332 ...... (1)
Note that the relationship between the input current value and the actually measured shrinkage rate was not represented by a straight line was considered to be due to the effect of heat treatment by the heater. Note that the relationship between the input current value and the actually measured shrinkage ratio changes according to the specifications of the electron beam tube, and so is not limited to the above power curve.
また、上述した図5のグラフで表される投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係は、1個の電子ビーム管15に投入される投入電流値及び該1個の電子ビーム管15の直下における実測シュリンク率の関係であり、上述したように、該関係は近似曲線、例えば、累乗曲線によって表されるが、電子ビーム照射機構16における各電子ビーム管15(19個の電子ビーム管15のそれぞれ)に投入される投入電流値及びウエハW上における全Low−k膜シュリンク率の平均値の関係も近似曲線、例えば、累乗曲線によって表すことができる。
Further, the relationship between the input current value represented by the graph of FIG. 5 and the actually measured shrinkage ratio is as follows: the input current value input to one
次いで、得られた投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係(上記式(1))に基づいて、投入電流値が2800μAであるときの実測されたシュリンク率を投入電流値に換算したところ、図6のグラフに示すように、換算された投入電流値の分布及びシミュレーションによって算出されたドーズ量の分布がほぼ一致することを発見した。したがって、投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係を用いれば、シミュレーションによって算出されたドーズ量の分布から実測されたシュリンク率を予測可能であることが分かった。 Next, based on the relationship between the obtained input current value and the actually measured shrink rate (the above formula (1)), the measured shrink rate when the input current value is 2800 μA is converted into the input current value. As shown in the graph of FIG. 6, it was found that the distribution of the converted input current value and the distribution of the dose amount calculated by the simulation almost coincide. Therefore, it was found that the measured shrinkage rate can be predicted from the dose distribution calculated by the simulation, using the relationship between the input current value and the actually measured shrinkage rate.
次に、本実施の形態に係る変化率予測方法としてのLow−k膜のシュリンク率予測方法について説明する。シュリンク率予測方法は以上得られた知見に基づくものである。 Next, a shrink rate prediction method for a Low-k film as a change rate prediction method according to the present embodiment will be described. The shrink rate prediction method is based on the knowledge obtained above.
図7は、本実施の形態に係る変化率予測方法としてのLow−k膜のシュリンク率予測方法のフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart of a shrink rate prediction method for a Low-k film as a change rate prediction method according to the present embodiment.
図7において、まず、電子ビーム照射機構16の中心部における電子ビーム管15の投入電流値を変化させながら、ウエハWのLow−k膜に向けて当該電子ビーム管15のみから電子ビームを照射すると共に、載置台14のヒータによってウエハWを加熱することにより、Low−k膜の改質を行ったときLow−k膜のシュリンク率の分布を実測する(ステップS71)(変化率実測ステップ)。
In FIG. 7, first, the electron beam is irradiated only from the
次いで、投入電流値及びウエハWの中心(電子ビーム管15の直下)の実測されたシュリンク率の関係を示す累乗曲線を算出する(関係算出ステップ)(ステップS72)。このとき算出される累乗曲線で表される関係は、1個の電子ビーム管15に投入される投入電流値及び該1個の電子ビーム管15の直下における実測シュリンク率の関係であってもよく、電子ビーム照射機構16における各電子ビーム管15(19個の電子ビーム管15のそれぞれ)に投入される投入電流値及びウエハW上における全Low−k膜シュリンク率の平均値の関係であってもよい。
Next, a power curve indicating the relationship between the input current value and the measured shrinkage ratio at the center of the wafer W (just below the electron beam tube 15) is calculated (relation calculation step) (step S72). The relationship represented by the power curve calculated at this time may be a relationship between an input current value input to one
次いで、19個の電子ビーム管15からウエハWに照射される電子ビームによるドーズ量の分布をシミュレーションによって算出する(投入電流値関連値ステップ)(ステップS73)。具体的には、図8に示すように、各電子ビーム管15からウエハW上の点Pまでの距離を算出し、該算出された距離に基づいて各電子ビーム管15から照射される電子ビームによるドーズ量の積算値を算出する。そして、ドーズ量の積算値をウエハW上の各点において算出することによってドーズ量の分布を算出する。
Next, the distribution of the dose amount by the electron beam applied to the wafer W from the 19
次いで、算出されたドーズ量の分布を投入電流値の分布に換算する(ステップS74)。この換算には、例えば、図6のグラフにおける投入電流値及びドーズ量の比を利用する。さらに、換算された投入電流値の分布を、上記算出された投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係を示す累乗曲線に基づいて、Low−k膜のシュリンク率の分布に換算し(ステップS75)(変化率換算ステップ)、本処理を終了する。 Next, the calculated dose distribution is converted into an applied current value distribution (step S74). For this conversion, for example, the ratio between the input current value and the dose amount in the graph of FIG. 6 is used. Further, the distribution of the converted input current value is converted into the distribution of the shrink rate of the Low-k film based on the power curve indicating the relationship between the calculated input current value and the actually measured shrink rate (step S75). ) (Change rate conversion step), this process is terminated.
図7の処理によれば、電子ビーム管15の変化する投入電流値と、単数の電子ビーム管15からLow−k膜に電子ビームを照射すると共にヒータによって熱処理をLow−k膜に施す場合におけるシュリンク率の実測値との関係を示す累乗曲線が算出され、シミュレーションによって算出された19個の電子ビーム管15から電子ビームが照射されたときのドーズ量の分布が、投入電流値及びドーズ量の比、並びに上記算出された累乗曲線に基づいて、Low−k膜のシュリンク率の分布に換算されるので、シミュレーションによってLow−k膜のシュリンク率を定量的に予測することができ、もって、シミュレーションを利用してLow−k膜のシュリンク率の均一化を行うことができる。したがって、ウエハW上におけるシュリンク率の均一化を実現する電子ビームの強度を実験的に求める必要を無くすことができる。
According to the process of FIG. 7, the input current value that changes in the
また、基板処理システム10では、制御装置12が換算されたLow−k膜のシュリンク率の分布に基づいてウエハW上におけるLow−k膜のシュリンク率の均一性を算出してもよく、これにより、シュリンク率の均一化を迅速に行うことができる。さらに、制御装置12が、算出されたLow−k膜のシュリンク率の均一性に基づいて各電子ビーム管15から照射される電子ビームの強度を調整してもよい。これにより、ウエハW上におけるLow−k膜のシュリンク率の均一化を実現する電子ビームの強度を迅速に見つけ出すことができ、もって、Low−k膜のシュリンク率の均一化を迅速且つ容易に行うことができる。
In the
上述した図7の処理では、ドーズ量の積算値の分布を投入電流値の分布に換算するが、予め、1つの電子ビーム管15から照射されるドーズ量の分布及びウエハWの中心(電子ビーム管15の直下)からの距離の関係を、図6のグラフにおける投入電流値及びドーズ量の比を利用して、図9のグラフに示すような、投入電流値及びウエハWの中心からの距離の関係に換算し、ウエハWの各点において投入電流値の積算値を算出してもよい。
In the process of FIG. 7 described above, the distribution of the integrated value of the dose is converted into the distribution of the input current value. However, the distribution of the dose irradiated from one
また、上述した図7の処理は、異なる仕様の電子ビーム管が混在する電子ビーム照射機構を有するキュア装置を備える基板処理システムにも適用することができる。但し、この場合、異なる仕様の電子ビーム管毎に投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係を示す累乗曲線を算出する必要がある。 Moreover, the process of FIG. 7 mentioned above can also be applied to a substrate processing system including a curing device having an electron beam irradiation mechanism in which electron beam tubes of different specifications are mixed. However, in this case, it is necessary to calculate a power curve indicating the relationship between the input current value and the actually measured shrinkage rate for each electron beam tube having a different specification.
さらに、図7の処理は、電子ビーム照射機構16において電子ビーム管15が故障した場合におけるLow−k膜のシュリンク率の分布(図10参照)の算出にも適用することができる。この場合、ウエハW上の各点においてドーズ量の積算値を算出する際に、故障した電子ビーム管15から照射される電子ビームによるドーズ量を加算しなければよい。
Furthermore, the process of FIG. 7 can also be applied to the calculation of the distribution of the shrink rate of the Low-k film (see FIG. 10) when the
また、上述した基板処理システム10においてLow−k膜の改質が行われる基板は電子デバイス用の半導体ウエハに限られず、LCD(Liquid Crystal Display)やFPD(Flat Panel Display)等に用いる各種基板や、フォトマスク、CD基板、プリント基板等であってもよい。
In addition, the substrate on which the low-k film is modified in the
本発明の目的は、上述した本実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、制御装置12に供給し、制御装置12のコンピュータ(またはCPUやMPU等)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
An object of the present invention is to supply a storage medium in which a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiment is recorded to the
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した本実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the program code and the storage medium storing the program code constitute the present invention. .
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RW等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。 Examples of the storage medium for supplying the program code include a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a CD-RW, a DVD-ROM, a DVD-RAM, and a DVD. An optical disc such as RW or DVD + RW, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used. Alternatively, the program code may be downloaded via a network.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記本実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した本実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。 Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the present embodiment are realized, but also an OS (operating system) running on the computer based on the instruction of the program code, etc. Includes a case where part or all of the actual processing is performed and the above-described functions of the present embodiment are realized by the processing.
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した本実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。 Furthermore, after the program code read from the storage medium is written to a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the expanded function is based on the instruction of the program code. This includes a case where the CPU or the like provided on the expansion board or the expansion unit performs part or all of the actual processing, and the above-described functions of the present embodiment are realized by the processing.
上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、OSに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。 The form of the program code may include an object code, a program code executed by an interpreter, script data supplied to the OS, and the like.
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。 Next, examples of the present invention will be specifically described.
まず、上述した基板処理システム10において、載置台14上にウエハWを載置し、該ウエハWのLow−k膜17に向けて電子ビーム照射機構16における19個の電子ビーム管15から電子ビームを照射すると共に、載置台14のヒータによってウエハWを加熱することにより、Low−k膜の改質を行ったときLow−k膜のシュリンク率の分布を実測した(図11(A)参照)。
First, in the
また、上述した基板処理システム10において、上述した図7の処理を実行してシミュレーションによってLow−k膜のシュリンク率の分布を算出した(図11(B)参照)。
In the
図11(A)及び(B)に示すシュリンク率の分布を比較した結果、実測されたシュリンク率の分布とシミュレーションによって算出されたシュリンク率の分布とはほぼ一致することが分かった。すなわち、シミュレーションによって算出された複数の電子ビーム管15からの電子ビームによるドーズ量の分布を投入電流値及び実測されたシュリンク率の関係に基づいてシュリンク率の分布に換算することにより、Low−k膜のシュリンク率を定量的に予測することができることが分かった。
As a result of comparing the shrink rate distributions shown in FIGS. 11A and 11B, it was found that the actually measured shrink rate distribution and the shrink rate distribution calculated by the simulation almost coincide. That is, by converting the dose distribution by the electron beams from the plurality of
W ウエハ
10 基板処理システム
11 キュア装置
12 制御装置
14 載置台
15 電子ビーム管
16 電子ビーム照射機構
17 Low−k膜
18 電子ビーム
Claims (8)
単数の前記電子ビーム照射部への投入電流値を変化させながら、前記単数の電子ビーム照射部から前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記処理部によって前記所定の処理を前記所定の膜に施す場合における前記所定の膜の仕様値の変化率を実測する変化率実測ステップと、
前記変化する投入電流値及び前記実測された変化率の関係を算出する関係算出ステップと、
複数の前記電子ビーム照射部から前記電子ビームが照射されたときの投入電流の関連値をシミュレーションによって算出する投入電流値関連値ステップと、
前記算出された投入電流の関連値を、前記関係に基づいて前記所定の膜の仕様値の変化率に換算する変化率換算ステップとを有することを特徴とする変化率予測方法。 A substrate processing apparatus comprising: a plurality of electron beam irradiation units that irradiate a predetermined film formed on a substrate with an electron beam; and a processing unit that performs a predetermined process on the predetermined film. A change rate prediction method for predicting a change rate of a specification value of the predetermined film when the predetermined film is changed by irradiating a beam and performing the predetermined process,
Irradiating the predetermined film from the single electron beam irradiation unit while irradiating the electron beam to the predetermined film while changing a current value applied to the single electron beam irradiation unit, the predetermined processing is performed by the processing unit. A change rate measurement step of actually measuring the change rate of the specification value of the predetermined film when applied to
A relationship calculating step of calculating a relationship between the changing input current value and the actually measured change rate;
A charge current value related value step for calculating a related value of a charge current when the electron beam is irradiated from a plurality of the electron beam irradiation units;
A change rate prediction method comprising: a change rate conversion step of converting the calculated related value of the input current into a change rate of a specification value of the predetermined film based on the relationship.
単数の前記電子ビーム照射部への投入電流値を変化させながら、前記単数の電子ビーム照射部から前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記処理部によって前記所定の処理を前記所定の膜に施す場合における前記所定の膜の仕様値の変化率を実測する変化率実測モジュールと、
前記変化する投入電流値及び前記実測された変化率の関係を算出する関係算出モジュールと、
複数の前記電子ビーム照射部から前記電子ビームが照射されたときの投入電流の関連値をシミュレーションによって算出する投入電流値関連値モジュールと、
前記算出された投入電流の関連値を、前記関係に基づいて前記所定の膜の仕様値の変化率に換算する変化率換算モジュールとを有することを特徴とする記憶媒体。 A substrate processing apparatus comprising: a plurality of electron beam irradiation units that irradiate a predetermined film formed on a substrate with an electron beam; and a processing unit that performs a predetermined process on the predetermined film. A computer storing a program for causing a computer to execute a change rate prediction method for predicting a change rate of a specification value of the predetermined film when the predetermined film is changed by irradiating a beam and performing the predetermined process A readable storage medium, wherein the program is
Irradiating the predetermined film from the single electron beam irradiation unit while irradiating the electron beam to the predetermined film while changing a current value applied to the single electron beam irradiation unit, the predetermined processing is performed by the processing unit. A change rate measurement module that actually measures the change rate of the specification value of the predetermined film when applied to
A relationship calculation module for calculating a relationship between the changing input current value and the actually measured change rate;
A charge current value related value module for calculating a related value of a charge current when the electron beam is irradiated from a plurality of the electron beam irradiation units;
A storage medium comprising a change rate conversion module that converts the calculated related value of the input current into a change rate of a specification value of the predetermined film based on the relationship.
前記制御装置は、単数の前記電子ビーム照射部への投入電流値を変化させながら、前記単数の電子ビーム照射部から前記所定の膜に前記電子ビームを照射すると共に前記処理部によって前記所定の処理を前記所定の膜に施す場合における前記所定の膜の仕様値の変化率の実測値と、前記変化する投入電流値との関係を算出し、シミュレーションによって算出された複数の前記電子ビーム照射部から前記電子ビームが照射されたときの投入電流の関連値を、前記関係に基づいて前記所定の膜の仕様値の変化率に換算することを特徴とする基板処理システム。 A substrate processing apparatus having a plurality of electron beam irradiation units that irradiate a predetermined film formed on a substrate with an electron beam, and a processing unit that performs a predetermined process on the predetermined film, and a control device that controls the substrate processing apparatus A substrate processing system comprising:
The control device irradiates the predetermined film from the single electron beam irradiation unit while changing the input current value to the single electron beam irradiation unit, and performs the predetermined processing by the processing unit. The relationship between the measured value of the rate of change of the specification value of the predetermined film and the changing input current value when applying to the predetermined film is calculated from the plurality of electron beam irradiation units calculated by simulation. A substrate processing system, wherein a related value of an input current when the electron beam is irradiated is converted into a change rate of a specification value of the predetermined film based on the relationship.
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CN103745944A (en) * | 2014-02-10 | 2014-04-23 | 中国科学院微电子研究所 | Method for monitoring AlGaN/GaN HEMT (High Electron Mobility Transistor) concave grating groove etching |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10118204A (en) * | 1996-08-30 | 1998-05-12 | Hitachi Ltd | Charged particle beam device and its operating method |
JPH11506872A (en) * | 1995-06-15 | 1999-06-15 | アライドシグナル・インコーポレーテッド | Electron beam processed film for microelectronic structure |
JP2002182000A (en) * | 2000-12-14 | 2002-06-26 | Ushio Inc | Electron beam treatment device |
JP2002208555A (en) * | 2001-01-10 | 2002-07-26 | Tokyo Electron Ltd | System and method for treatment |
JP2003289068A (en) * | 2002-01-22 | 2003-10-10 | Tokyo Electron Ltd | Surface treatment device and its method |
JP2004253749A (en) * | 2002-12-27 | 2004-09-09 | Tokyo Electron Ltd | Method and system for treating thin film |
JP2004314154A (en) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Murata Mfg Co Ltd | Laser scanning machining method |
-
2006
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11506872A (en) * | 1995-06-15 | 1999-06-15 | アライドシグナル・インコーポレーテッド | Electron beam processed film for microelectronic structure |
JPH10118204A (en) * | 1996-08-30 | 1998-05-12 | Hitachi Ltd | Charged particle beam device and its operating method |
JP2002182000A (en) * | 2000-12-14 | 2002-06-26 | Ushio Inc | Electron beam treatment device |
JP2002208555A (en) * | 2001-01-10 | 2002-07-26 | Tokyo Electron Ltd | System and method for treatment |
JP2003289068A (en) * | 2002-01-22 | 2003-10-10 | Tokyo Electron Ltd | Surface treatment device and its method |
JP2004253749A (en) * | 2002-12-27 | 2004-09-09 | Tokyo Electron Ltd | Method and system for treating thin film |
JP2004314154A (en) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Murata Mfg Co Ltd | Laser scanning machining method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103745944A (en) * | 2014-02-10 | 2014-04-23 | 中国科学院微电子研究所 | Method for monitoring AlGaN/GaN HEMT (High Electron Mobility Transistor) concave grating groove etching |
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