JP2020522883A5 - - Google Patents

Claims (33)

1. Ｘ線スキャトロメトリベースの計測システムであって、
   半導体ウェハ上に部分的に作製済みの１つ以上の構造を含む測定スポットに向けてある量のＸ線照明光を提供するように構成されたＸ線照明源と、
   前記ある量のＸ線照明光に応答して前記半導体ウェハから反射した、または前記半導体ウェハを透過したある量のＸ線光を検出するように構成された検出器と、
   前記部分的に作製済みの１つ以上の構造に関連する１つ以上の関心パラメータの値を、前記検出されたある量のＸ線光に基づいて決定し、
   前記１つ以上の関心パラメータの値の指標を作製ツールに通信し、それが、前記作製ツールに、前記作製ツールの１つ以上のプロセス制御パラメータの値を調整させる、ように構成されたコンピュータシステムと、
   を備え、
   前記半導体ウェハ上に部分的に作製済みの前記１つ以上の構造が少なくとも部分的に前記作製ツールによって作製されたものである、Ｘ線スキャトロメトリベースの計測システム。
2. 前記Ｘ線照明源は、前記作製ツールが前記１つ以上の構造を作製している間に、前記ある量のＸ線照明光を提供し、前記検出器は前記ある量のＸ線光を検出する、請求項１に記載のＸ線スキャトロメトリベースの計測システム。
3. 前記１つ以上のプロセス制御パラメータの値の調整は、前記作製ツールが前記１つ以上の構造を作製している間に行われる、請求項２に記載のＸ線スキャトロメトリベースの計測システム。
4. 前記Ｘ線照明源および前記検出器は、半導体作製システムの一環として前記作製ツールに一体化されている、請求項２に記載のＸ線スキャトロメトリベースの計測システム。
5. 前記作製ツールは作製プロセス環境を備えた作製プロセスチャンバを備え、前記半導体ウェハは前記作製プロセスチャンバ内に配置され、プロセスインターバル中に前記作製プロセス環境に露出され、前記Ｘ線照明源は前記ある量のＸ線照明光を提供し、前記検出器は前記プロセスインターバル中に前記ある量のＸ線光を検出する、請求項４に記載のＸ線スキャトロメトリベースの計測システム。
6. 前記Ｘ線照明源は、前記作製ツールが作製ステップを完了した後で前記ある量のＸ線照明光を提供し、前記検出器は前記ある量のＸ線光を検出する、請求項１に記載のＸ線スキャトロメトリベースの計測システム。
7. 前記１つ以上の関心パラメータの値は第１のプロセスステップで決定され、前記作製ツールに通信された前記１つ以上の関心パラメータの値の指標は、前記作製ツールに、前記１つ以上の構造の作製プロセスフローにおける前記第１のプロセスステップに後続する第２のプロセスステップにて、前記作製ツールの１つ以上のプロセス制御パラメータの値を調整させる、請求項１に記載のＸ線スキャトロメトリベースの計測システム。
8. 前記１つ以上の関心パラメータの値は前記１つ以上の構造の作製プロセスフローにおけるプロセスステップで決定され、前記作製ツールに通信された前記１つ以上の関心パラメータの値の指標は、前記作製ツールに、前記プロセスステップにて前記作製ツールの１つ以上のプロセス制御パラメータの値を調整させる、請求項１に記載のＸ線スキャトロメトリベースの計測システム。
9. 前記作製ツールの１つ以上のプロセス制御パラメータの値は、エッチングプロセス、堆積プロセスおよびリソグラフィープロセスのうちいずれかを制御する、請求項１に記載のＸ線スキャトロメトリベースの計測システム。
10. 前記ある量のＸ線照明光は前記測定スポットに、複数の入射角、方位角、またはそれら両方で向けられる、請求項１に記載のＸ線スキャトロメトリベースの計測システム。
11. 前記Ｘ線照明源はさらに、測定スポットに向けられる前記ある量のＸ線照明光を、複数の異なるエネルギーレベルで提供するように構成されている、請求項１に記載のＸ線スキャトロメトリベースの計測システム。
12. 前記１つ以上の関心パラメータの値を決定することは、モデルベースの測定モデル、訓練された信号応答計測（ＳＲＭ）測定モデル、またはトモグラフィック測定モデルに基づいている、請求項１に記載のＸ線スキャトロメトリベースの計測システム。
13. 前記１つ以上の構造は、三次元ＮＡＮＤ構造またはダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）構造を含む、請求項１に記載のＸ線スキャトロメトリベースの計測システム。
14. ウェハ処理システムであって、
    半導体ウェハ上の１つ以上の構造を、作製プロセスフローの第１のプロセスステップで処理するように構成されたウェハ処理ツールと、
    Ｘ線スキャトロメトリベースの計測システムと、
    を備え、
    前記Ｘ線スキャトロメトリベースの計測システムが、
    １つ以上の構造を含む測定スポットに向けられたある量のＸ線照明光を、前記第１のプロセスステップで提供するように構成されたＸ線照明源と、
    前記ある量のＸ線照明光に応答して前記半導体ウェハから反射した、または前記半導体ウェハを透過したある量のＸ線光を検出するように構成された検出器と、
    １つ以上の構造に関連する１つ以上の関心パラメータの値を、前記検出されたある量のＸ線光に基づいて決定し、
    前記１つ以上の関心パラメータの値の指標を前記ウェハ処理ツールに通信し、それが、前記ウェハ処理ツールに、前記ウェハ処理ツールの１つ以上のプロセス制御パラメータの値を調整させる、ように構成されたコンピュータシステムと、
    を含む、ウェハ処理システム。
15. 前記ウェハ処理ツールは、エッチングプロセス、堆積プロセスおよびリソグラフィープロセスのうちいずれかである、請求項１４に記載のウェハ処理システム。
16. 前記ある量のＸ線照明光は前記測定スポットに、複数の入射角、方位角、またはそれら両方で向けられる、請求項１４に記載のウェハ処理システム。
17. 前記Ｘ線照明源はさらに、測定スポットに向けられる前記ある量のＸ線照明光を、複数の異なるエネルギーレベルで提供するように構成されている、請求項１４に記載のウェハ処理システム。
18. 前記ウェハ処理ツールが前記第１のプロセスステップを実行している間に、前記Ｘ線照明源は前記ある量のＸ線照明光を提供し、前記検出器は前記ある量のＸ線光を検出する、請求項１４に記載のウェハ処理システム。
19. 前記１つ以上のプロセス制御パラメータの値の調整は、前記ウェハ処理ツールが前記第１のプロセスステップを実行している間に行われる、請求項１４に記載のウェハ処理システム。
20. 前記作製ツールは作製プロセス環境を備えた作製プロセスチャンバを備え、前記半導体ウェハは前記作製プロセスチャンバ内に配置され、プロセスインターバル中に前記作製プロセス環境に露出され、前記プロセスインターバル中に前記Ｘ線照明源は前記ある量のＸ線照明光を提供し、前記検出器は前記ある量のＸ線光を検出する、請求項１４に記載のウェハ処理システム。
21. 前記ウェハ処理ツールが前記第１のプロセスステップを実行した後で、前記Ｘ線照明源は前記ある量のＸ線照明光を提供し、前記検出器は前記ある量のＸ線光を検出する、請求項１４に記載のウェハ処理システム。
22. 前記１つ以上の関心パラメータの値は前記第１のプロセスステップで決定され、前記ウェハ処理ツールに通信された前記１つ以上の関心パラメータの値の指標は、前記ウェハ処理ツールに、前記１つ以上の構造の作製プロセスフローにおける前記第１のプロセスステップに後続する第２のプロセスステップにて、前記ウェハ処理ツールの前記１つ以上のプロセス制御パラメータの値を調整させる、請求項１４に記載のウェハ処理システム。
23. 前記１つ以上の関心パラメータの値は前記第１のプロセスステップで決定され、前記ウェハ処理ツールに通信された前記１つ以上の関心パラメータの値の指標は、前記ウェハ処理ツールに、前記第１のプロセスステップにて前記ウェハ処理ツールの前記１つ以上のプロセス制御パラメータの値を調整させる、請求項１４に記載のウェハ処理システム。
24. 前記１つ以上の関心パラメータの値を決定することは、モデルベースの測定モデル、訓練された信号応答計測（ＳＲＭ）測定モデル、またはトモグラフィック測定モデルに基づいている、請求項１４に記載のウェハ処理システム。
25. 前記１つ以上の構造は、三次元ＮＡＮＤ構造またはダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）構造を含む、請求項１４に記載のウェハ処理システム。
26. 半導体ウェハ上に部分的に作製済みの１つ以上の構造を含む測定スポットに向けてある量のＸ線照明光を提供することと、
    前記ある量のＸ線照明光に応答して前記半導体ウェハから反射した、または前記半導体ウェハを透過したある量のＸ線光を検出することと、
    前記部分的に作製済みの１つ以上の構造に関連する１つ以上の関心パラメータの値を、前記検出されたある量のＸ線光に基づいて決定することと、
    前記１つ以上の関心パラメータの値の指標を作製ツールに通信し、それが、前記作製ツールに、前記作製ツールの１つ以上のプロセス制御パラメータの値を調整させることと、を含む方法。
27. 前記作製ツールが前記１つ以上の構造を作製している間に、前記ある量のＸ線照明光が前記測定スポットに提供され、前記ある量のＸ線光が検出される、請求項２６に記載の方法。
28. 前記１つ以上のプロセス制御パラメータの値の調整は、前記作製ツールが前記１つ以上の構造を作製している間に行われる、請求項２６に記載の方法。
29. プロセスインターバル中に作製プロセスチャンバ内の作製プロセス環境に前記半導体ウェハを露出させることをさらに含み、
    前記プロセスインターバル中に、前記ある量のＸ線照明光が前記測定スポットに提供され、前記ある量のＸ線光が検出される、請求項２６に記載の方法。
30. 前記作製ツールが作製プロセスフローにおけるステップを前記半導体ウェハに実行した後で、前記ある量のＸ線照明光が前記測定スポットに提供され、前記ある量のＸ線光が検出される、請求項２６に記載の方法。
31. 前記１つ以上の関心パラメータの値は作製プロセスフローにおける第１のプロセスステップで決定され、前記作製ツールに通信された前記１つ以上の関心パラメータの値の指標は、前記作製ツールに、前記作製プロセスフローにおける前記第１のプロセスステップに後続する第２のプロセスステップにて、前記作製ツールの１つ以上のプロセス制御パラメータの値を調整させる、請求項２６に記載の方法。
32. 前記１つ以上の関心パラメータの値は前記１つ以上の構造の作製プロセスフローにおけるプロセスステップで決定され、前記作製ツールに通信された前記１つ以上の関心パラメータの値の指標は、前記作製ツールに、前記プロセスステップにて前記作製ツールの１つ以上のプロセス制御パラメータの値を調整させる、請求項２６に記載の方法。
33. Ｘ線スキャトロメトリベースの計測システムであって、
    作製プロセスフローにおける第１のプロセスステップで１つ以上の構造を含む測定スポットに向けてある量のＸ線照明光を提供するように構成されたＸ線照明源と、
    前記ある量のＸ線照明光に応答して前記半導体ウェハから反射した、または前記半導体ウェハを透過したある量のＸ線光を検出するように構成された検出器と、
    １つ以上のプロセッサによって実行されたとき、前記１つ以上のプロセッサに、
    前記１つ以上の構造に関連する１つ以上の関心パラメータの値を、前記検出されたある量のＸ線光に基づいて決定させ、
    前記１つ以上の関心パラメータの値の指標をウェハ処理ツールに通信させ、それが、前記ウェハ処理ツールに、前記ウェハ処理ツールの１つ以上のプロセス制御パラメータの値を調整させる、
    命令を記憶した非一時的なコンピュータ可読媒体と、
    を備えた、Ｘ線スキャトロメトリベースの計測システム。