JP4996049B2 - 薄膜デバイスの膜厚計測方法及び膜厚計測装置 - Google Patents
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Description
なお、A1は単純な層構造に置き換える前のパターン部分の面積率、R1はその表面反射率である。A2は単純な層構造に置き換える前の非パターン部分の面積率、R2はその表面反射率である。
ただし、rj+1=(nj+1−nj)/(nj+1+nj), R0=r1 (2)
Rj:第j層表面反射率、rj:第j層界面反射率、nj:第j層の膜の屈折率(複素屈折率)、dj:第j層の膜の膜厚。
このシミュレーション結果をモデルとして、モデルフィッティングまたはライブラリマッチングを用いれば膜厚を求めることができる。
Claims (7)
- 検出波長の10分の1以下の寸法の微細なパターンが繰り返し形成された薄膜デバイスの表面または下層に形成された膜の膜厚を計測する方法であって、
前記微細なパターンが繰り返し形成された薄膜デバイスの被計測領域をパターン部分および非パターン部分における占有率および反射率を用いて面方向に均一なパターンの無い単純な層構造モデルに置き換えるための計算を行い、前記計算の結果から前記パターンの無い単純な層構造のモデルに置き換え、前記薄膜デバイスの被計測領域から実際に分光検出される分光反射率または分光反射強度を、前記微細なパターンにおけるパターン部分および非パターン部分の被計測領域における占有率、層構成、膜厚および材質の特徴量を用いて前記モデルでシミュレーションすることによって、前記繰返し微細なパターンが形成された実際の複雑な層構造の表面または下層に形成された膜の膜厚を計測することを特徴とする薄膜デバイスの膜厚計測方法。 - 前記薄膜デバイスに形成された微細なパターンの幅寸法が100nm以下であることを特徴とする請求項1記載の薄膜デバイスの膜厚計測方法。
- 前記分光反射率または分光反射強度の検出は、紫外線、可視光線または赤外線に限らず、X線、電子線またはマイクロ波の電磁波の波長帯域において単波長または複数波長を用いることを特徴とする請求項2記載の薄膜デバイスの膜厚計測方法。
- 前記微細なパターンの微細度に応じて前記分光反射率または分光反射強度を検出する光の波長を選択することを特徴とする請求項1記載の薄膜デバイスの膜厚計測方法。
- 前記分光反射率または分光反射強度を検出する光の波長帯域として、400nm以上の波長帯域であることを特徴とする請求項4記載の薄膜デバイスの膜厚計測方法。
- 検出波長の10分の1以下の寸法の微細なパターンが繰り返し形成された薄膜デバイスの被計測領域に光を照射する照射手段と、
該照射手段により光が照射された前記薄膜デバイスの被計測領域からの反射光を実際に分光検出して前記薄膜デバイスの被計測領域の分光反射率または分光反射強度を求める分光検出手段と、
前記微細なパターンが繰り返し形成された薄膜デバイスの被計測領域をパターン部分および非パターン部分における占有率および反射率を用いて面方向に均一なパターンの無い単純な層構造モデルに置き換えるための計算を行い、前記計算の結果から前記パターンのない単純な層構造で表したモデルに置き換え、前記分光検出手段で求めた前記分光反射率または分光反射強度を、前記微細なパターンにおけるパターン部分および非パターン部分の被計測領域における占有率、層構成、膜厚および材質の特徴量を用いて前記モデルでシミュレーションすることによって、前記繰返し微細なパターンが形成された実際の複雑な層構造の表面または下層に形成された膜の膜厚を計測する膜厚演算処理部と
を備えたことを特徴とする薄膜デバイスの膜厚計測装置。 - 前記膜厚演算処理部において、前記被計測領域におけるパターン部分および非パターン部分の特徴量を、膜厚計測条件として設定する設定手段を有することを特徴とする請求項6記載の薄膜デバイスの膜厚計測装置。
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