JP5117039B2 - 膜厚測定方法及び膜厚測定装置 - Google Patents
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Description
A(λ)=Log{(Ii−ITλ)/Ii} ・・・(1)
Ii:入射光(検査光)の強度
ITλ:透過光の強度
で定義される吸収率A(吸光パラメータ)は、半導体ウエーハ100を透過して出てくる透過光の強度に依存するパラメータとなる。そして、前記式(1)で定義される吸収率Aと波長λとの関係は、透過光強度ITλと波長λとの関係(図3参照)と同様であって、例えば、図10に示す特性曲線Q3のようになる。
ΔA=A(λ)−AR(λ) ・・・(2)
を算出し(S14)、その差分ΔAを波長λに対応付けて内部メモリに蓄積する(S15)。その後、演算ユニット40は、制御ユニット30から終了指示(図7におけるS6参照)がなされた否かを判定する(S16)。終了指示がなければ(S16でNO)、演算ユニット40は、前述した処理(S11〜S16)を再度実行し、次の波長(λ+Δλ:図7におけるS5参照)に対応した吸収率の差分ΔA(λ)を算出し、その差分を波長λに対応付けて内部メモリに蓄積する。
D=2λp1 ・・・(3)
に従ってシリコン膜102の膜厚Dを算出する(S27)。
A(λ)=Bd・ε(λ)・L
Bd={A(λ)/(ε(λ)・L)} ・・・(4)
に従って、ボロン濃度Bdを算出する。そして、基準半導体ウエーハから既に得られているボロン濃度Bdrとの比(Bd/Bdr)を用いた比例配分の手法に従って前記差分ΔA(λ)(特性曲線Q)を補正する。
D=2・λb1
に従って、膜厚Dを算出することも可能である。
D=2・λx
に従って、膜厚Dを算出することも可能である。
D=λ0 ・・・(5)
として算出することができる。
12 投光ヘッド
13 導光ファイバ
16 光源装置
20 検出器
21 受光ヘッド
22 導光ファイバ
30 制御ユニット
40 演算ユニット
50 カメラ
51 モニタユニット
100 半導体ウエーハ
101 シリコン基盤
102 シリコン膜
Claims (13)
- 板状部材に含まれる膜層の厚さを測定する膜厚測定方法であって、
前記板状部材の面に対して透過可能な検査光を、その波長を所定範囲にわたって変化させつつ照射する検査光照射工程と、
照射される各波長の検査光が前記板状部材を透過して出てくる透過光の強度を検出する透過光強度検出工程と、
前記検査光の各波長とその透過光の強度との関係を表す特性曲線における極大点及び極小点に基づいて注目波長を決定する注目波長決定工程と、
前記決定された注目波長から前記膜層の厚さを算出する演算工程とを有し、
前記注目波長決定工程は、前記特性曲線の極大点を通る曲線として近似される第1近似曲線を生成する第1工程と、
前記特性曲線の極小点を通る曲線として近似される第2近似曲線を生成する第2工程と、
前記第1近似曲線と前記第2近似曲線との長波長側の交点を算出する第3工程と、
前記第1近似曲線と前記第2近似曲線との長波長側の交点にその短波長側で最も近い前記特性曲線の極大点及び極小点の少なくともいずれかに対応する波長に基づいて前記注目波長を決定する第4工程とを有することを特徴とする膜厚測定方法。 - 板状部材に含まれる膜層の厚さを測定する膜厚測定方法であって、
前記板状部材の面に対して透過可能な検査光を、その波長を所定範囲にわたって変化させつつ照射する検査光照射工程と、
照射される各波長の検査光が前記板状部材を透過して出てくる透過光の強度を検出する透過光強度検出工程と、
前記検査光の各波長とその透過光の強度との関係を表す特性曲線における極大点及び極小点に基づいて注目波長を決定する注目波長決定工程と、
前記決定された注目波長から前記膜層の厚さを算出する演算工程とを有し、
前記注目波長決定工程は、前記特性曲線の極大点を通る曲線として近似される第1近似曲線を生成する第1工程と、
前記特性曲線の極小点を通る曲線として近似される第2近似曲線を生成する第2工程と、
前記第1近似曲線と前記第2近似曲線との長波長側の交点を算出する第3工程とを有し、
前記交点に対応する波長を前記注目波長として決定することを特徴とする膜厚測定方法。 - 前記第3工程での交点の演算が可能であるか否かを前記膜層の欠陥の有無として判定する判定工程を有することを特徴とする請求項1または2記載の膜厚測定方法。
- 前記特性曲線は、前記検査光の各波長に対応した透過光の強度と予め定めた基準板状部材に対して前記板状部材と同様に得られた透過光の強度との差と、波長との関係を表すものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の膜厚測定方法。
- 前記特性曲線は、前記検査光の各波長と前記透過光の強度に依存する所定のパラメータとの関係を表すものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の膜厚測定方法。
- 前記特性曲線は、前記検査光の各波長に対応した前記パラメータの値と予め定めた基準板状部材に対して前記板状部材と同様に得られた前記パラメータの値との差と、波長との関係を表すものであることを特徴とする請求項5記載の膜厚測定方法。
- 前記パラメータは、前記検査光の前記板状部材での吸収の度合いを表す吸光パラメータであることを特徴とする請求項5または6記載の膜厚測定方法。
- 板状部材に含まれる膜層の厚さを測定する膜厚測定装置であって、
前記板状部材の面に対して透過可能な検査光を、その波長を所定範囲にわたって変化させつつ照射する検査光照射手段と、
照射される各波長の検査光が前記板状部材を透過して出てくる透過光の強度を検出する透過光強度検出手段と、
前記検査光の各波長とその透過光の強度との関係を表す特性曲線における極大点及び極小点に基づいて注目波長を決定する注目波長決定手段と、
前記決定された注目波長から前記膜層の厚さを算出する演算手段とを有し、
前記注目波長決定手段は、前記特性曲線の極大点を通る曲線として近似される第1近似曲線を生成する第1手段と、
前記特性曲線の極小点を通る曲線として近似される第2近似曲線を生成する第2手段と、
前記第1近似曲線と前記第2近似曲線との長波長側の交点を算出する第3手段と、
前記第1近似曲線と前記第2近似曲線との長波長側の交点にその短波長側で最も近い前記特性曲線の極大点及び極小点の少なくともいずれかに対応する波長に基づいて前記注目波長を決定する第4手段とを有することを特徴とする膜厚測定装置。 - 板状部材に含まれる膜層の厚さを測定する膜厚測定装置であって、
前記板状部材の面に対して透過可能な検査光を、その波長を所定範囲にわたって変化させつつ照射する検査光照射手段と、
照射される各波長の検査光が前記板状部材を透過して出てくる透過光の強度を検出する透過光強度検出手段と、
前記検査光の各波長とその透過光の強度との関係を表す特性曲線における極大点及び極小点に基づいて注目波長を決定する注目波長決定手段と、
前記決定された注目波長から前記膜層の厚さを算出する演算手段とを有し、
前記注目波長決定手段は、前記特性曲線の極大点を通る曲線として近似される第1近似曲線を生成する第1手段と、
前記特性曲線の極小点を通る曲線として近似される第2近似曲線を生成する第2手段と、
前記第1近似曲線と前記第2近似曲線との長波長側の交点を算出する第3手段とを有し、
前記交点に対応する波長を前記注目波長として決定することを特徴とする膜厚測定装置。 - 前記第3手段での交点の演算が可能であるか否かを前記膜層の損傷の有無として判定する判定手段を有することを特徴とする請求項8または9記載の膜厚測定装置。
- 前記特性曲線は、前記検査光の各波長と前記透過光の強度に依存する所定のパラメータとの関係を表すものであることを特徴とする請求項8乃至10のいずれかに記載の膜厚測定装置。
- 前記特性曲線は、前記検査光の各波長に対応した前記パラメータの値と予め定めた基準板状部材に対して前記板状部材と同様に得られた前記パラメータの値との差と、波長との関係を表すものであることを特徴とする請求項11記載の膜厚測定装置。
- 前記パラメータは、前記検査光の前記板状部材での吸収の度合いを表す吸光パラメータであることを特徴とする請求項11または12記載の膜厚測定装置。
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