JP5957023B2 - 半導体デバイス製造を制御する方法 - Google Patents
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Description
この発明は、半導体ウエハメトロロジーに関する。
マイクロ電子デバイスは、たとえば、堆積技術(CVD、PECVD、PVDなど)および除去技術(化学エッチング、CMPなど)を含む、様々な技術を用いて半導体ウエハ上に製造される。半導体、たとえばシリコンウエハは、たとえばクリーニング、イオンインプランテーション、リソグラフィなどによって質量が変化する方法でさらに処理される。
本発明は、WO02/03449に記載されたアイデアを進歩させたものである。
後に続いて測定された質量の変化と現在の測定された質量変化分布とを比較するステップは、後に続いて測定された質量の変化と現在の測定された質量変化分布の平均との差を判定するステップを含み得る。これにより、現在の分布の異常値が検出可能になり得る。
発明の例は、添付の図面を参照して以下に詳細に説明される。
図1は、半導体製造プロセスにおける全ての工程が質量の変化を伴なうという考えを概略的に示す。さらに、各プロセスは、それ自身の分布を有数する特有の質量変化を有するであろう。図1におけるチャートは、半導体ウエハの(y軸上の、ノンスケールの)質量が、施される製造プロセスの種類に応じてどのように変化し得るかを示す。したがって、プラズマ化学気相成長法(PECVD)は質量を増加させ、化学機械研磨(CMP)およびエッチ処理は質量を減少させ、物理気相成長法(PVD)および原子層堆積(ALD)は質量を増加させる。各々の質量変化は異なる強度を有する。正確な質量計測により、これらの変化から、処理された複数の半導体ウエハに対して測定された質量変化分布を生成することが可能になり得る。個々の質量変化測定値または測定された質量変化分布を、所与のプロセス工程に対する特有の質量変化分布と比較することにより、プロセスを監視することができる。
図15(a)は、FEoL処理の生産物である半導体構造100を示す。ドレインおよびソース電極に接続された金属(たとえばアルミニウム)線102と、ゲート電極に接続された金属(たとえばアルミニウム)線104とが、第1金属層として生成される。質量測定値M0は、たとえば、上述した大気浮力補償技術を用いて、または別の周知の方法によって、この中間構造に対して取得される。
。
術または別の周知の方法を用いて、この中間構造に対して取得される。
Claims (6)
- 複数の製造プロセスを含む半導体ウェハ製造プロセスのための統計的プロセス制御(SPC)の方法であって、
前記複数の製造プロセスの各プロセスについての特有の質量変化分布を取得するステップと、
前記複数の製造プロセスが施される、1つ以上の監視された半導体ウェハについて、各製造プロセスにおける質量変化を測定するステップと、
測定された各質量変化を、それぞれの製造プロセスの前記特有の質量変化分布と比較するステップと、
前記監視された半導体ウェハについて、その監視された半導体ウェハについて完了した前記複数の製造プロセスのうちの各プロセスについて、それぞれの特有の質量変化分布に対する測定された各質量変化の位置を表わすプロセス制御データを生成するステップとを備える、方法。 - 前記複数の製造プロセスの内の各プロセスについて、ある時点における前記特有の質量変化分布を取得するステップは、
前記ある時点の直前の期間において前記製造プロセスが施される複数の半導体ウェハの各々についての質量変化を測定するステップと、
前記ある時点の直前の期間において測定された質量変化で構成される、現在の測定質量変化分布を生成するステップと、
前記現在の測定質量変化分布を、前記ある時点の直後の製造プロセスが施される前記監視された半導体ウェハについての前記特有の質量変化分布として用いるステップとを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記現在の測定質量変化分布は、予め定められた数の測定された質量変化で構成される、請求項2に記載の方法。
- 前記現在の測定質量変化分布は、前記ある時点の直前の予め定められた期間において測定されたすべての質量変化で構成される、請求項2に記載の方法。
- 前記測定質量変化分布を周期的に更新するステップをさらに備える、請求項2に記載の方法。
- 生成された前記プロセス制御データに基づいて、前記監視された半導体ウェハが将来の製造ステップに進められるか否かを判定するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
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