JP6770090B2 - ビームプロファイルリフレクトロメトリを用いてtsv構造の特性を測定するための装置および方法 - Google Patents
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Description
(ピクセル#)×(PW)/(M×F1)=sinθ1
v=c/n1
但し、cは真空における(または空気内の)光速度であり、n1は膜の屈折率である。
Claims (17)
- シリコン貫通ビア(TSV)構造の特徴を測定するための方法であって、前記方法が、
ビームプロファイル反射率(BPR)ツールを用いて、TSV構造を有する第1のxy位置に移動し、
前記BPRツールを用いて、z位置を、前記第1のxy位置での測定を得るための第1の最適z位置に調整することによって前記第1のxy位置での最適焦点を取得し、
前記BPRツールを介して、前記第1のxy位置での複数の入射角に対する反射率測定値を取得し、
前記反射率測定値に基づいて前記TSV構造の1つ以上の膜厚を決定する、
ことを含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、さらに、
BPRツールのステージエンコーダからの前記第1の最適z位置を記録し、
前記BPRツールを用いて、前記TSV構造に隣接した第2のxy位置に移動し、
前記BPRツールを用いて、z位置を、前記第2のxy位置での測定を得るための第2の最適z位置に調整することによって前記第2のxy位置での最適焦点を取得し、
前記BPRツールのステージエンコーダからの前記第2の最適z位置を記録し、
前記BPRツールを用いて、前記第2のxy位置での複数の入射角の反射率測定値を取得し、
前記TSV構造に隣接する前記第2のxy位置の1つ以上の膜厚を、前記反射率測定値に基づいて決定し、
前記TSV構造と前記第2のxy位置との間の高さの差を、前記記録された第1および第2の最適z位置および、前記第1と第2のxy位置に関して決定された膜厚に基づいて決定することを含む方法。 - 請求項2に記載の方法であって、前記第1と第2のxy位置の測定値はs偏光とp偏光に関して取得される方法。
- 請求項2に記載の方法であって、前記第1と第2のxy位置に関する膜厚は、それぞれ反射率、入射角および厚さを関連付ける一組のフレネルの式の一組のフレネル係数を解くことによって決定される方法。
- 請求項4に記載の方法であって、さらに、前記一組のフレネル係数を解くことは、前記一組のフレネルの式に最小二乗適合ルーチンを用い、前記第1と第2のxy位置における1つ以上の膜の吸収特性を補正することを含む方法。
- 請求項4に記載の方法であって、さらに、複数の隣接するxy位置に関して、前記BPRツールを用いて移動させる操作と、前記BPRツールを用いて最適焦点を取得する操作と、最適z位置を記録する操作と、反射率測定値を取得する操作と、1つ以上の膜厚を決定する操作と、複数の隣接するxy位置に関する粗さメトリックを得るために高さの差を決定する操作を反復することを含む方法。
- 請求項6に記載の方法であって、前記隣接するxy位置は、約5−10ミクロン×5−10ミクロン以上の領域をカバーする方法。
- シリコン貫通ビア(TSV)構造の特徴を測定するためのビームプロファイル反射率(BPR)システムであって、
入射ビームを生成して複数の入射角で試料のほうに指向させる照明光学素子モジュールと、
入射ビームに応答して前記試料から反射率測定値を取得する収集光学素子モジュールと、
以下の操作:
TSV構造を有する第1のxy位置に移動し、
z位置を、前記第1のxy位置で測定値を得るための第1の最適z位置に調整することによって前記第1のxy位置での最適焦点を取得し、
前記第1のxy位置での複数の入射角に関する反射率測定値を取得し、
前記反射率測定値に基づいて前記TSV構造の1つ以上の膜厚を決定する、
を実行するように構成されたコントローラを備えたシステム。 - 請求項8に記載のシステムであって、
前記コントローラがさらに、
BPRツールのステージエンコーダから前記第1の最適z位置を記録し、
前記TSV構造に隣接する第2のxy位置に移動し、
前記z位置を、前記第2のxy位置で測定値を得るための第2の最適z位置に調整することによって前記第2のxy位置での最適焦点を取得し、
前記BPRツールのステージエンコーダから前記第2の最適z位置を記録し、
前記第2のxy位置での複数の入射角に関する反射率測定値を取得し、
前記反射率測定値に基づいて、TSV構造に隣接する前記第2のxy位置に関する1つ以上の膜厚を決定し、
前記TSV構造と前記第2のxy位置との高さの差を、前記記録された第1および第2の最適z位置と、前記第1と第2のxy位置に関して決定された膜厚に基づいて決定するように構成されているシステム。 - 請求項9に記載のシステムであって、前記第1と第2のxy位置に関する測定値はs偏光とp偏光に関して取得されるシステム。
- 請求項9に記載のシステムであって、前記第1と第2のxy位置に関する膜厚は、それぞれ反射率、入射角および厚さを関連付ける一組のフレネルの式の一組のフレネル係数を解くことによって決定されるシステム。
- 請求項11に記載のシステムであって、前記一組のフレネル係数を解くことは、前記一組のフレネルの式に最小二乗適合ルーチンを用い、前記第1と第2のxy位置における1つ以上の膜の吸収特性を補正することを含むシステム。
- 請求項11に記載のシステムであって、前記コントローラはさらに、複数の隣接するxy位置に関して、前記BPRツールを用いて移動させる操作と、前記BPRツールを用いて最適焦点を取得する操作と、最適z位置を記録する操作と、反射率測定値を取得する操作と、1つ以上の膜厚を決定する操作と、前記複数の隣接するxy位置に関する粗さメトリックを得るために高さの差を決定する操作を反復するシステム。
- 請求項13に記載のシステムであって、前記隣接するxy位置は、約5−10ミクロン×5−10ミクロン以上の領域をカバーするシステム。
- 請求項8に記載のシステムであって、前記照明光学素子モジュールは、入射ビームを複数の波長範囲で生成するように構成され、前記コントローラはさらに、特定の膜タイプの波長範囲を選択するように構成されるシステム。
- 試料に計測と検査を実行するクラスタシステムであって、
欠陥に関して試料を検査する検査ツールと、
請求項8に記載のBPRシステムと、
1つ以上の試料を検査ツールと前記BPRシステムの間で移動させるためのウェハハンドリングシステムと、
を備えたシステム。 - 試料に計測と処理を実行するクラスタシステムであって、
試料に加工プロセスを実行する処理ツールと、
請求項8に記載のBPRシステムと、
1つ以上の試料を処理ツールと前記BPRシステムの間で移動させるためのウェハハンドリングシステムと、
を備えたシステム。
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