JP7176131B2 - 粒子線の垂直性を較正するための方法および半導体製造プロセスに適用されるシステム - Google Patents

Description

本発明は、粒子線の垂直性を較正するための方法および関連するシステム、より具体的には、粒子線とベースプレートとの間の垂直関係を較正するための方法および関連するシステムに関する。

半導体製造プロセスにおいて、粒子線（電子線など）を利用して半導体基板上の欠陥を検出することができる。たとえば、物体（ウエハなど）に電子線を照射すると、物体の表面構造から二次電子が生成されることになり、二次電子を収集および分析して表面構造の画像を取得し、物体の表面構造上の欠陥を検出することができる。しかしながら、物体を支持するように構成されたベースプレートに対して粒子線が垂直に放出されなければ、検出に影響を及ぼして検出の精度が低下することがある。したがって、半導体製造プロセスは、上記の問題を改善する必要がある。

本発明によって解決されるべき技術的課題は、粒子線の垂直性を較正するための方法および関連するシステムを提供して、製造される半導体の品質を改善することである。

上記の課題を解決するため、本発明は、粒子線の垂直性を較正するための方法を提供する。この方法は、第１のセンサおよび第２のセンサを有するベースプレートを準備するステップと、第１のセンサが粒子線を受け取ると第１のデータが収集されるように、エミッタからベースプレートにおける第１のセンサへ粒子線を放出するステップと、第２のセンサが粒子線を受け取ると第２のデータが収集されるように、エミッタからベースプレートにおける第２のセンサへ粒子線を放出するステップと、第１のデータおよび第２のデータに基づいて第１の較正データを計算するステップと、第１の較正データが第１の所定の範囲外にあれば、第１の較正データに基づいてベースプレートまたはエミッタを調整するステップとを含む。

上記の課題を解決するため、本発明は、半導体製造プロセスに適用されるシステムをさらに提供する。このシステムは、エミッタ、ベースプレートおよびプロセッサを含む。エミッタは、粒子線を放出するように構成されている。ベースプレートは、プレート本体、第１のセンサおよび第２のセンサを含む。プレート本体は表面を有する。第１のセンサおよび第２のセンサは、プレート本体の表面の下に配置されてプレート本体の表面に面し、第１のセンサおよび第２のセンサは、粒子線を受け取るように構成されている。プロセッサは、第１のセンサ、第２のセンサおよびエミッタに電気的に接続され、プロセッサは、ベースプレートのプレート本体の表面に対する粒子線の垂直性を判定するように構成されている。

本発明は、粒子線の垂直性を較正するための方法およびシステムを提供する。粒子線の垂直性は、ベースプレートのセンサにおいて収集されるデータに基づいて判定することができ、進行方向がベースプレートに垂直でなければ、データに基づいてベースプレートおよび／またはエミッタを調整することができるようにする。結果として、ベースプレート上に製造される製品の品質を向上させることができる。

本発明のこれらおよび他の目的は、さまざまな図および図面に例示されている好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読んだ後、当業者に疑いなく自明になるであろう。

本発明の一実施形態によるシステムを示す概略図である。 本発明の一実施形態によるベースプレートの上面を示す概略図である。 本発明の一実施形態による粒子線の垂直性を較正するための方法を示す流れ図である。 本発明の第１の実施形態によるある状態での較正方法の手順を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態による他の状態での較正方法の手順を示す概略図である。 本発明の第２の実施形態によるある状態での較正方法の手順を示す概略図である。 本発明の第２の実施形態による他の状態での較正方法の手順を示す概略図である。

具体的な構成および配置を議論しているが、これは例示のみを目的として行われていることが理解されるべきである。当業者は、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、他の構成および配置を用いることができるということを認識するであろう。本開示がさまざまな他の用途にも使用することができるということが当業者に明らかであろう。

明細書における「一実施形態」、「実施形態」、「一例の実施形態」、「いくつかの実施形態」などへの言及は、記載された実施形態が特定の特徴、構造、または特性を含むことができるが、すべての実施形態が必ずしもその特定の特徴、構造、または特性を含むとは限らないかもしれないことを示すということが留意される。また、このような句は必ずしも同じ実施形態を指すとは限らない。さらに、特定の特徴、構造または特性が一実施形態に関連して説明されるとき、明示的に説明されているか否かにかかわらず、他の実施形態に関連してこのような特徴、構造または特性を達成することは、当業者の知識の範囲内であろう。

一般に、文脈における使用法から少なくとも部分的に用語を理解することができる。たとえば、本明細書で用いられるような「１つまたは複数」という用語は、少なくとも部分的に文脈に応じて、任意の特徴、構造、または特性を単数の意味において説明するために用いることができ、または特徴、構造または特性の組み合わせを複数の意味において説明するために用いることができる。同様に、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、または「その（ｔｈｅ）」のような用語も、少なくとも部分的に文脈に応じて、単数の使用法を伝える、または複数の使用法を伝えるように理解することができる。

本開示における「上」、「より上」、および「上方」の意味は、「上」が何かの「直接上」を意味するだけでなく、中間の特徴または中間の層とともに何かの「上」の意味も含むように、最も広い方法で解釈されるべきであり、「より上」または「上方」は、何かの「より上」または「上方」の意味を意味するだけでなく、これが中間の特徴または中間層なしで「より上」または「上方」（すなわち、何かの直接上）にあるという意味も含むことができるということが、容易に理解されるべきである。

さらに、「下」、「下方」、「下部」、「上方」、「上部」などのような、空間的に相対的な用語を、説明を容易にするために本明細書で用いて、図に示すような１つの要素または特徴の他の要素または特徴に対する関係を説明することができる。空間的に相対的な用語は、図に描く向きに加えて、使用または動作中のデバイスの異なる向きを包含するように意図されている。他の方法で装置を配向（９０度または他の向きに回転）することができ、本明細書で用いられる空間的に相対的な記述語は同様にこれに応じて解釈することができる。

本明細書で用いられるとき、「基板」という用語は、後続の材料層が追加される材料を指す。基板自体をパターニングすることができる。基板の上に追加される材料は、パターニングすることも、パターニングしないでおくこともできる。さらに、基板は、シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素、リン化インジウムなどのような、幅広い半導体材料を含むことができる。あるいは、基板は、ガラス、プラスチック、またはサファイアウエハのような、非導電性材料から作製することができる。

本明細書で用いられるとき、「層」という用語は、厚さのある領域を含む材料部分を指す。層は、下にあるまたは上にある構造の全体にかけて延在することができ、または下にあるまたは上にある構造の範囲より少ない範囲を有することができる。さらに、層は、均質または不均質の連続構造の、その連続構造の厚さより少ない厚さを有する領域であり得る。たとえば、層は、連続構造の頂面と底面との間の水平面の任意の対の間、または連続構造の頂面と底面にある水平面の任意の対の間に配置することができる。層は、水平に、垂直に、および／または先細の表面に沿って延在することができる。基板は層であり得、その中に１つまたは複数の層を含むことができ、および／またはその上、その上方、および／またはその下方に１つまたは複数の層を有することができる。１つの層が複数の層を含むことができる。たとえば、相互接続層は、（接点、相互接続線、および／またはビアが形成されている）１つまたは複数の導体および接触層、および１つまたは複数の誘電体層を含むことができる。

本明細書で用いられるとき、「名目／名目上」という用語は、製品またはプロセスの設計段階中に設定される、コンポーネント動作またはプロセス動作についての特性またはパラメータの所望の、または目標の値を、その所望の値の上方および／または下方の値の範囲とともに指す。値の範囲は、製造プロセスにおけるわずかな変化または公差のためにあり得る。本明細書で用いられるとき、「約」という用語は、対象の半導体デバイスに関連する特定の技術ノードに基づいて変化し得る所与の量の値を示す。その特定の技術ノードに基づいて、「約」という用語は、たとえば、値の１０～３０％（たとえば、値の±１０％、±２０％、または±３０％）以内で変化する所与の量の値を示すことができる。

図１および図２を参照すると、図１は本発明の一実施形態によるシステムを示す概略図であり、図２は本発明の一実施形態によるベースプレートの上面を示す概略図である。この実施形態のシステムは、半導体製造プロセスに適用することができるが、これに限定されないことに留意されたい。他の一実施形態において、このシステムは、任意の他の適切な製造プロセスに適用することができる。図１および図２に示すように、この実施形態のシステム１００は、エミッタ１２０、ベースプレート１１０およびプロセッサ１３０を含む。エミッタ１２０は、粒子線１２２を放出するように構成されている。この実施形態において、粒子線１２２は、電子線を含むことができるが、これに限定されない。他の一実施形態において、エミッタ１２０は、任意の他の適切な粒子線を含むことができる。

製造プロセスにおいて、ベースプレート１１０は、物体を支持するように構成されている。換言すれば、物体はベースプレート１１０上に配置され、製造プロセスを物体に実行してデバイスまたは製品を製造することができる。この実施形態のシステム１００は半導体製造プロセスに適用されるため、ベースプレート１１０は、基板を支持するように構成されている。たとえば、基板は、幅広い半導体材料（シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素、リン化インジウムなど）または非導電性材料（ガラス、プラスチック、またはサファイアウエハなど）を含むことができるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、ベースプレート１１０は、ウエハ（半導体ウエハまたは非導電性材料ウエハなど）を支持するように構成されているが、これに限定されない。

いくつかの実施形態において、３Ｄメモリデバイスのような電子デバイスを製造プロセスにおいて基板上に形成することができるが、これに限定されない。いくつかの実施形態において、任意の他の適切なデバイスを基板上に形成することができる。「３Ｄメモリデバイス」という用語は、メモリセルトランジスタの垂直に配向されたストリング（すなわち、本明細書では「メモリストリング」）を横に配向された基板上に備えてメモリストリングが基板に対して垂直方向に延在するようになっている半導体デバイスを指すことに留意されたい。

ベースプレート１１０は、プレート本体１１２および複数のセンサ１１４を含む。プレート本体１１２は支持面１１２ａを有し、支持面１１２ａは、製造プロセスにおいて物体（たとえばウエハ）がプレート本体１１２上に配置されたとき物体に最も近い表面であり、支持面１１２ａは物体と直接接触する。プレート本体１１２は、任意の適切な材料を含むことができる。たとえば、プレート本体１１２は、１つまたは複数の剛性材料で形成することができるが、これに限定されない。センサ１１４は、プレート本体１１２に配置されている。換言すれば、センサ１１４は、プレート本体１１２の支持面１１２ａの下に配置されてプレート本体１１２の支持面１１２ａに面している。

図１および図２に示すように、センサ１１４は、第１のセンサ１１４ａおよび第２のセンサ１１４ｂを含むことができる。任意選択で、センサ１１４は、第３のセンサ１１４ｃ、第４のセンサ１１４ｄ、第５のセンサ１１４ｅ、第６のセンサ１１４ｆ、第７のセンサ１１４ｇおよび第８のセンサ１１４ｈをさらに含むことができるが、これらに限定されない。センサ１１４の数は、要件に基づいて設計することができる。図２に示すように、上面図において、第１のセンサ１１４ａおよび第２のセンサ１１４ｂはベースプレート１１０の中心１１２ｂに対して対称であり、第３のセンサ１１４ｃおよび第４のセンサ１１４ｄはベースプレート１１０の中心１１２ｂに対して対称であり、第５のセンサ１１４ｅおよび第６のセンサ１１４ｆはベースプレート１１０の中心１１２ｂに対して対称であり、第７のセンサ１１４ｇおよび第８のセンサ１１４ｈはベースプレート１１０の中心１１２ｂに対して対称であるが、これに限定されない。また、図２において、第１のセンサ１１４ａおよび第２のセンサ１１４ｂによって決定される（または第７のセンサ１１４ｇおよび第８のセンサ１１４ｈによって決定される）仮想接続線Ｌ１２は、第３のセンサ１１４ｃおよび第４のセンサ１１４ｄによって決定される仮想接続線Ｌ３４にも、第５のセンサ１１４ｅおよび第６のセンサ１１４ｆによって決定される仮想接続線Ｌ５６にも平行ではなく、仮想接続線Ｌ３４は仮想接続線Ｌ５６に平行ではないが、これに限定されない。加えて、仮想接続線Ｌ１２、仮想接続線Ｌ３４、および仮想接続線Ｌ５６は、互いに垂直ではない。センサ１１４の配置は、要件に基づいて設計することができる。

センサ１１４は、粒子線１２２（すなわち、この実施形態において電子線）を受け取るように構成されている。いくつかの実施形態において、センサ１１４のそれぞれは、センサ１１４が粒子線１２２を受け取る瞬間および／または粒子線１２２のエネルギー強度を感知するが、これらに限定されない。

本明細書で用いられるとき、「垂直性」という用語は、要素とベースプレート１１０の支持面１１２ａとの間の垂直度（または直交度）を意味する。すなわち、以下において、「粒子線の垂直性」は、粒子線１２２または粒子線１２２の進行方向とベースプレート１１０の支持面１１２ａとの間の垂直度を意味する。すなわち、「粒子線の垂直性」は、ベースプレート１１０の支持面１１２ａと粒子線１２２との間の垂直関係を表す。また、ベースプレート１１０の支持面１１２ａの法線方向はベースプレート１１０の支持面１１２ａに垂直であるため、ベースプレート１１０の支持面１１２ａの法線方向は、最大の垂直性を有する。

プロセッサ１３０は、ベースプレート１１０の支持面１１２ａに対する粒子線１２２の垂直性を判定するように構成されている。図１において、プロセッサ１３０はセンサ１１４およびエミッタ１２０に電気的に接続され、プロセッサ１３０がセンサ１１４からデータを収集することができるようになっている。この実施形態において、プロセッサ１３０は、センサ１１４から収集されるデータに基づいて少なくとも１つの較正データを計算することができ、較正データは、粒子線１２２の垂直性に関連している。センサ１１４から収集されるデータは、エミッタ１２０からセンサ１１４への粒子線１２２の伝送時間、および／またはセンサ１１４によって受け取られた粒子線１２２のエネルギー強度を含むことができるが、これらに限定されない。粒子線１２２の垂直性の判定は、以下の内容において説明する。

また、この実施形態において、プロセッサ１３０は、エミッタ１２０の位置、粒子線１２２の放出エネルギーおよび／またはエミッタ１２０の任意の他の必須パラメータなど、エミッタ１２０を制御することができる。さらに、プロセッサ１３０は、計算機能を含むデバイスとすることができる。たとえば、プロセッサ１３０は、コンピュータまたは集積回路とすることができるが、これらに限定されない。

より正確には、粒子線１２２の進行方向がベースプレート１１０の支持面１１２ａに垂直ではないとプロセッサ１３０が判定したとき、ベースプレート１１０の傾斜および／またはエミッタ１２０の放出方向を調整することができる。一実施形態において、プロセッサ１３０は、ベースプレート１１０および／またはエミッタ１２０を直接調整することができるが、これに限定されない。他の一実施形態において、システム１００は、プロセッサ１３０に電気的に接続された調整コンポーネントをさらに含むことができ、粒子線１２２の進行方向が支持面１１２ａに垂直ではないとプロセッサ１３０が判定したとき、調整コンポーネントによってベースプレート１１０および／またはエミッタ１２０を調整することができる。

図３に示すように、図３は、本発明の一実施形態による粒子線の垂直性を較正するための方法を示す流れ図である。図３に示す流れ図は例示的であることが理解されるべきである。いくつかの実施形態において、ステップのいくつかは、同時に、または図３に示すものとは異なる順序で実行することができる。いくつかの実施形態において、方法２００の既存のステップの１つの前または後に、任意の他の適切なステップを方法２００に追加することができる。以下の内容に関して、図３を参照して方法２００を説明する。しかしながら、方法２００は、これらの例の実施形態に限定されない。

方法２００をより明確に説明するため、図４および図５をさらに参照する。図４は本発明の第１の実施形態によるある状態での較正方法の手順を示す概略図であり、図５は本発明の第１の実施形態による他の状態での較正方法の手順を示す概略図であり、図４および図５において、図４および図５を簡素かつ明確にするよう、すべてのセンサ１１４のうちの第１のセンサ１１４ａおよび第２のセンサ１１４ｂのみが示されている。図４および図５において、第１の実施形態の較正方法が説明されている。

ステップ２１０において、図３に示すように、センサ１１４を有するベースプレート１１０が準備され、センサ１１４は、第１のセンサ１１４ａおよび第２のセンサ１１４ｂを含む。図２に示すこの実施形態のセンサ１１４は、任意選択で、第３のセンサ１１４ｃ、第４のセンサ１１４ｄ、第５のセンサ１１４ｅ、第６のセンサ１１４ｆ、第７のセンサ１１４ｇおよび第８のセンサ１１４ｈを含むが、これらは図４および図５には示されていない。

ステップ２２０において、図３に示すように、第１のセンサ１１４ａが粒子線１２２を受け取ると第１のデータが収集されるように、エミッタ１２０からベースプレート１１０における第１のセンサ１１４ａへ粒子線１２２が放出され、プロセッサ１３０は、第１のセンサ１１４ａから第１のデータを収集する。ステップ２３０において、図３に示すように、第２のセンサ１１４ｂが粒子線１２２を受け取ると第２のデータが収集されるように、エミッタ１２０からベースプレート１１０における第２のセンサ１１４ｂへ粒子線１２２が放出され、プロセッサ１３０は、第２のセンサ１１４ｂから第２のデータを収集する。

図４および図５に示すように、ステップ２２０において、エミッタ１２０は、第１のセンサ１１４ａに対応する位置Ｐ１（図４および図５において太い線で示すような）に配置され、対応して第１のセンサ１１４ａに粒子線１２２（図４および図５における太い矢印）を放出することができる。第１のセンサ１１４ａが粒子線１２２を受け取ると、プロセッサ１３０は、第１のセンサ１１４ａから第１のデータを収集する。次いで、エミッタ１２０は、第２のセンサ１１４ｂに対応する位置Ｐ２（図４および図５において細い線で示すような）に配置され、対応して第２のセンサ１１４ｂに粒子線１２２（図４および図５における細い矢印）を放出することができる。第２のセンサ１１４ｂが粒子線１２２を受け取ると、プロセッサ１３０は、第２のセンサ１１４ｂから第２のデータを収集する。加えて、ステップ２２０とステップ２３０との間で、方法２００は、第１のセンサ１１４ａに対応する位置Ｐ１から第２のセンサ１１４ｂに対応する位置Ｐ２へエミッタ１２０を移動させるためのステップをさらに含む。

この実施形態において、第１のデータは、位置Ｐ１にあるエミッタ１２０から第１のセンサ１１４ａへの粒子線１２２の伝送時間を含むことができ、第２のデータは、位置Ｐ２にあるエミッタ１２０から第２のセンサ１１４ｂへの粒子線１２２の伝送時間を含むことができるが、これに限定されない。

任意選択で、この実施形態において、エミッタ１２０は、それぞれ第３、第４、第５、第６、第７および第８のセンサ１１４ｃ～１１４ｈに対応する位置へ移動し、対応する位置にある第３、第４、第５、第６、第７および第８のセンサ１１４ｃ～１１４ｈにそれぞれ粒子線１２２を放出することができる。同様に、第３のセンサ１１４ｃが粒子線１２２を受け取るとプロセッサ１３０は第３のデータを収集し、第４のセンサ１１４ｄが粒子線１２２を受け取るとプロセッサ１３０は第４のデータを収集し、第５のセンサ１１４ｅが粒子線１２２を受け取るとプロセッサ１３０は第５のデータを収集し、第６のセンサ１１４ｆが粒子線１２２を受け取るとプロセッサ１３０は第６のデータを収集し、第７のセンサ１１４ｇが粒子線１２２を受け取るとプロセッサ１３０は第７のデータを収集し、第８のセンサ１１４ｈが粒子線１２２を受け取るとプロセッサ１３０は第８のデータを収集する。この実施形態において、データのそれぞれは、エミッタ１２０から対応するセンサ１１４への粒子線１２２の伝送時間を含むことができる。

エミッタ１２０がセンサ１１４に放出する順序は本発明において限定されないことに留意されたい。いくつかの実施形態において、センサ１１４の配置に基づいて順序を設計することができるが、これに限定されない。

ステップ２４０において、図３に示すように、第１のデータおよび第２のデータに基づいて第１の較正データが計算され、第１の較正データはプロセッサ１３０によって計算される。第１の較正データは粒子線１２２の垂直性に関連し、第１のセンサ１１４ａおよび第２のセンサ１１４ｂは仮想接続線Ｌ１２を決定するため、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において第１の較正データによって粒子線１２２の垂直性を評価することができる。

この実施形態において、第１のデータはエミッタ１２０から第１のセンサ１１４ａへの粒子線１２２の伝送時間を含み、第２のデータはエミッタ１２０から第２のセンサ１１４ｂへの粒子線１２２の伝送時間を含むため、第１のデータおよび第２のデータにそれぞれ含まれる２つの伝送時間が互いに等しいまたは近い場合、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において評価される粒子線１２２の垂直性は十分に高い。逆に、２つの伝送時間が互いに等しくないまたは近くない場合、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において評価される粒子線１２２の垂直性は十分に高くなく、この状態で製造される製品の品質は低いことがある。

第１のデータおよび第２のデータに基づいて計算される第１の較正データに関して、第１の較正データが第１の所定の範囲内にあれば、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において評価される粒子線１２２の垂直性は十分に高く、第１の較正データが第１の所定の範囲外にあれば、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において評価される粒子線１２２の垂直性は十分に高くない。この実施形態において、第１の較正データは、第１のデータと第２のデータとの間の差であるが、これに限定されない。いくつかの実施形態において、第１の所定の範囲は、第１のデータまたは第２のデータの５％から－５％まで、１％から－１％まで、０．５％から－０．５％まで、０．１％から－０．１％まで、０．０５％から－０．０５％までまたは０．０１％から－０．０１％までの範囲とすることができるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、第１の較正データは２つの伝送時間の差であるため、第１の所定の範囲は、２つの所定のミリ秒または２つの所定のマイクロ秒の範囲内とすることができるが、これらに限定されない。

図４において、第１のデータおよび第２のデータにそれぞれ含まれる２つの伝送時間が互いに等しいまたは近いため、第１の較正データは第１の所定の範囲内にあり、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において評価される粒子線１２２の垂直性は十分に高い。図５において、エミッタ１２０によって放出された粒子線１２２の進行方向はベースプレート１１２の支持面１１２ａに垂直ではないため、第１のデータに含まれる伝送時間は、第２のデータに含まれる伝送時間とはかなり異なることがある。たとえば、図５において明らかなように、第１のデータに含まれる伝送時間は第２のデータに含まれる伝送時間より大きく、第１の較正データは第１の所定の範囲外にあり、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において評価される粒子線１２２の垂直性は十分に高くない。

同様に、この実施形態において、第３のデータおよび第４のデータに基づいて第２の較正データを計算することができ、第５のデータおよび第６のデータに基づいて第３の較正データを計算することができ、第７のデータおよび第８のデータに基づいて第４の較正データを計算することができる。仮想接続線Ｌ３４に平行な方向において第２の較正データによって粒子線１２２の垂直性を評価することができ、仮想接続線Ｌ５６に平行な方向において第３の較正データによって粒子線１２２の垂直性を評価することができ、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において第４の較正データによって粒子線１２２の垂直性を評価することができる。第２の較正データ、第３の較正データおよび第４の較正データの計算方法、評価方法および範囲決定方法（すなわち、第２の所定の範囲、第３の所定の範囲および第４の所定の範囲を決定すること）は、第１の較正データと同様であるため、これらを冗長には説明しない。

ステップ２５０において、図３に示すように、第１の較正データが第１の所定の範囲外にあれば、第１の較正データに基づいてベースプレート１１０またはエミッタ１２０を調整することができる。換言すれば、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において評価される粒子線１２２の垂直性が十分に高くないとき、粒子線１２２の垂直性を高めるよう、ベースプレート１１０またはエミッタ１２０を調整することができる。ベースプレート１１０の傾斜および／またはエミッタ１２０の放出方向は、プロセッサ１３０または追加の調整コンポーネントによって調整することができる。

図４において、第１の較正データは第１の所定の範囲内にあるため、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において評価される粒子線１２２の垂直性を高めるためにベースプレート１１０およびエミッタ１２０を調整する必要はない。図５において、第１の較正データは第１の所定の範囲外にあるため、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において評価される粒子線１２２の垂直性を高めるためにベースプレート１１０および／またはエミッタ１２０を調整する必要がある。

同様に、ベースプレート１１０および／またはエミッタ１２０は、第２の較正データが第２の所定の範囲外にあれば、第２の較正データに基づいて調整することができ、第３の較正データが第３の所定の範囲外にあれば、第３の較正データに基づいて調整することができ、第４の較正データが第４の所定の範囲外にあれば、第４の較正データに基づいて調整することができる。

特に、この実施形態の方法２００において、仮想接続線Ｌ１２、Ｌ３４、Ｌ５６にそれぞれ平行である３つの方向において粒子線１２２の垂直性を評価することができる。したがって、粒子線１２２の垂直性をさらに高めることができる。結果として、方法２００を実行した後、粒子線１２２をベースプレート１１０の支持面１１２ａに実質的に垂直とすることができる。他の一実施形態において、互いに平行ではない２または２より多くの方向において粒子線１２２の垂直性を評価することができる。

加えて、この実施形態の第１のセンサ１１４ａおよび第２のセンサ１１４ｂはベースプレート１１０の中心１１２ｂに対して対称とすることができるため、第１のデータおよび第２のデータに基づいて計算される第１の較正データは、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向における粒子線１２２の垂直性を明示的に表すことができる。同様に、第３のセンサ１１４ｃおよび第４のセンサ１１４ｄの対称関係のため、第３のデータおよび第４のデータに基づいて計算される第２の較正データは、仮想接続線Ｌ３４に平行な方向における粒子線１２２の垂直性を明示的に表すことができる。本発明は上記に限定されない。他の一実施形態において、センサ１１４は、ベースプレート１１０の中心１１２ｂに対して対称でないかもしれない。

図６および図７を参照すると、図６は本発明の第２の実施形態によるある状態での較正方法の手順を示す概略図であり、図７は本発明の第２の実施形態による他の状態での較正方法の手順を示す概略図であり、図６および図７において、図６および図７を簡素かつ明確にするよう、センサは第１のセンサ１１４ａおよび第２のセンサ１１４ｂのみが示されている。図６および図７に示すように、第２の実施形態の較正方法２００が説明されている。第１の実施形態とこの実施形態との間の違いは、対応するセンサ１１４から収集されるデータが、対応するセンサ１１４によって受け取られた粒子線１２２のエネルギー強度を含むことができることである。すなわち、図６および図７において、第１のデータは、第１のセンサ１１４ａによって受け取られた粒子線１２２のエネルギー強度を含むことができ、第２のデータは、第２のセンサ１１４ｂによって受け取られた粒子線１２２のエネルギー強度を含むことができる。

この実施形態において、第１のデータおよび第２のデータにそれぞれ含まれる２つのエネルギー強度が互いに等しいまたは近い場合、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において評価される粒子線１２２の垂直性は十分に高い。この状態において、第１の較正データは第１の所定の範囲内にある。逆に、２つのエネルギー強度が互いに等しくないまたは近くない場合、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において評価される粒子線１２２の垂直性は十分に高くなく、この状態で製造される製品の品質は低いことがある。この状態において、第１の較正データは第１の所定の範囲外にある。

図６において、第１のデータおよび第２のデータにそれぞれ含まれる２つのエネルギー強度が互いに等しいまたは近いため、第１の較正データは第１の所定の範囲内にあり、そのため仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において評価される粒子線１２２の垂直性を高めるためにベースプレート１１０およびエミッタ１２０を調整する必要はない。図７において、エミッタ１２０によって放出される粒子線１２２の進行方向はベースプレート１１２の支持面１１２ａに垂直ではないため、第１のデータに含まれるエネルギー強度は、第２のデータに含まれるエネルギー強度とはかなり異なることがある。たとえば、図７において明らかなように、第１のデータに含まれるエネルギー強度は第２のデータに含まれるエネルギー強度より大きく、第１の較正データは第１の所定の範囲外にあり、仮想接続線Ｌ１２に平行な方向において評価される粒子線１２２の垂直性を高めるためにベースプレート１１０および／またはエミッタ１２０を調整する必要がある。

さらに、図６における粒子線１２２は垂直入射方式でセンサ１１４を照らし、図７における粒子線１２２は斜め入射方式でセンサ１１４を照らすため、図６における第１のデータおよび第２のデータのエネルギー強度は、図７における第１のデータおよび第２のデータのエネルギー強度より大きい。したがって、エネルギー強度が所定の値より小さければ、粒子線１２２の垂直性は十分に高くない。

また、この実施形態において、センサ１１４は任意選択でコリメータ１５０を含むことができる。したがって、粒子線１２２が（図７に示すように）斜め入射方式でセンサ１１４を照らせば、対応して粒子線１２２の入射角およびエミッタ１２０とコリメータ１５０との間の位置関係に応じてコリメータ１５０によって粒子線１２２は遮断されることがあり、センサ１１４によって受け取られるエネルギー強度が粒子線１２２の入射角に基づいて明らかに異なるようになり得る。結果として、これらの異なるデータに基づいて粒子線１２２の垂直性を正確に検出することができる。他の一実施形態において、センサ１１４は、コリメータ１５０を含まないかもしれない。

要約すると、本発明は、粒子線の垂直性を較正するための方法およびシステムを提供する。粒子線の垂直性は、ベースプレートのセンサにおいて収集されるデータに基づいて判定することができ、進行方向がベースプレートに垂直でなければ、データに基づいてベースプレートおよび／またはエミッタを調整することができるようにする。結果として、ベースプレート上に製造される製品の品質を向上させることができる。

具体的な実施形態の前述の説明は、他者が当該技術の範囲内で知識を適用することによって、過度の実験なしに、本開示の一般的な概念から逸脱することなく、このような具体的な実施形態を容易に修正および／またはさまざまな用途に適合させることができるように、本開示の一般的な性質を明らかにしているだろう。したがって、このような適合および修正は、本明細書に提示される教示および指示に基づいて、開示された実施形態の同等物の意味および範囲内にあるように意図されている。本明細書の表現または用語は、説明を目的とするものであって限定ではなく、そのため本明細書の表現または用語は、教示および指示に照らして当業者によって解釈されるべきであることが理解されるべきである。

指定された機能の実装およびそれらの関係を例示する機能的構成要素の助けを借りて、本開示の実施形態を上で説明してきた。これらの機能的構成要素の境界は、説明の便宜上、本明細書で任意に定義されてきた。指定された機能およびそれらの関係が適切に実行される限り、代替境界を定義することができる。

概要および要約の部分は、本発明者によって企図されるような本開示のすべてではないが１つまたは複数の例示的な実施形態を記載することができ、したがって、本開示および添付の請求項を限定するように決して意図されていない。

本開示の広がりと範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の請求項およびそれらの均等物に従ってのみ定義されるべきである。

１００ システム
１１０ ベースプレート
１１２ プレート本体
１１２ａ 支持面
１１２ｂ 中心
１１４ センサ
１２０ エミッタ
１２２ 粒子線
１３０ プロセッサ
１５０ コリメータ

Claims (18)

1. 粒子線とベースプレートとの間の垂直性を較正するための方法であって、
   第１のセンサおよび第２のセンサを有するベースプレートを準備するステップであって、前記ベースプレートは、物体を支持するように構成されている、ステップと、
   前記第１のセンサが前記粒子線を受け取ると第１のデータが収集されるように、エミッタから前記ベースプレートにおける前記第１のセンサへ前記粒子線を放出するステップと、
   前記第２のセンサが前記粒子線を受け取ると第２のデータが収集されるように、前記エミッタから前記ベースプレートにおける前記第２のセンサへ前記粒子線を放出するステップと、
   前記第１のデータおよび前記第２のデータに基づいて第１の較正データを計算するステップであって、前記第１の較正データは、前記エミッタからそれぞれ前記第１のセンサおよび前記第２のセンサへの前記粒子線の伝送時間、または前記第１のセンサおよび前記第２のセンサによってそれぞれ受け取られた前記粒子線のエネルギー強度の少なくとも１つに少なくとも基づく、ステップと、
   前記第１の較正データが第１の所定の範囲外にあれば、前記第１の較正データに基づいて前記ベースプレートまたは前記エミッタを調整するステップと
   を含む、方法。
2. 前記第１のデータは前記エミッタから前記第１のセンサへの前記粒子線の伝送時間を含み、前記第２のデータは前記エミッタから前記第２のセンサへの前記粒子線の伝送時間を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のデータは、前記第１のセンサによって受け取られた前記粒子線のエネルギー強度を含み、前記第２のデータは、前記第２のセンサによって受け取られた前記粒子線のエネルギー強度を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記第１のセンサへ前記粒子線を放出する前記ステップと前記第２のセンサへ前記粒子線を放出する前記ステップとの間で、前記方法は、
   前記第１のセンサに対応する位置から前記第２のセンサに対応する位置へ前記エミッタを移動させるステップ
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記第１の較正データは、前記第１のデータと前記第２のデータとの間の差である、請求項１に記載の方法。
6. 前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは、前記ベースプレートの中心に対して対称である、請求項１に記載の方法。
7. 前記ベースプレートは第３のセンサおよび第４のセンサをさらに有し、前記方法は、
   前記第３のセンサが前記粒子線を受け取ると第３のデータが収集されるように、前記エミッタから前記ベースプレートにおける前記第３のセンサへ前記粒子線を放出するステップと、
   前記第４のセンサが前記粒子線を受け取ると第４のデータが収集されるように、前記エミッタから前記ベースプレートにおける前記第４のセンサへ前記粒子線を放出するステップと、
   前記第３のデータと前記第４のデータに基づいて第２の較正データを計算するステップと
   をさらに含み、
   前記ベースプレートまたは前記エミッタを調整する前記ステップにおいて、前記第２の較正データが第２の所定の範囲外にあれば、前記第２の較正データに基づいて前記ベースプレートまたは前記エミッタがさらに調整される、
   請求項１に記載の方法。
8. 前記第１のセンサおよび前記第２のセンサによって決定される仮想接続線が、前記第３のセンサおよび前記第４のセンサによって決定される仮想接続線に平行ではない、請求項７に記載の方法。
9. 前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは個別にコリメータを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記ベースプレートは、ウエハを支持するように構成されている、請求項１に記載の方法。
11. 前記粒子線は電子線を含む、請求項１に記載の方法。
12. 粒子線を放出するように構成されたエミッタと、
    物体を支持するように構成されたベースプレートであって、
    表面を有するプレート本体と、
    前記プレート本体の前記表面の下に配置されて前記プレート本体の前記表面に面する第１のセンサおよび第２のセンサであって、前記ベースプレートにおける前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは、前記粒子線を受け取るように構成されている、第１のセンサおよび第２のセンサと
    を含む、ベースプレートと、
    前記第１のセンサ、前記第２のセンサおよび前記エミッタに電気的に接続されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記エミッタからそれぞれ前記第１のセンサおよび前記第２のセンサへの前記粒子線の伝送時間、または前記第１のセンサおよび前記第２のセンサによってそれぞれ受け取られた前記粒子線のエネルギー強度の少なくとも１つに少なくとも基づいて、前記ベースプレートの前記プレート本体の前記表面に対する前記粒子線の垂直性を判定するように構成されている、プロセッサと
    を含む、半導体製造プロセスに適用されるシステム。
13. 前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは、前記ベースプレートの中心に対して対称である、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記ベースプレートは、前記プレート本体の前記表面の下に配置されて前記プレート本体の前記表面に面する第３のセンサおよび第４のセンサをさらに含み、前記第３のセンサおよび前記第４のセンサは、前記ベースプレートの前記中心に対して対称である、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記第１のセンサおよび前記第２のセンサによって決定される仮想接続線が、前記第３のセンサおよび前記第４のセンサによって決定される仮想接続線に平行ではない、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは個別にコリメータを含む、請求項１２に記載のシステム。
17. 前記ベースプレートは、ウエハを支持するように構成されている、請求項１２に記載のシステム。
18. 前記粒子線は電子線を含む、請求項１２に記載のシステム。

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