KR101443058B1 - 막질 디멘젼 분석에서의 반도체 제조설비 및 그의 제조방법 - Google Patents

막질 디멘젼 분석에서의 반도체 제조설비 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 막질 디멘젼 분석에서의 반도체 제조설비 및 그의 제조방법을 개시한다. 그의 방법은 먼저, 선행되는 반도체 제조공정이 완료된 레퍼런스 기판에서 레퍼런스 스펙트럼 및 레퍼런스 프로파일을 획득하고, 상기 레퍼런스 스펙트럼과 레퍼런스 프로파일간의 관계를 이용하여 소정의 함수를 산출해 낸다. 후속에서 상기 레퍼런스 기판과 동일 또는 유사한 반도체 제조공정이 완료된 실제 계측대상인 실측 기판의 표면에서 실시간으로 검출되는 스펙트럼을 변수로 하여 상기 함수의 해를 구함으로서 실시간으로 프로파일을 획득하기 때문에 생산성을 향상시킬 수 있다.
Figure R1020080059983
스펙트럼(spectrum), 프로파일(profile), 레퍼런스(reference), 실시간, 함수(function)

Description

막질 디멘젼 분석에서의 반도체 제조설비 및 그의 제조방법{equipment for manufacturing semiconductor device analyzed layered media dimension and used the same}
본 발명은 반도체 제조방법 및 그의 설비에 관한 것으로, 상세하게는 반도체 기판 상에 형성되는 막질의 디멘젼 분석에서의 반도체 제조설비 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
반도체 제조 업계에서는 반도체 칩의 동작 속도를 증대시키고 단위 면적당 정보 저장 능력을 증가시키기 위하여 반도체 집적 회로 공정에 적용되는 최소 선폭이 꾸준히 줄어드는 추세에 있다. 또한, 반도체 기판 상에 집적화 되는 트랜지스터와 같은 반도체 소자의 크기가 서브 하프 마이크론 이하로 축소되고 있다.
반도체 소자는 증착공정, 포토공정, 식각공정, 확산공정, 또는 세정공정 등을 통하여 제조될 수 있으며, 이러한 공정들이 수 차례에서 수십 차례 반복되어야 탄생될 수 있다. 각 공정들은 후속 공정에 매우 많은 영향을 미치기 때문에 해당 공정이 완료되면 반도체 기판의 표면 검사를 통한 결과의 피드백이 필수적으로 이루어져야만 한다.
이와 같은 검사 기술들은 반도체 기판의 표면을 손상시키지 않는 비파괴 검사를 통하여 이루어질 수 있다. 표면 검사 기술은 통상 전자 현미경(scanning electron microscope : SEM)을 이용하여 이루어졌으나, 전자빔에 의한 대전이 발생되고 다량의 계측 시간이 소요되는 문제점이 발생되고 있다. 최근에는 반도체 기판의 표면을 대전시키지 않고, 빛의 편광상태 변화를 통해 반도체 기판 표면의 정보를 실시간으로 획득할 수 있는 광학적 임계 치수(Optical Critical Dimension : OCD) 기술이 연구 개발되고 있다.
광학적 임계 치수 기술은 수십 nm ~ 수백 nm 크기의 규칙적인 패턴에서 분광일립소미터(Spectroscopic Ellipsometer : SE) 또는 분광 리플렉터로미터(Spectroscopic Reflectrometer : SR)와 같은 광학 장치를 이용하여 획득되는 스펙트럼(spectrum)을 RCWA(Rigorous Coupled Wave Analysis) 원리로 분석하여 패턴의 두께, 크기(Critical Dimension : CD), 높이, 또는 리세스(recess), 거칠기와 같은 프로파일(profile)을 측정하는 기술이다.
RCWA원리를 이용한 막질 디멘젼 분석방법은 미국공개특허 제2006/0082786호와 미국등록특허 제7,345,761호에 개시된 바와 같이, 계측 패턴에서 측정되는 스펙트럼을 푸리에(Fourier) 변환하고, 이를 맥스웰 방정식(maxwell equation)으로 풀어 프로파일 파라미터로 관리하는 방법이다.
하지만, 패턴의 모양이 라인 앤 스페이스(line/space) 형태의 2차원 계산에 서는 분석이 용이하게 이루어질 수 있으나, 아일랜드(island) 형태의 3차원 계산에서는 푸리에 변환 및 맥스웰 방정식이 복잡해져 2차원에 비해 약 100배 이상의 계산 시간을 소요시킴에 따라 3차원 패턴에서의 적용이 크게 제한적이다. 따라서, 반도체 제조공정을 실시간으로 모니터링하는 것이 불가능하도록 할 수도 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 2차원 패턴의 계산에 비해 상대적으로 복잡한 3차원 패턴의 프로파일 계산이 용이하도록 하여 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 반도체 제조설비 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 반도체 제조공정을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 반도체 제조설비 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양태에 따른 반도체 제조설비는, 취급될 기판들에 대하여 반도체 제조공정을 수행하는 반도체 공정장치; 상기 기판들 중 레퍼런스 기판으로서 설정된 기판에 대한 레퍼런스 스펙트럼과 레퍼런스 프로파일을 검출한 후에, 상기 검출된 레퍼런스 스펙트럼과 상기 레퍼런스 프로파일간에 관련된 함수를 도출하는 레퍼런스 스펙트럼 분석 시스템; 및 상기 기판들 중 실측 기 판으로서 설정된 기판의 실시간 스펙트럼을 검출하고, 상기 실시간 스펙트럼을 상기 함수에 적용하여 상기 반도체 공정장치에서 가공되는 상기 실측 기판의 프로파일을 실시간으로 검출하는 실시간 스펙트럼 분석 시스템을 포함함을 특징으로 한다.
여기서, 상기 레퍼런스 스펙트럼 분석 시스템은, 상기 레퍼런스 기판 표면에 입사광을 조사하여 반사되는 반사광으로부터 상기 레퍼런스 스펙트럼을 검출하는 광학 장치와, 상기 레퍼런스 기판 표면의 레퍼런스 프로파일을 계측하는 계측 장치왁, 상기 레퍼런스 스펙트럼 및 상기 레퍼런스 프로파일간의 상기 함수를 도출하는 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버를 포함함이 바람직하다. 상기 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버는 상기 반도체 공정장치에서 상기 기판들의 증착공정이 수행되는 경우, 선형 함수를 도출하고, 상기 기판들의 식각공정이 수행되는 경우, 지수 함수를 도출함이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 양태는, 취급될 기판들에 대하여 반도체 제조공정을 수행하는 단계; 상기 기판들 중 레퍼런스 기판으로 설정된 기판에 대한 레퍼런스 스펙트럼과, 레퍼런스 프로파일을 검출하는 단계; 상기 레퍼런스 스펙트럼과 상기 레퍼런스 프로파일간에 관련된 함수를 도출하는 단계; 상기 기판들 중 실측 기판으로 설정된 기판의 실시간 스펙트럼을 검출하는 단계; 및 상기 함수에 상기 실시간 스펙트럼을 변수로서 적용하여 상기 반도체 공정장치에서 가공되는 상기 실측 기판의 프로파일을 실시간으로 검출하는 단계를 포함하는 반도체 제조방법이다.
여기서, 상기 실측 기판의 프로파일은 상기 실시간 스펙트럼을 변수로 하는 상기 함수의 해에 대응하고, 상기 함수는 선형함수(일차함수), 이차함수, 고차함수, 분수함수, 삼각함수, 지수함수, 로그함수들 중 적어도 하나이상을 포함함이 바람직하다. 상기 선형함수는 상기 기판들 상에 형성되는 막질의 두께에 대응되는 프로파일의 검출에서 사용하고, 상기 지수함수는 상기 기판들 상에 형성되는 막질의 CD 또는 리세스에 대응되는 프로파일의 검출에서 사용함이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 또 다른 양태는, 기판을 가공하는 반도체 제조공정을 진행하는 단계; 입사광을 상기 기판 표면에 소정 각도로 조사하는 단계; 상기 기판 표면에서 반사되는 반사광의 스펙트럼을 획득하는 단계; 상기 스펙트럼을 변수로써 이용하여 미리 설정된 함수의 해를 구하는 단계; 및 상기 함수의 해를 활용하여 상기 기판의 표면 상태를 모니터링하는 단계를 포함하는 막질 디멘젼 분석방법이다.
본 발명에 의하면, 레퍼런스 데이터들을 통해 산출되는 함수에 실시간으로 검출되는 스펙트럼을 적용하여 상기 함수의 해에 대응되는 프로파일을 획득함으로서 2차원 패턴의 계산에 비해 상대적으로 복잡한 3차원 패턴의 프로파일 계산을 용이하게 하고 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 반도체 제조설비 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 실시간으로 검출되는 스펙트럼이 변수로 적용되는 함수의 해를 기판 표면의 프로파일에 대응시킴에 따라 반도체 제조공정을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 반도체 제조설비 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 막질 디멘젼 분석 시스템을 개략적으로 나타낸 다이아그램이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 막질 디멘젼 분석 시스템은 실험적 스펙트럼 분석(Empirical Spectrum Analysis :ESA) 기술을 사용하는 것으로서, 레퍼런스 스펙트럼 분석 시스템(100)과, 실시간 스펙트럼 분석 시스템(200)으로 구분된다. 여기서, 레퍼런스 스펙트럼 분석 시스템(100)은 레퍼런스 막질의 프로파일과 스펙트럼간에 관련된 함수 관계를 산출하고, 실시간 스펙트럼 분석 시스템(200)은 실제 공정 중 또는 완료된 실시간 계측 막질의 스펙트럼을 검출한 후 상기 함수 관계를 이용하여 상기 막질의 프로파일을 실시간으로 검출한다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 막질 디멘젼 분석 시스템은 레퍼런스 정보에 의해 획득되는 함수 관계를 이용하여 실제 공정이 이루어지는 막질의 스펙트럼을 검출하면서 상기 막질의 프로파일을 실시간으로 검출하기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
먼저, 레퍼런스 스펙트럼 분석 시스템(100)은 해당 반도체 제조공정을 통해 제조되는 제 1 기판(도시되지 않음, 예를 들어 레퍼런스 기판이라 칭함) 상에 형성되는 레퍼런스 막질에서의 레퍼런스 스펙트럼(102)과, 레퍼런스 프로파일(104)을 이용하여 함수 관계를 산출한다. 레퍼런스 스펙트럼(102) 및 레퍼런스 프로파일(104)은 레퍼런스 프로파일(104)들로서 데이터 베이스(110)에 저장되어 있다. 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버(120)는 데이터 베이스(110)에서 입력되는 레퍼런스 프로파일(104)과 레퍼런스 스펙트럼(102)의 상관 관계를 함수로서 정리할 수 있다.
예컨대, 레퍼런스 스펙트럼(102)은 입사광을 소정 각도로 조사하여 제 1 기판 표면에서 반사되는 반사광을 검출하는 제 1 광학 장치(130)에 의해 획득된다. 레퍼런스 프로파일(104)은 제 1 기판 표면에 형성된 막질의 두께, 크기, 높이, 또는 리세스와 같은 막질 상태에 대한 정보로서, 전자 현미경과 같은 계측 장치(140)에 의해 획득된다. 또한, 레퍼런스 프로파일(104)은 레퍼런스 스펙트럼(102)을 이용하여 푸리에 변환 및 맥스웰 방정식을 이용한 일반적인 OCD 방법으로도 획득될 수 있다. 레퍼런스 스펙트럼(102)의 구체적 분석방법은 후속에서 설명하며, 일반적인 OCD 방법을 이용한 레퍼런스 프로파일(104)을 얻는 것은 공지된 기술임으로 설명을 생략하도록 한다.
레퍼런스 스펙트럼(102)을 이용하여 레퍼런스 프로파일(104)을 산출하는 것으로부터, 레퍼런스 스펙트럼(102)과 레퍼런스 프로파일(104) 상호간에 비례하거나 순환 반복적인 함수 관계를 가질 수 있는 가능성을 보여주고 있다. 상술한 바와 같이, 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버(120)는 레퍼런스 스펙트럼(102)과 레퍼런스 프로파일(104)간의 상관관계에 따른 함수를 산출한다. 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버(120)에서 산출되는 함수는 수식 1에서 나타난 바와 같이,
〔수식 1〕
y = f(wx +b)
다항 함수로서 f의 종류에 따라 일차함수(선형함수), 이차함수, 고차함수, 분수함수, 삼각함수, 지수함수, 로그함수를 포함하여 이루어진다. 이때, 함수의 변수(x값)는 레퍼런스 스펙트럼(102)에 대응되고, 함수의 해(y값)는 레퍼런스 프로파일(104)에 대응된다. 따라서, 레퍼런스 스펙트럼 분석 시스템(100)은 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버(120)를 이용하여 레퍼런스 스펙트럼(102)과 레퍼런스 프로파일(104)간의 일정한 함수를 산출토록 할 수 있다.
반면, 실시간 스펙트럼 분석 시스템(200)은 상기 레퍼런스 스펙트럼 분석 시스템(100)에서 제공되는 상기 함수를 이용하여 상기 제 1 기판과 동일 또는 유사한 반도체 제조공정을 통해 제조되는 제 2 기판(10)에서 계측되는 실시간 스펙트럼에 근거한 상기 제 2 기판(10) 표면에 형성된 막질의 프로파일을 실시간으로 산출할 수 있다. 여기서, 제 2 기판(10)은 실시간 스펙트럼(이하, 스펙트럼으로 개시함) 계측이 이루어져야 할 대상의 실측 기판으로서, 제 1 기판에 비교되는 비교 기판, 또는 생산라인에서 대량 생산되는 양산 기판이다.
예컨대, 실시간 스펙트럼 분석 시스템(200)은 제 2 기판(10) 표면의 스펙트럼을 획득하는 제 2 광학 장치(210)와, 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버(120)에서 제공되는 함수에 상기 스펙트럼을 적용하여 상기 제 2 기판(10) 표면에 형성된 막질의 프로파일을 획득하는 실시간 스펙트럼 분석 서버(220)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 제 2 광학 장치(210)는 제 1 광학 장치(130)와 동일한 대상이 될 수 있기 때문에 광학 장치(210)로 설명한다. 또한, 광학 장치(210)에서 검출되는 스펙트럼 은 실시간 스펙트럼으로 대신하여 설명할 수도 있다.
광학 장치(210)는 스테이지에서 수평으로 지지되는 제 2 기판(10) 표면에 광원(212)에서 생성된 입사광을 소정의 각도로 입사하고, 상기 제 2 기판(10)의 표면에서 반사되는 반사광의 스펙트럼을 스펙트로 미터(214)에서 수광하도록 형성되어 있다. 광원(212)에서 생성된 입사광을 집중 투영시키는 제 1 렌즈(215)와, 상기 제 1 렌즈(215)에 의해 집중된 입사광이 반사되는 반사광을 확대 투영시키는 제 2 렌즈(216)와 같은 광학계가 더 형성되어 있다. 도시되지는 않았지만, 광학계는 광원(212)에서 생성된 입사광의 전자기파를 원형 또는 타원형으로 편광시키는 적어도 하나이상의 원편광판 또는 타원편광판을 포함할 수도 있다.
여기서, 광원(212)은 3000Å∼7000Å정도의 파장을 갖는 가시광을 생성하는 제논(Zenon) 램프를 포함한다. 스펙트로 미터(214)는 빛의 파장에 따른 굴절율의 차이를 이용해 제 2 기판(10) 표면에서 반사되는 반사광의 파장 또는 진동수에 따른 스펙트럼을 획득한다. 스펙트로 미터(214)는 500Å 이상의 두께를 갖는 막질에 대하여 스펙트럼을 계측할 수 있다. 왜냐하면, 스펙트럼 계측 대상 막질의 두께가 얇을 경우, 굴절율의 변화가 심하게 발생되고 막질의 표면과 내부에서 반사되는 광의 간섭이 줄어들어 스펙트럼이 선명하지 않게 나타남에 따라 계측 오차가 많이 발생되기 때문이다. 반대로, 막질의 두께가 두꺼울 경우, 막질의 굴절율이 어느 정도 일정해지고 상기 막질을 통과하거나 상기 막질의 표면에서 반사되는 막질의 간섭이 증가되어 스펙트럼이 선명하게 나타남에 따라 계측 오차를 줄어들 수 있다.
구체적으로, 스펙트로 미터(214)는 제 2 기판(10)의 표면에서 나노 크 기(nano size)를 갖는 콘택 홀, 트렌치, 라인/스페이스와 같은 미세 구조를 고해상도로 검출토록 하기 위해 복굴절을 이용하여 비례각(ψ)과 위상각(Δ)에 각각 대응되는 스펙트럼을 검출한다. 비례각(ψ)은 진행 방향과 진동 방향이 일치되는 종파(P wave)와, 진행 방향과 진동 방향이 수직인 횡파(S wave)의 비율을 오일러 각으로 나타내고, 위상각(Δ)은 상기 종파(P wave)와 횡파(S wave)의 위상차(phase shift)를 오일러 각으로 나타낸다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 스펙트로 미터(214)에서 검출되는 스펙트럼들을 나타낸 도면으로서, 스펙트럼은 제 2 기판(10) 표면에 형성된 막질 종류 및 상태에서의 굴절율 및 반사율에 따라 대부분이 오실레이션(oscillation)을 갖는다. 여기서, X축은 300nm에서 750nm 범위의 가시광의 파장 대역으로서 nm 단위를 갖는다. Y축은 가시광 대역의 스펙트럼으로서 각도(degree) 단위를 갖는다.
비례각(ψ)과 위상각(Δ)은 각각 하나의 제 2 기판(10) 상에서 100여개 포인트의 샘플에서 계측되어 있다. 결과로서, 비례각(ψ)은 15도 내지 40도 범위 내에서 일정한 크기의 진폭과 주기를 갖고 오실레이션되고 있다. 위상각(Δ)은 -30도 내지 50도 범위 내에서 진폭과 주기가 변화되면서 오실레이션되고 있다. 비례각(ψ)은 위상각(Δ)에 비해 스펙트럼이 선명하고, 진폭과 주기가 일정한 측면에서 우수하게 나타남을 알 수 있다. 또한, 오실레이션 범주가 작아 굴절율의 변화에 따른 스펙트럼의 계측 오차가 줄어들 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 계측 오차 범주가 상대적으로 작고, 오실레이션 주기가 우수한 비례각(ψ)에 대응되는 데이터를 스펙트럼 또는 그의 값을 이용한 함수의 계산이 이루어질 것이다.
실시간 스펙트럼 분석 서버(220)는 스펙트럼을 변수로 하여 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버(120)로부터 제공되는 함수의 해를 산출한다. 실시간 스펙트럼 분석 서버(220)는 제 2 기판(10)의 반도체 공정에 따라 그에 적용되는 다양한 종류의 함수를 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버(120) 또는 데이터 베이스에서 제공받을 수 있다.
예컨대, 제 2 기판(10) 상에 박막을 형성하는 증착 공정에서는 선형 함수를 이용하여 막질 두께의 프로파일에 대응되는 그의 해를 구할 수 있다. 또한, 제 2 기판(10)의 표면을 식각하는 식각 공정에서는 지수 함수를 이용하여 CD, 높이, 리세스, 거칠기 등의 프로파일에 대응되는 해를 구할 수 있다. 실시간 스펙트럼 분석 서버(220)는 반도체 제조공정 중 또는 진행 직후의 제 2 기판(10)에서 취출되는 스펙트럼을 변수로 하는 함수의 해를 산출하여 출력함에 따라 호스트 컴퓨터(300)로 하여금 해당 반도체 공정장치의 가동상태를 실시간으로 모니터링 하도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 막질 디멘젼 분석 시스템은 반도체 제조공정이 완료된 제 2 기판(10)의 표면에서 획득되는 스펙트럼을 변수로 하는 함수의 해를 산출하여 상기 제 2 기판(10)의 표면 프로파일에 대응되도록 함에 따라 2차원을 넘어 3차원의 프로파일 계산까지도 쉽게 이루어지도록 하고, 실시간으로 막질의 디멘젼을 분석하기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
막질 디멘젼 분석 시스템에서 얻어지는 분석 결과는 호스트 컴퓨터(300)에 제공되며, 이후 반도체 제조장치로 피드백되어 후속에서 해당 반도체 제조공정이 이루어지는 제 2 기판(10)의 가공 공정에 영향을 준다.
본 발명의 실시 예에 따른 막질 디멘젼 분석 시스템은 스펙트럼 분석을 포함하는 반도체 제조공정의 전반적인 흐름을 모니터링하는 호스트 컴퓨터(300)와, 상기 호스트 컴퓨터(300)에 의해 제어되면서 반도체 제조공정이 이루어지는 반도체 공정장치와 더불어 반도체 제조설비에 귀속될 수 있다. 나아가, 본 발명의 실시 예는 반도체 생산의 전반적인 공정을 통해 형성되는 막질의 디멘젼을 분석 및 관리하는 반도체 생산라인으로까지도 확대 해석될 수도 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 막질 디멘젼 분석 시스템 및 반도체 제조설비를 이용하여 막질 디멘젼을 분석하는 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 참고로, 스펙트럼을 이용한 막질 디멘젼 분석 방법의 이해를 돕기 위해 실시간 스펙트럼 분석 시스템(200)에서의 분석 방법을 먼저 설명하고, 이후 레퍼런스 스펙트럼 분석 시스템(100)에서의 분석 방법을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 스펙트럼 분석 시스템(200)에서의 막질 디멘젼 분석 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 막질 디멘젼 분석 방법은 소정의 반도체 제조공정이 완료된 제 2 기판(10)을 스테이지 상에 로딩하여 광학 장치(210)로 하여금 해당 위치에서 표면 계측이 가능하도록 한다(S10).
다음, 광학 장치(210)는 광원(212)에서 생성된 입사광을 제 2 기판(10) 표면의 해당 위치에 소정 각도로 조사하고, 상기 제 2 기판(10) 표면에서 반사되는 반사광을 검출하여 스펙트럼을 획득한다(S20). 여기서, 광학 장치(210)는 입사광의 파장을 가변 시키면서 제 2 기판(10) 표면의 스펙트럼을 검출할 수 있다. 예컨대, 제논 램프에서 발광되는 300nm 내지 750nm 정도의 파장을 갖는 가시광 영역의 입사광을 제 2 기판(10) 표면에서 360°의 방위에 대하여 약 15°내지 45°정도의 입사각으로 조사하여 반사시키고, 상기 제 2 기판(10)의 표면에서 반사되는 반사광을 스펙트로 미터(214)에서 수광토록 하면서 비례각(ψ) 및 위상각(Δ)을 포함하는 스펙트럼을 검출한다.
그 다음, 실시간 스펙트럼 분석 서버(220)에서 제 2 기판(10)의 반도체 제조공정에 해당되는 함수를 레퍼런스 스펙트럼(102) 서버에서 선택하여 제공받고(S30), 상기 제 2 기판(10)에서 획득된 상기 스펙트럼을 변수로써 이용하여 상기 함수의 해를 구한다(S40). 상술한 바와 같이, 실시간 스펙트럼 분석 서버(220)는 제 2 기판(10)이 가공되는 반도체 제조공정의 종류에 따라 서로 다른 종류의 함수를 선택하여 상기 제 2 기판(10) 표면의 특성에 대응되는 상기 함수의 해를 산출할 수 있다. 실시간 스펙트럼 분석 서버(220)는 특정 단일 파장에서의 단일 스펙트럼을 이용하여 하나의 함수 해를 구할 수 있고, 가시광 영역 내에서의 연속구간 파장에서의 연속 스펙트럼을 이용하여 다수개의 함수 해를 구할 수도 있다.
본 발명의 실시 예에서는 보다 간단한 설명을 위해 약 350nm 단일 파장에서의 스펙트럼을 이용하여 제 2 기판(10) 상의 약 100여 개의 포인트(point)에서 프로파일에 대응되는 함수의 해를 구하는 것에 대해 설명한다.
예컨대, 도 4는 실시간 스펙트럼 분석 서버(220)에서 스펙트럼을 이용한 선형 함수의 해를 구하는 것을 나타낸 다이아 그램으로서, 실시간 스펙트럼 분석 서 버(220)는 스펙트럼을 변수로 하고, 레퍼런스 스펙트럼(102) 서버에서 제공되는 'w' 및 'b'와 같은 상수값 또는 고정값을 이용하여 막질의 상태에 대응되는 함수의 해를 산출할 수 있다. 여기서, 선형 함수는 막질의 CD, 두께, 또는 리세스와 같은 상태에 대응되는 함수의 해를 구하기 위해 사용되는 것으로 수식 1의 'f'값에 '1'이 적용된 함수이고, 행렬로서 나타나 있다. 선형 함수의 해는 수식 2에서와 같이 나타날 수 있다.
〔수식 2〕
y11 = x11w11 + x12w21 +... + b11
y12 = x11w12 + x12w22 +... + b12
.
y21 = x21w11 + x22w21 +... + b21
.
.
여기서, y11은 '1'위치에서 '1'의 막질 프로파일에 대응되는 함수의 해이고, x11은 '1'위치에서 '1'의 막질 프로파일에 대응되는 특정 파장(예를 들어, 350nm)을 갖는 스펙트럼이고, w11은 '1'위치에서 '1'의 막질 프로파일에 대응되는 고정값이고, b11은 '1' 위치에서 '1'의 막질 프로파일에 대응되는 상수값이다. 예컨대, '1'의 막질 프로파일은 두께, CD, 리세스 중 어느 하나이다. 또한, '2', '3'은 나머지 중 어느 하나이다. 마찬가지로, y21, y31,… 은 각각 '2', '3', '…' 위치에서 '1의 막질 프로파일에 대응되는 함수 해이다.
수식 2에서 y11은 x11항 이외에 x12, x13…항에 대해서 일부 연관이 있는 것으로 나타나 있다. 왜냐하면, 해당 위치에서 계측 대상에 대한 연속성을 일부 나타내기 때문이다. 또한, 광학 장치(210)에서의 입사광 및 반사광의 회절 또는 굴절에 의한 계측 대상의 연속성을 부여하기 위한 것이다. 따라서, y11의 함수의 해는 x11의 막질 프로파일에 대응되는 스펙트럼뿐만 아니라 해당 위치에서의 다른 x12, 및 x13의 막질 프로파일에 대응되는 스펙트럼까지도 함께 취급하여 계산된다.
예컨대, 증착 공정 시에 막질의 두께 프로파일을 얻고자 할 경우, 해당 위치에서 단일 프로파일만 갖기 때문에 하나의 행(row)과, 복수개의 열(column)로 이루어진 단일 행렬의 함수 해가 구해질 수 있다. w 행렬과 b 행렬에 대응되는 고정값 및 상수값을 산출하는 것은 이후에 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버(120)를 이용한 분석 방법에서 설명하기로 한다.
도 5는 스펙트럼을 변수로 하는 선형 함수를 통해 기판 표면의 프로파일을 산출하여 나타낸 그래프로서, 제 2 기판(10) 상의 1번 위치부터 100번 위치까지의 마스크막의 높이 값(MASKHT)과, 탑 CD 값(S_TCD)과, CD 차이 값(S_EQ)이 나타난다. 여기서, 세로축의 단위는 nm이고, 오른쪽 세로축은 마스크막의 높이 값의 크기에 대응되는 값들을 표시하고 있고, 왼쪽 세로축은 탑 CD 값과, CD 차이 값의 크기에 대응되는 값들을 표시하고 있다. 마스크막의 높이 값은 108nm 내지 118nm 범위 내 에서 분산되어 나타나며, 탑 CD 값, 및 CD 차이 값은 20nm 내지 30nm 범위 내에서 고르게 나타나고 있다. CD 차이 값은 바텀 CD값과 탑 CD 값의 차이를 나타낸다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 막질 디멘젼 분석 방법은 제 2 기판(10)의 반도체 제조공정에서 적용되는 해당 함수의 해를 구하여 상기 제 2 기판(10) 표면의 프로파일을 실시간으로 검출할 수 있다.
그리고, 실시간 스펙트럼 분석 서버(220)에서 스펙트럼을 이용한 함수의 계산이 완료되면 제 2 기판(10) 전체의 막질 디멘젼 분석이 모두 완료되었는지를 확인하고(S50), 호스트 컴퓨터(300)에 함수의 해를 입력하여 상기 호스트 컴퓨터(300)로 하여금 제 2 기판(10)의 반도체 제조공정의 정상 여부를 모니터링 하도록 할 수 있다.
이후 마지막으로, 제 2 기판(10) 표면의 분석이 완료되면 제 2 기판(10)을 언로딩시켜 후속의 반도체 제조공정이 이루어지도록 할 수 있다(S60).
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 막질 디멘젼 분석 방법은 스펙트럼을 변수로 하는 함수의 해를 구함으로서 제 2 기판(10) 표면의 프로파일을 실시간으로 분석토록 하기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
한편, 레퍼런스 스펙트럼 분석 시스템(100)에서 레퍼런스 스펙트럼(102)과 레퍼런스 프로파일(104)간의 함수 관계를 산출하는 것에 대해 살펴보기로 하자. 순서 상으로 레퍼런스 스펙트럼(102) 분석이 실시간 스펙트럼 분석보다 선행되어 이루어져야 한다. 상술한 바와 같이, 제 1 기판 및 제 2 기판(10)을 가공하는 반도체 제조공정에 따라 프로파일을 관리하기 위한 함수의 종류가 달라질 수 있다.
본 발명의 제 1 실시 예에 따른 레퍼런스 스펙트럼(102) 분석 방법은 선형 함수를 선택하여 그의 고정값 및 상수값을 구하는 것에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 레퍼런스 스펙트럼(102) 분석방법에 채택되는 선형 함수의 고정값(예를 들어, 선형 고정값) 및 상수값을 도출해 내는 것을 나타내는 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버(120)는 먼저 선형 함수의 고정값 및 상수값으로 '0'을 임으로 부여한다(S100).
다음, 선형 함수의 x값에 스펙트럼을 삽입하여 선형 함수의 해에 대응되는 y값을 구한다(S110).
그 다음, 레퍼런스 프로파일(104)에 대응되는 레퍼런스 y값에서, 선형 함수의 해에 대응되는 y값을 감하여 에러 값을 구한다(S120). 여기서, 에러 값은 레퍼런스 프로파일(104)과, 상기 선형 함수의 해의 비교에 의해 나타낼 수 있다.
그리고, 에러 값이 임의로 설정된 값(예를 들어, 0.001) 이하로 떨어지는지를 확인한다(S130). 여기서, 에러 값은 '0'에 근접하는 값으로 수렴되어야 한다.
이후, 에러 값이 설정된 값 이상으로 높을 경우, 고정값(w)은 에러 값과 스펙트럼을 곱한 후에 이전의 고정값(w)을 더하여 선형 함수에 피드백되고, 상수값은 에러 값이 이전의 상수값에 더해져 선형 함수에 피드백된다(S140).
마지막으로, 에러 값이 설정 값 이하로 떨어져 피드백 작업이 완료됨에 따라 선형 함수의 고정값 및 상수값 도출된다(S150).
이와 같은 피드백 작업은 수십번에서 수백번에 걸쳐 계속 반복적으로 이루어 짐에 따라 선형 함수의 고정값 및 상수값을 일정하게 만들 수 있다. 여기서, 선형 함수의 고정값 및 상수값은 상술한 행렬로 나타날 수도 있다.
도 7은 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버(120)에서 도출되는 에러 함수의 변화를 나타내는 그래프로서, 선형 함수의 고정값 및 상수값을 찾기 위한 피드백 작업이 약 500 내지 1000회 이상 이루어짐에 따라 에러 함수가 '0'에 수렴함을 알 수 있다. 여기서, 가로축은 피드백 작업의 회수를 압축하여 나타내고, 세로축은 에러 값을 나타낸다. 레퍼런스 스펙트럼(102)의 크기가 서로 다른 마스크막의 높이 값(MASKHT)과, 탑 CD 값(S_TCD)과, CD 차이 값(S_EQ)들에서 다소 차이가 나타나고 있으나, 피드백 작업이 수행됨에 따라 '0'에 근접하는 것으로 보여진다. 따라서, 에러 값이 '0' 근접할 때까지 피드백 작업이 이루어짐에 따라 선형 함수의 고정값 및 상수값이 결정될 수 있다.
도 8a 및 8b와, 도 9a 및 도 9b와, 도 10a 및 도 10b는 각각 마스크 높이 값, 탑 CD 값, 및 CD 차이 값을 도출하기 위한 선형 함수에서 피드백 작업의 횟수에 따라 가변되는 상기 선형 함수의 고정값 및 상수값을 나타낸 그래프들이다.
도 8a, 도 9a, 및 도 10a에 도시된 바와 같이, 선형 함수의 고정값들은 스펙트럼의 파장 변화에 따라 '0' 주변에서 아주 작게 나타난다. 여기서, 가로축은 스펙트럼의 파장을 나타내고, 세로축은 고정 값의 크기를 나타낸다. 또한, 그래프의 오른쪽에서 나타내는 숫자들은 에러 값의 피드백 횟수이다. 피드백 횟수가 증감함에 따라 선형 함수의 고정값이 보다 안정된 값으로 수렴한다. 따라서, 선형 함수의 고정 값은 스펙트럼에 비례하는 것으로, 파장에 따라 변화되는 상기 스펙트럼에 의 존하여 변화된다. 반면, 선형 함수의 상수 값은 스펙트럼의 변화에 영향을 적게 받는다.
도 8b, 도 9b, 도 10b에 도시된 바와 같이, 선형 함수의 상수 값은 스펙트럼에 독립적으로 변화됨에 따라 에러 값에 일부 의존하면서 피드백 작업의 횟수에 따라 일부 변화가 있음을 알 수 있다. 여기서, 가로축은 피드백 작업의 횟수를 나타내고, 세로축은 상수값의 크기를 나타낸다.
도 11은 마스크 높이 값, 탑 CD 값, CD 차이 값을 구하기 도출하기 위한 선형함수의 고정값을 함께 오버랩시켜 나타낸 그래프들로서, 선형 함수의 고정값들은 스펙트럼의 파장 대역에 따라 유사한 피크와 모양을 갖는다. 여기서, 고정값들은 피드백 작업의 회수가 약 1000번 정도 이루어져 구해진 것이다. 또한, 동일한 피드백 작업 회수에서의 마스크 높이 값, 탑 CD 값, CD 차이 값을 구하기 위한 선형함수의 상수값은 각각 0.0005, 0.002, 0.0003을 적용할 수 있다.
도 12a 내지 도 12c는 도 11의 그래프들의 350nm 대역에서의 고정값과 상수값이 적용된 선형함수의 해와, 실제 프로파일을 비교하여 나타낸 그래프들로서, 스펙트럼을 변수로 하는 선형 함수의 해(예를 들어, S_MASKHT, S_TCD, S_EQ)와, 실제 프로파일(예를 들어, MASKHT1_1, TCD1_1, EQ1_1)은 제 2 기판(10)의 30포인트 정도까지는 거의 일치됨을 알 수 있다. 특히, 마스크막의 높이에 대응되는 프로파일이 나타나는 도 12a를 보면, 30포인트 이상에서도 선형 함수의 해(S_MASKHT)와. 실제 마스크 높이의 프로파일(MASKHT1_1)이 거의 유사하게 나타남을 알 수 있다. 이는 막질의 두께를 산출하기 위해 적용되는 함수는 선형함수가 적합함을 보여주는 것이 다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 레퍼런스 스펙트럼(102) 분석 방법은 레퍼런스 스펙트럼(102)이 변수로 사용되는 선형함수의 해와 레퍼런스 프로파일(104)의 차이인 에러값을 상기 선형함수의 고정값 및 상수값에 피드백킴에 따라 완전한 선형함수를 도출시켜 실시간 레퍼런스 스펙트럼(102) 분석 방법이 가능하도록 할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따른 레퍼런스 스펙트럼(102) 분석 방법은 지수함수와 선형함수를 혼용하여 그의 고정값들(예를 들어, 지수 고정값(wn) 및 선형 고정값(w) 및 상수값(b)을 구하는 것이다.
도 13은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 레퍼런스 스펙트럼(102) 분석방법에 채택되는 지수함수 및 선형함수의 고정값들 및 상수값을 도출해 내는 것을 나타내는 흐름도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버(120)는 지수 함수 및 선형 함수의 고정값들(wn, w) 및 상수값(b)으로 '0'을 임으로 부여한다(S200).
다음, 선형 함수의 x값에 스펙트럼을 삽입하여 y값을 구한다(S210).
그 다음, 레퍼런스 프로파일(104)에 대응되는 레퍼런스 y값에서 지수 함수 및 선형 함수의 y값을 감하여 에러 값을 구한다(S220). 여기서, 에러 값은 레퍼런스 프로파일(104)과, 상기 선형 함수의 해의 비교에 의해 나타낼 수 있다.
그리고, 에러 값이 임의로 설정된 값(예를 들어, 0.001) 이하로 떨어지는지 를 확인한다(S230). 여기서, 에러 값은 '0'에 근접하는 값으로 수렴되어야 한다.
이후, 에러 값이 설정된 값 이상으로 높을 경우, 고정값들(wn, w)은 수렴 계수, 에러 값, 및 스펙트럼을 곱한 후에 이전의 고정값(wn, w)을 더하여 선형 함수에 피드백된다. 그리고, 상수값은 수렴 계수와 에러 값의 곱이 이전의 상수값에 더해져 지수 함수 및 선형 함수에 피드백된다(S240). 여기서, 수렴 계수(상관 계수)는 피드백 시에 고정값들(wn, w) 및 상수값(b)을 수렴토록 에러 값에 곱해지는 계수이다.
도 14 및 도 15는 도 13의 에러 값에 곱해지는 수렴 계수를 나타낸 그래프로서, 수렴 계수는 에러 값과 스펙트럼의 곱이 수렴되도록 하는 계수로서 일반화된(normalized) 1에 근접하는 값에 도달되기 위해서는 0.04가 최적임을 알 수 있다. 여기서, 도 14의 가로축은 피드백 회수이고, 세로축은 에러 값과 스펙트럼 곱의 크기이다. 또한, 도 15의 가로축은 수렴 계수를 변수로 나타내고, 세로축은 수렴 계수의 일반화된 크기를 나타낸다. 도 14에서 보면, 수렴 계수의 값이 일부 차이가 있더라도 에러 값과 스펙트럼의 곱이 대부분 70 내지 68로 수렴되고 있고, 수렴 계수가 0.4의 값에서 요동이 가장 작음을 알 수 있다. 도 15에서 수렴 계수가 0.4에서 일반화된 값이 가장 높음을 알 수 있고, 이를 수식화 하여 표 1에서 나타낸다.
〔표 1〕
수렴계수(cc) 수렴계수의 일반화 값(R2)
0.0001 0.4467
0.001 0.4789
0.01 0.6959
0.02 0.7614
0.03 0.7928
0.04 0.8121
0.05 0.7577
0.06 0.3149
0.07 0.1143
0.1 none value
표 1에서 보면 수렴 계수가 0.4에서 일반화된 값이 가장 높음을 알 수 있다. 도시되지는 않았지만, 수렴 계수를 도출하기 위해 적용되는 레퍼런스 스펙트럼(102)의 샘플링 수는 많으면 많을수록 좋고, 피드백 회수가 많으면 많을수록 좋다.
따라서, 수렴 계수를 에러 값에 곱하여 수십번에서 수백번에 걸쳐 피드백 시키면서 지수 함수 및 선형 함수의 고정값들(wn, w)과 상수값(b)을 일정하게 만들 수 있다. 또한, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 레퍼런스 스펙트럼(102) 분석 방법에서 설명된 에러 함수의 변화를 이용하여 에러 값이 '0'에 도달될 때까지 지수 함수 및 선형 함수의 고정값들(wn, w)과 상수값(b)를 피드백시킬 수 있다.
도 16a 내지 도 16c는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 레퍼런스 스펙트럼(102) 분석 방법을 통해 산출된 지수함수 및 선형 함수의 고정값들 및 상수값을 이용하여 구해진 마스크 높이 값, 탑 CD 값, CD 차이 값에 대응되는 함수의 해와 실제 프로파일을 비교하여 나타낸 그래프들이다.
도 16a 내지 도 16c에 도시된 바와 같이, 스펙트럼을 변수로 하는 지수 함수 및 선형 함수의 해(예를 들어, S_MASKHT, S_TCD, S_EQ)와, 실제 프로파일(예를 들 어, MASKHT1_1, TCD1_1, EQ1_1)은 제 2 기판(10)의 30포인트 정도까지는 거의 일치될 뿐만 아니라, 이후 100포인트까지도 본 발명의 제 1 실시예에서 보다 더 좋은 결과를 보이고 있음을 알 수 있다. 무엇보다, 도 16c에서의 CD 차이 값에 대응되는 지수 함수 및 선형 함수의 해(S_EQ)와, 실제 프로파일(EQ1_1)이 대부분 유사하게 나타남을 볼 때, 식각 공정을 통해 형성되는 막질의 CD 또는 리세스에 대응되는 프로파일은 지수 함수를 통해 분석되어야 한다는 것을 보여주고 있다.
마지막으로, 에러 값이 설정된 값 이하로 떨어지면 지수 함수 및 선형 함수의 고정값들 및 상수값이 결정되어진다(S250).
따라서, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 레퍼런스 스펙트럼(102) 분석 방법은 레퍼런스 스펙트럼(102)이 변수로 사용되는 지수 함수 및 선형 함수의 해와 레퍼런스 프로파일(104)의 차이인 에러 값을 상기 지수 함수 및 선형 함수의 고정값 및 상수값에 피드백킴에 따라 완전한 선형함수를 도출시켜 실시간 스펙트럼 분석 서버(220)로 하여금 실시간 스펙트럼 분석이 이루어지도록 할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 막질 디멘젼 분석 방법을 설명하였다. 그러나, 이는 본 발명의 목적 달성을 위해 제시된 하나의 바람직한 실시예에 불과한 것으로서, 그 구조 및 방법은 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 변경 가능할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예는 반도체 제조설비에서 이루어지는 제조공정을 포함하는 것으로, 일부분 또는 그 이상으로 확대 해석될 수 있다. 예를 들면, 본 실시 예에서는 제 2 기판(10) 상에 형성되는 막질의 디멘젼을 분석하는 방법으로 설명되 고 있으나, 이를 포함하는 반도체 제조방법까지도 포함할 수 있다. 나아가, 미세한 표면(micro surface) 가공이 이루어지는 반도체 제조방법을 넘어 일반적인 메크로 표면(macro surface) 가공이 이루어지는 유리, 플라스틱, 목재 재질의 기판 상에 형성되는 막질 디멘젼 분석 방법까지도 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 막질 디멘젼 분석시스템을 개략적으로 나타낸 다이아그램.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 스펙트로 미터에서 검출되는 스펙트럼들을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 스펙트럼 분석 시스템에서의 막질 디멘젼 분석 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도.
도 4는 실시간 스펙트럼 분석 서버에서 스펙트럼을 이용한 선형 함수의 해를 구하는 것을 나타낸 다이아 그램.
도 5는 스펙트럼을 변수로 하는 선형 함수를 통해 기판 표면의 프로파일을 산출하여 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 레퍼런스 스펙트럼 분석방법에 채택되는 선형 함수의 고정값 및 상수값을 도출해 내는 것을 나타내는 흐름도
도 7은 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버에서 도출되는 에러 함수의 변화를 나타내는 그래프.
도 8a 및 8b와, 도 9a 및 도 9b와, 도 10a 및 도 10b는 각각 마스크 높이 값, 탑 CD 값, 및 CD 차이 값을 도출하기 위한 선형 함수에서 피드백 작업의 횟수에 따라 가변되는 상기 선형 함수의 고정값 및 상수값을 나타낸 그래프들.
도 11은 마스크 높이 값, 탑 CD 값, CD 차이 값을 구하기 도출하기 위한 선형함수의 고정값을 함께 오버랩시켜 나타낸 그래프들.
도 12a 내지 도 12c는 도 11의 그래프들의 350nm 대역에서의 고정값과 상수값이 적용된 선형함수의 해와, 실제 프로파일을 비교하여 나타낸 그래프들.
도 13은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 레퍼런스 스펙트럼 분석방법에 채택되는 지수함수 및 선형함수의 고정값들 및 상수값을 도출해 내는 것을 나타내는 흐름도.
도 14 및 도 15는 도 13의 에러 값에 곱해지는 수렴 계수를 나타낸 그래프.
도 16a 내지 도 16c는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 레퍼런스 스펙트럼 분석 방법을 통해 산출된 지수함수 및 선형 함수의 고정값들 및 상수값을 이용하여 구해진 마스크 높이 값, 탑 CD 값, CD 차이 값에 대응되는 함수의 해와 실제 프로파일을 비교하여 나타낸 그래프들.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 레퍼런스 스펙트럼 분석 시스템 110 : 데이터 베이스
120 : 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버 130 : 제 1 광학 장치
140 : 계측 장치 200 : 실시간 스펙트럼 분석 시스템
210 : 제 2 광학 장치 220 : 실시간 스펙트럼 분석 서버
300 : 호스트 컴퓨터

Claims (20)

  1. 취급될 기판들에 대하여 반도체 제조공정을 수행하는 반도체 공정장치;
    상기 기판들 중 레퍼런스 기판으로서 설정된 기판에 대한 레퍼런스 스펙트럼과 레퍼런스 프로파일을 검출한 후에, 상기 검출된 레퍼런스 스펙트럼과 상기 레퍼런스 프로파일간에 관련된 함수를 도출하는 레퍼런스 스펙트럼 분석 시스템; 및
    상기 기판들 중 실측 기판으로서 설정된 기판의 실시간 스펙트럼을 검출하고, 상기 실시간 스펙트럼을 상기 함수에 적용하여 상기 반도체 공정장치에서 가공되는 상기 실측 기판의 프로파일을 실시간으로 검출하는 실시간 스펙트럼 분석 시스템을 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레퍼런스 스펙트럼 분석 시스템은, 상기 레퍼런스 기판 표면에 입사광을 조사하여 반사되는 반사광으로부터 상기 레퍼런스 스펙트럼을 검출하는 광학 장치와, 상기 레퍼런스 기판 표면의 레퍼런스 프로파일을 계측하는 계측 장치를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 레퍼런스 스펙트럼 분석 시스템은 상기 레퍼런스 스펙트럼 및 상기 레퍼런스 프로파일간의 상기 함수를 도출하는 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버를 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버는 상기 반도체 공정장치에서 상기 기판들의 증착공정이 수행되는 경우, 선형 함수를 도출함을 특징으로 하는 반도체 제조설비.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 레퍼런스 스펙트럼 분석 서버는 상기 반도체 공정장치에서 상기 기판들의 식각공정이 수행되는 경우, 지수 함수를 도출함을 특징으로 하는 반도체 제조설비.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 실시간 스펙트럼 분석 시스템은, 상기 광학 장치에서 상기 실측 기판에 입사광을 조사하여 반사되는 반사광으로부터 검출되는 상기 실시간 스펙트럼을 상 기 함수에 적용하여 상기 실측 기판의 프로파일을 실시간으로 검출하는 실시간 스펙트럼 분석 서버를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스펙트럼 분석 서버에서 검출되는 상기 실측 기판의 프로파일에 따라 상기 반도체 공정장치의 가동상태를 실시간으로 모니터링 하는 호스트 컴퓨터를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비.
  8. 취급될 기판들에 대하여 반도체 제조공정을 수행하는 단계;
    상기 기판들 중 레퍼런스 기판으로 설정된 기판에 대한 레퍼런스 스펙트럼과, 레퍼런스 프로파일을 검출하는 단계;
    상기 레퍼런스 스펙트럼과 상기 레퍼런스 프로파일간에 관련된 함수를 도출하는 단계;
    상기 기판들 중 실측 기판으로 설정된 기판의 실시간 스펙트럼을 검출하는 단계; 및
    상기 함수에 상기 실시간 스펙트럼을 변수로서 적용하여 상기 실측 기판의 프로파일을 실시간으로 검출하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 실측 기판의 프로파일은 상기 실시간 스펙트럼을 변수로 하는 상기 함수의 해에 대응하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
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