KR20010086079A - 반도체 제조시 마이크로 구조화 표면의 제조 프로세스를광학적으로 모니터링하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

반도체 제조시 마이크로 구조화 표면의 제조 프로세스를광학적으로 모니터링하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

마이크로 구조화 표면의 기준 시그너쳐를 제공하는 단계(72), 모니터링될 샘플 표면의 적어도 하나의 시그너쳐를 측정하는 단계(74), 기준 시그너쳐와 측정된 시그너쳐를 비교하는 단계(76), 및 비교 결과를 이용하여 샘플 표면의 파라미터를 분류하는 단계(78)를 포함하는, 반도체 제조시 마이크로 구조화 표면의 제조 프로세스를 모니터링하기 위한 방법은, 기준 시그너쳐의 측정이 정성적으로 열거된 제조 프로토 타입의 굴절 이미지의 장소에 따른 분배 및/또는 강도 분배의 측정에 의해서 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 분류 단계(78)는 바람직하게 학습 가능한 신경 회로망 및/또는 퍼지-로직에 의해서 이루어진다. 또한 상기 방법을 실시하기 위한 장치가 제안된다. 이 경우 시그너쳐들은 샘플에 적중되는 광선의 편광 평면의 회전에 의해서 형성된다.

Description

반도체 제조시 마이크로 구조화 표면의 제조 프로세스를 광학적으로 모니터링하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR OPTICALLY MONITORING PROCESSES FOR MANUFACTURING MICROSTRUCTURED SURFACES IN THE PRODUCTION OF SEMICONDUCTORS}
오늘날 마이크로 구조물(<1㎛)의 라인 폭 측정을 위해 복잡한 취급을 필요로하고 낮은 스루 풋을 갖는 전자 현미경이 사용됨으로써, 처리된 반도체 플레이트의 단지 적은 부분만이 검사될 수 있다. 또한 소위 크로스섹션 수용부에 의해서만 라인 프로필에 대한 정확한 측정 결과를 얻을 수 있으며, 상기 크로스섹션 수용부를 위해 이미 처리된 반도체 플레이트는 파괴되어야만 한다. 여기서, 정규 제조 플레이트 이외에도 반도체 제조시 소위 모니터 플레이트도 함께 처리되며, 상기 모니터 플레이트는 이어서 측정을 위해 사용된다. 특히 미래에 플레이트 직경이 300mm 이상인 경우에는 상기 모니터 플레이트가 높은 비용을 야기하는데, 그 이유는 한편으로는 순수한 재료값 때문에, 그리고 다른 한편으로는 상기 재료값으로 인해 제품 플레이트의 스루풋이 현저하게 감소되기 때문이다.
용액 침전은 굴절 측정 또는 산란광 측정, 영어로 말하면 일체형 Scatteromety를 제공한다. 일반적으로 이러한 방법에서 검사될 측정 영역은 조명되고 반사된 광의 특성으로부터 상기 측정 영역의 표면 특성이 추론된다. 기판 위에 주기적 구조물이 존재할 경우, 이에 상응하는 파장을 선택할 때에는 굴절 및 간섭 효과가 나타난다. 여기서, 굴절 및 간섭 효과는 종래의 광학 장치에서는 측정을 방해하지만, 산란광 또는 굴절 측정은 명시적으로 검출되고 평가된다. 왜냐하면, 상기 산란광 또는 굴절의 측정은 구조물 크기에 따라 특징지워지기 때문이다. 복잡한 모델 견적에 의해, 라인 폭, 에지 경사 또는 라인 높이와 같은 상이한 구조물 크기를 산란광 측정에 따라 결정할 수 있다.
진폭 또는 위상 그리드로서 파악될 수 있는 주기적 구조물에서 나타나는 간섭광의 반사에 의해, 굴절 및 간섭 효과가 형성될 수 있다. 사용된 광의 파장은 그리드 주기의 절반 보다 크기 때문에, 직접 반사된 0급의 광 이외에도 더 높은 급의 굴절 최대값이 생성된다. n-번째 굴절의 위치 또는 각도(θn)는 방사도(θ1), 그리드 주기(g) 및 파장에 좌우된다:
2차원 그리드 및 다수의 상이한 주기를 갖는 복잡한 구조물의 경우 굴절 문제는 3차원 방식으로 분석되어야만 한다. 검사된 구조물의 크기가 파장 영역에 놓여 있을 경우에는 간단한 프라운호프 굴절 방정식은 더 이상 적용되지 않는다. 그 대신, 그리드에서의 반사 및 전송에 대한 멕스웰 방정식이 예컨대 소위 rigorous coupled wave anaysis의 도움으로 달성되어야만 한다. 이때 나타나는 비선형성에 의해 일반적으로 유효 정보들이 매우 제한적으로 허용되기 대문에, 작은 구조물에서의 굴절 효과를 판단하기 위해서는 항상 개별적인 경우들이 관찰되거나 수치로 계산되어야만 한다. 여기서, 굴절 급수의 강도 및 위상은 입사광(각도, 편광, 파장)의 특성, 검사된 그리드 구조(그리드 주기, 라인폭, 라인 높이, 에지 라운딩,거칠기) 및 기판의 재료 특성(굴절율, 흡수율)에 따라 좌우된다. 그러나, 굴절 최대값의 위치는 입사각, 그리드 주기 및 파장에 의해서만 영향을 받는다. 이러한 변수들이 일정할 경우에는 부분적으로 고정된 굴절 급수의 강도 평가로부터 나머지 그리드 파라미터가 추론될 수 있다. 다수의 그리드 작용 변수 때문에, 검사된 측정 지점에 대한 충분한 수의 강도 측정값이 사용될 경우에 그리드 파라미터를 명백히 결정하는 것이 불가능하다.
고가의 회로 설계로부터 계산된 기준 굴절 이미지와 측정된 굴절 이미지와의 비교에 의해 그리드 파라미터를 결정하는 것은 실험 단계에서 이루어지지만, 그리 만족스러운 것은 아니며, 다시 말해 단지 평행 라인의 경우에서만 이루어질 수 있다. 종래 기술에 따른 굴절 이미지 측정 장치는 예컨대 DE 198 24 624 및 US 5, 703,692에 공지되어 있다. 상기 측정 장치는 하기와 같은 DRAM 제조시 엄격한 주기의 구조물에 대해 그리드 파라미터를 결정하기 위해 고가로 제공된다. 웨이퍼 위에 DRAM 회로에 부가로 평행 스트립으로 이루어진 구조적으로 간단한 테스트 구조물이 부가된다. 단지 상기 테스트 구조물의 굴절 이미지 만이 측정되어, 구조적으로 간단한 테스트 구조물의 쉽게 변경된 기준 스펙트럼과 비교된다. 이러한 비교 결과 테스트 구조물의 그리드 파라미터가 주어진다. 상기 테스트 구조물의 그리드 파라미터로부터 DRAM 회로의 그리드 파라미터가 추론된다. 이 결과는 예컨대 석판 인쇄 기계의 체계적 오류 또는 층 제조시의 불균일한 플라즈마 또는 웨이퍼 아래의 먼지 입자는 고려할 수 없다.
본 발명은 반도체 제조시 마이크로 구조화 표면의 제조 프로세스를 광학적으로 모니터링하기 위한 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명에서, 검사될 표면의 굴절 이미지를 분석하기 위해 이미 테스트된 구조물의 굴절 이미지와의 비교가 실행된다.
특히 반도체 제조시 제조 프로세스 동안에는 구조화된 층의 라인 폭 및 라인 프로필을 모니터링해야 하는 일이 자주 발생한다. 제품의 효율을 위해 라인 폭에 대한 세부 사항을 정확하게 지키는 것이 매우 중요하다. 또한 예컨대 트렌치 깊이 또는 측면 경사와 같은 부가의 구조 파라미터도 매우 중요하다. 석판 인쇄 마스크, 반도체 플레이트 또는 다른 마이크로 구조화 표면의 이와 같은 제조 파라미터를 모니터링하기 위해서는 적합한 측정 장치들이 필요하다.
오늘날 사용되는 0.25㎛ 범위의 가장 작은 구조폭에서 볼 때, 안전하지 않은 종래의 광학 라인폭 측정 장치는 굴절 및 간섭 효과로 인해 더 이상 사용될 수 없다. 가급적 적은 수의 모니터 플레이터를 사용하기 위해서는, 반도체 제조시 제조플레이트상에 제공되는 라인 구조물의 안전하고도 오염되지 않는 검사를 위한 저가의 측정 방법이 요구된다. 상기 방법에서 측정 속도는 예컨대 임계적인 프로세스 단계 후에 프로세스 시간이 크게 증가되지 않으면서도 개별 제조 플레이트가 모니터링될 수 있을 만큼 증가되어야만 한다.
본 발명은 도면을 참조하여 하기에서 자세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 개략적인 다이아그램이고,
도 2는 측정을 위해 사용되는 광의 편광이 변동되는, 도 1의 실시예에 따른 장치의 실시예내에서 시그너쳐를 측정하기 위한 장치의 구조를 보여주는 개략도이며,
도 3은 본 발명에 따른 방법의 흐름도이고,
도 4는 본 발명의 추가 실시예에 따른 방법의 흐름도이며,
도 5는 본 발명에 따른 방법을 제품을 인식하기 위해 사용하는 흐름도이다.
본 발명의 목적은, 반도체 제조시 마이크로 구조화 표면의 제조 프로세스를 광학적으로 모니터링하기 위한 저렴하면서도 장애적으로 작용하지 않는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 상기 방법의 사용은 장치의 비용을 상당히 줄여주고, 인-시튜 또는 인-라인 사용을 가능하게 하며, 측정 과정 및 측정 데이터의 평가 과정을 현저하게 가속시켜 주어야 한다.
상기 목적은 본 발명에 따른 방법 독립의 특징에 의해 달성된다. 또한, 상기 방법을 실시하기 위한 장치가 장치 독립항에 제시된다.
바람직한 실시예는 종속항에 제시된다.
본 발명에 따라 생산 동안 반도체 제조의 제어를 위한 분류가 하기와 같이 이루어진다. 처음에는 충분히 많은 수의 조사될 구조물(전형적인 제조 편차를 가진 프로토 타입)이 예컨대 다음에 제시될 측정 장치에 의해 측정됨으로써 굴절 및/또는 산란광 이미지(시그너쳐)가 기록된다. 소수의 기준 시그너쳐가 얻어진다. 또한, 샘플이 측정 장치에 의해 선행 기술에 따라 조사되고, 절대 측정값을 제공한다(예컨대, 전자현미경). 따라서, 기준 시그너쳐의 분류를 포함하는 데이터 베이스가 얻어지고 에러를 가진 부분을 제조로부터 나온 샘플 표면의 굴절/산란광 이미지에 할당이 가능해진다. 상기 데이터 베이스에 의해 분류 시스템, 예컨대 학습 가능 신경 회로망이 트레이닝되고 앞으로 자체적으로 우수/불량을 판단한다. 전자 현미경에 의한 측정은 생략될 수 있다. 다수의 부류로 보다 미세한 분류(예컨대, 편차의 방향)가 이루어질 수 있다. 또한, 상이한 파라미터의 편차의 효과가 분리될 수 있고 분류 모델로 통합될 수 있다(이것을 위해 데이터 베이스가 충분히 커야한다, 예컨대 수 백 샘플). 상기 방법에 의해 모델링의 복잡성으로 인해 감춰진 샘플들이 조사될 수 있다. 이것은 반도체 제조에 있어 전형적인 제품 구조에 적용된다(예컨대, DRAM에). 선행 기술에 따른 모델링의 경우에는 경우에 따라 파라미터 변동의 시뮬레이션을 가능하게 하는 특별한 테스트 구조가 사용되어야 한다. 이것은 제조에 있어 많은 추가 비용을 의미하며 상기 측정 방법의 사용을 배제할 수 있다.
반도체 제조의 각각의 타입의 구조/ 각각의 제품에 대해, 프로토 타입의 측정에 의해 제품 타입에 대한 특성 파라미터가 학습되어야 한다. 하나의 제품으로부터 다른 제품으로 전달은 불가능하다. 이 경우, 하나의 제품 타입 내에서 파라미터 편차가 검출될 수 있다. 동일한 것이 선행 기술에 따른 모델링에도 적용된다.
또다른 중요한 적용(산란광 측정/굴절 측정)은 제품 검출이다. 물론, 한 제품의 측정 시그너쳐는 일반적으로 다른 제품의 측정 시그너쳐와 명확히 구분된다. 따라서, 제품(상이한 반도체 구조)의 검출은 매우 저렴하게 이루어질 수 있고 복잡한 이미지 검출 또는 문자검출이 생략될 수 있거나 대체될 수 있다. 이것은 반도체 제조의 또다른 문제를 수반한다. 잘못 안내된 웨이퍼의 경우에는 비교적 많은 비용으로만 어떤 제조 단계(예컨대 작은 에칭 단계)가 마지막으로 수행되었는지 그리고 웨이퍼가 현재 어떤 상태에 있는지가 검출된다. 각각의 제조 단계 후 굴절 시그너쳐가 이전에 한번 기록되어 저장되었으면, 굴절 산란광/굴절 측정에 의해 상기 분류가 초 단위 내에 이루어질 수 있다. 그 경우 (예컨대 표, 신경 회로망과의)비교는 할당을 제공한다.
상기 제품 검출/프로세서 단계 할당은 굴절 분석에 의해 주기적 구조에만 적용될 수 있다. 일반적인 비주기(로직)-구조에서는 특성 강도 변화 곡선이 나타나고 분류를 가능하게 한다. 비주기 구조에 대한 이러한 확대는 파라미터 편차의 분류에도 가능하다.
본 발명에 따라 굴절 이미지의 강도 곡선이 강도 분포와 비교되는데, 상기 강도 분포는 이전에 최상의 특정 그리드 구조 및/또는 제조 프로토 타입으로 기록되고 적합한 간격에 의해 구체적으로 조사된 구조가 요구되는 세부 사항을 지키는지의 여부를 결정한다.
상기 분류(예컨대, 순서/프로세스에서 구조가 에러를 가진)를 위해서는 복잡한 모델링 또는 그리드 절대값의 결정이 필요없다. 그 대신, 세부 사항을 충족시키는(프로토 타입) 샘플의 강도 변화 곡선이 학습 시스템에 의해 저장되고 실제 측정 곡선과 비교된다. 그리드 절대값이 기준 기로에 할당된 독립적인 방법(예컨대, 전자 현미경)에 의한 기준 프로토 타입의 측정에 의해 얻어진다. 지리한 계산 과정이 생략되고, 특히 대략적인 분류가 적은 수의 기준 시그너쳐에 의해 우수하게 또는 불량하게 이루어질 수 있다.
전술한 방법은 특히 대부분 대칭 그리드 구조를 갖는 예컨대 메모리 소자의 정규 구조의 제어에 특히 적합하다. 지금까지의 방법이 수치 시뮬레이션에 의해 주로 간단한 테스트 구조에 적합한 반면, 여기서 제안된 원리는 복잡한 제품 구조에도 직접 적용될 수 있다. 제조 라인을 신속히 통과할 때, 학습 분류 시스템(예컨대 신경 회로망 또는 퍼지 로직의)의 트레이닝을 위해 REM-조사로부터 충분한 측정 데이터가 생긴다.
구조화된 샘플 표면을 판단하기 위해, 강도 변화 곡선이 특별한 샘플(프로토 타입)의 곡선과 비교된다. 예컨대 신경 회로망의 학습 시스템에 의해, 관련 샘플 표면의 판단 또는 분류가 이루어진다(예컨대, 우수/불량). 신경 회로망은 충분한 수의 예시 구조(프로토 타입)에 의해 훈련되었다. 에러를 가진 구조가 검출된 후에, 이것이 선행 기술의 복잡한 방법에 의해 정확히 조사되었다. 상기 방법의 큰 장점은 간단함에 있다. 샘플 표면을 가급적 정확히 모델링하고, 하나 또는 다수의 그리드 파라미터에 대한 절대 측정값을 얻기 위해 산란광 및 굴절 효과를 예측하는 전문가가 필요없다. 그 대신, 매우 신속하고 간단히 제조에 중요한 정보가 우수/불량하게 얻어지거나 또는 적어도 경고 메시지가 얻어진다. 따라서, 본 발명은 상이한 방향으로 다수의 주기성을 가지며(2D-그리드) 및 에지 라운딩, 거칠기 또는 공지되지 않은 재료 특성에 의해 모델링되기 어려운 그리드 구조에도 효율적으로 적용될 수 있다. 물론, 유사한 측정 방법(또는 예컨대 엘립소미터)에서와 같이 모델 파라미터의 시뮬레이션 및 회귀에 의해 다음에 제시되는 측정 장치에 의한 절대 측정값이 검출될 수 있다.
본 발명의 또다른 용도로는 샘플의 에러 없는 조절이 검출될 수 있다. 측정 동안 샘플의 의도치 않은 기울어짐 또는 회전은 빛의 입사각의 변동을 나타내며 경우에 따라 강도 변화 곡선에서 현저한 편차를 야기시킨다. 실제 시험으로부터 나온, 분류 신경 회로망용 트레이닝 데이터에는 이러한 우연한 기울어짐도 포함되므로, 시스템이 상기 효과를 자동으로 고려하고 이러한 기울어짐을 피하고 검출하기 위한 구조적 비용이 비교적 적게 유지될 수 있다.
또한, 높은 차수의 굴절 최대값의 강도가 디스크의 정확한 정렬을 위해 사용될 수 있다. 일반적인 경우, 구조의 극성을 나타내는 그리드 벡터가 광빔의 입사 평면에 놓이거나 또는 샘플이 회전되면, 조절이 직접 반사의 좌우측에서 상이한 강도를 갖는다. 따라서, 측정될 강도에 작용함으로써 구조 크기의 측정 결과에 에러를 야기시킬 수 있는 디스크의 회전을 검출하는 간단하고 민감한 수단이 제공된다.
상기 방법의 특별한 장점으로는, 방법에 따라 상기 샘플의 절대 구조 크기에 대한 샘플에서 측정된 세기의 역산을 가능하게 하는 모델링이 필요없다는 것이다. 상기 역산을 위해, 구조에는 일반적으로 분석 돌출부가 제공되지 않는다. 그 대신, 이전에 가급적 많은 파라미터 조합이 시뮬레이트되고, 얻어진 강도 곡선이 예컨대 표로 표시된다. 역산은 표 곡선과 실제로 측정된 곡선의 비교로부터 이루어진다. 복잡한 그리드 구조에서 상기 이전-시뮬레이션은 매우 광범위/복잡하고 수 일 또는 수 주가 걸린다.
그러나, 프로세스 제어를 위해 정상의/비정상의 정보(경우에 따라 편차의 방향에 대한 정보도)를 가진 명세의 제어가 중요하다. 본 발명에 따라 그러한 방식의 분류만이 이루어진다. 이것을 위해, 모니터링될 시그너쳐에 대한 가급적 명확한 시그너쳐가 측정되어야 한다. 결정된 시그너쳐는 결정된 표면 구조를 혼동없이 지시해야 한다. 상기 시그너쳐는 예컨대
- 측정 빔의 가변 편파시 굴절 차수의 강도,
- 측정 빔의 입사각의 변동시 굴절 차수(또는 직접 반사)의 강도,
- 엘립소미터의 측정값 psi/delta(경우에 따라 구조에 대한 많은 정보 및 그에 따라 가급적 명확한 시그너쳐를 얻기 위해, 편파, 파장, 입사각과 같은 파라미터가 변동됨),
- 분광기/반사계/열파장 분석/X선 분광기에 의한 측정; 이것에 의해 얻어진 측정값은 복잡한 방식으로 구조 파라미터(선폭/층 두께 등)에 의존한다. 따라서, 절대 구조 크기는 결정되기 어렵지만, 상이한 구조의 순수한 차이는 결정될 수 있다.
고유의 측정 원리와 무관하게 본 발명에 따른 방법의 기본 구상은, 상이한 그리드 파라미터에 속할 수 있는 측정 시그너쳐를 형성하는 것이다.
하기에서는, 편광에 의존하는 시그너쳐를 형성하기 위한 측정 구조가 기술된다. 광원은 하나의 파장의 선형으로 편광된 코히어런스 광을 전달한다. 대안적으로는, 편광되지 않은 광이 상응하는 편광기에 의해서 선형으로 편광될 수 있다. 또한 다수의 굴절 최대값을 얻기 위해서, 상이한 파장의 다수의 광선이 하나의 광선으로 집중될 수도 있다. 상기 코히어런스 광은 스펙트럼 광원(예컨대 제논-램프)으로부터 유래하며, 이 경우에는 필터에 의해서 상이한 파장 범위들이 추출된다. 따라서, 표면으로부터 반사되는 광강도의 추가로 기술된 평가는 파장에 의존하여 실시될 수 있다. 추가 파라미터를 이용하여 본 발명에 따른 방법의 측정 정확성 및 감도가 상승될 수 있다.
적합한 광학 소자(예컨대 λ/2-플레이트)에 의해서 측정 동안 편광 각도가무단으로 또는 작은 다수의 단으로(기계식으로) 변동된다. 대안적으로는, 편광 회전을 위한 전자 광학 소자도 사용될 수 있거나 또는 선형으로 편광되는 광원(레이저)이 자체적으로 회전될 수 있다. 광의 가이드는 렌즈, 미러 및 프리즘에 의해서 이루어지며, 이 경우 소자들의 정확한 배열은 기본적인 측정 원리에서 변경되지 않는다. 대안적으로는, 입사되는 광선의 편향 각도에 미치는 광학 소자의 영향들이 고려되어야 한다. 미러, 프리즘 또는 플레이트는 광원, λ/2-플레이트 및 모니터링될 샘플 사이에 임의의 장치가 제공될 수 있다. 중요한 점은, 선형으로 편광되는 광선이 샘플 표면에 적중되고, 상기 광선의 편향 각도가 0° 내지 180° 사이에서 변동된다는 점이다. 대안적으로는, 0° 내지 360° 사이의 다른 각도 범위도 선택될 수 있다. 물론, 180° 이상의 각도는 기본적으로 새로운 정보를 제공하지 않고, 오히려 0° 내지 180° 사이에서의 측정을 반복한다. 측정 방법은 타원형으로 편광되는 광에 의해서도 실시될 수 있다. 선형의 경우에서와 마찬가지로 타원형으로 편광되는 광의 주축을 결정하는 λ/2-플레이트에 의해서 방위각(편향 각도)이 제공된다. 재차 적합한 광학 소자(예컨대 λ/4-플레이트)에 의해서 선형으로 편광된 광으로부터 각각 요구되는 타원형 편광이 형성된다. 광원의 잡음을 고려하기 위해서 예를 들어 포토 다이오드에 의해 광분배기(예컨대 프리즘 또는 광플레이트)와 결합된 기준 광선의 강도가 측정된다. 모니터링 가능하지만, 측정 동안에는 고정된 광선 편향에 의해서 개별 샘플에 적합한 입사각이 실현된다(소위 광 가이드). 샘플에 입사되는 광선의 상기와 같은 고정된 입사각은 지금까지 제공된 유사한 측정 장치와 중요한 차이점을 나타내며, 측정 구조를 현저하게 단순화시킨다.
직경이 대략 0.5mm인 경우에는 광선이 수천의 개별 구조물에 적중됨으로써, 측정 결과는 관련 그리드 파라미터의 평균값을 나타낸다. 원하는 경우에는, 동시에 관찰되는 개별 구조물의 수를 높이기 위해, 광선이 광학 장치에 의해서 확대될 수 있다. 이 경우에는 비주기적인 구조물도 검출될 수 있다. 구조물이 대부분 비주기적인 경우에는 본 발명에 따른 측정 방법에 의해서, 샘플의 거칠기 또는 평균 표면 상태에 대한 진술이 얻어진다. 주기적인 구조물의 범위가 작거나 또는 특별히 상기 개별 구조물의 특성이 문제가 되는 경우에는, 광선이 다만 소수의 개별 구조물만을 커버하기 위해서 포커싱될 수도 있다. 방법 테이블에 의해서 비교적 크기가 큰 샘플 표면상에서의 상이한 측정점들이 이동될 수 있다(매핑; mapping). 대안적으로는 측정 유니트도 처리 및 위치 설정될 수 있다.
그리드의 크기는 반사점으로부터 출발하는 광 분배를 결정한다. 가장 간단한 경우에는 포토 다이오드에 의해서 다만 직접 반사되는 광선의 강도만이 편광 각도에 따라 측정된다. 변형예로서는 반사 광선이 재차 변동 가능한 편광기(분석기)에 의해서 편광 각도가 정해진 경우에 모니터링될 수 있다. 광선이 입사되는 경우와 마찬가지로 미러 및 프리즘은, 측정 원리에 영향을 주지 않으면서, 광을 가이드하고 광을 편향시키기 위해서 사용될 수 있다. 더 높은 굴절 크기가 나타나는 경우에는, 상기 크기도 마찬가지로 모니터링 가능한 포토 다이오드에 의해서 측정될 수 있다. 그리드 파라미터를 분류하거나 절대적으로 결정하기 위해서도 사용되는 하나 이상의 변화 곡선이 측정점 당 얻어진다. 이 경우 그리드 파라미터는 그리드 주기, 렌즈 폭, 트렌치 깊이, 층 두께(또한 투과성 다층 구조), 측벽의 경사도, 에지 라운딩 및 표면 거칠기 그리고 재료 특성(예컨대 굴절율)이다. 샘플 표면은 금속(예컨대 알루미늄), 반도체(예컨대 폴리-실리콘) 또는 비금속(예컨대 래커)에 의해서 코팅될 수 있다. 측정 원리의 적용 분야 또는 마이크로 표면 구조물의 가능한 크기는 사용된 전자기 광선의 파장에 의존한다: 구조물의 크기는 파장과 일치해야 한다.
그밖에 또한 장소와 연관된 측정 장치, 예컨대 CCD-카메라(경우에 따라서는 그 사이에 배치된 스크린에 의해서)도 강도 측정을 위해서 사용될 수 있다.
고정 소자들의 간단한 구성 및 매우 작은 산란광 각도의 평가로 인해, 제안된 구성은 지금까지 제안된 라인폭-측정 장치에 비해 인-시튜 또는 인-라인 장치로 통합되기에 적합하다.
공지된 산란광 측정시에는 광원의 편광이 일정할 때 입사각 또는 측정된 출사각이 복잡한 측정 절차로 변동되는 한편, 본 발명에서는, 측정 절차를 단순화하고 측정 과정을 가속화하기 위해서 선형 편광의 연속적인 회전이 제안된다.
측정 결과로서, 굴절 절차의 강도 곡선(가장 간단한 경우에는 다만 0번째 굴절)이 0° 내지 180°의 편향 각도에 의존하여 얻어진다. 이 목적을 위해 주기율의 방향을 제공하는 그리드 백터는 광선의 입사 평면에 배치되어서는 안되는데, 그 이유는 원추형 구절이 나타나기 때문이다.
그러나 본 발명에 따른 방법의 적용은 측정을 위해 사용되는 광선의 편광 변동에만 제한되지 않는다. 상이한 굴절 이미지를 형성하기 위한 샘플에 대한 광선의 입사각(수직각 및/또는 방위각)의 변동도 마찬가지로 적합하다. 입사각의 변동을 위한 장치는 예를 들어 하기와 같이 형성될 수 있다.
독일 특허 출원 공개 명세서 198 24 624호에 공지된 바와 같은 측정 장치가 사용될 수 있다. 그러나 광분배기는 전기적으로 모니터링되어 회전되는 미러로 대체된다. 전기적으로 모니터링되어 회전되는 미러(소위 갈바노 미터-스캐너)는, 고정된 측정점의 2θ-굴절 분석용 측정 광선의 입사각을 변동시키기 위해서, 고정된 비평탄 미러 표면과 결합하여 사용된다. 상기와 같은 배열은 정확성이 적은 수백만 초내에서 큰 각도 모니터링의 이동을 가능하게 한다. 그럼으로써, 소수/10초내에서 입사각의 변동이 실시될 수 있다. 그밖에 상이한 입사각을 형성하기 위해서는 다만 움직이기 어려운 부품(갈바노 미터-스캐너)만이 작동됨으로써 장애의 경우가 감소된다. 사용되는 소자의 비용 및 측정 구성을 위해 필요한 공간 필요는 비교적 적다. 상이한 입사각이 연속적으로 형성되기 때문에, 각 시점에는 정확히 하나의 입사 측정 광선이 존재한다. 따라서 굴절 순서의 중첩은 나타나지 않는다.
또한, 제 1 굴절의 강도를 샘플 플레이트의 정확한 정렬을 모니터링하기 위해서 사용하는 것도 제안된다.
측정 장소에 있는 플레이트가 소정의 회전 각도를 갖는 경우에만, 원추형 굴절시 제 1 순서의 2가지 굴절 최대값이 동일한 강도를 갖게 된다.
따라서, 강도 변화에 영향을 미치는 회전 각도를 정확하게 모니터링할 수 있는 간단한 가능성이 얻어진다. 강도의 변화는 통상적으로 절대 그리드 크기를 결정하기 위한 모델의 의해, 파라미터 회귀에 의해서 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조시 마이크로 구조화 표면 제조 프로세스를 모니터링하기 위한 모니터링 장치(10)를 보여준다. 상기 모니터링 장치(10)는 마이크로 구조화 표면의 기준 시그너쳐를 제공하기 위한 장치(12), 모니터링될 샘플 표면의 적어도 하나의 시그너쳐를 측정하기 위한 장치(14), 측정된 시그너쳐를 기준 시그너쳐와 비교하기 위한 비교 모듈(16) 및 비교 결과를 이용하여 샘플 표면의 파라미터를 분류하기 위한 분류 모듈(18)로 구성된다. 기준 시그너쳐를 제공하기 위한 장치(12)는 정성적으로 열거된 제조 프로토 타입의 굴절 이미지의 장소적인 분배 및/또는 강도 분배를 측정하여 기준 시그너쳐의 측정을 실행하도록 형성된다.
모니터링 장치(10)는 반도체 제조 라인에 통합되어 인-시튜 및 인-라인 제조 모니터링을 가능하게 한다. 이 목적을 위해 제조 프로토 타입이 측정 장치(14)에의해서 측정되어 각각의 제조 프로토 타입마다 샘플 표면 시그너쳐를 하나씩 갖게 된다. 그 다음에 제조 프로토 타입이 다른 파라미터 방법을 이용한 분석에 의해서 정량적으로 절대적으로 측정 및 정성적으로 열거된다. 이와 같은 정성적인 열거는, 매우 우수, 사용 가능 및 에러, 매우 불량 등급과 같은 예정된 분류-범위를 갖는다. 기준 시그너쳐는 연결부(20)를 통해 기준 시그너쳐 제공 장치(12)에 전달된다. 시그너쳐, 분류 및 파라미터는 제공 장치(12)내에 각각 할당 저장된다. 모니터링 장치(10)는 반도체 제조시 마이크로 구조화 표면의 제조 프로세스를 모니터링하기 위해 준비된다.
제조 프로세스의 모니터링은, 제조될 샘플이 측정 장치(14)내에서 측정되어 모니터링될 샘플 표면의 시그너쳐가 각각 하나씩 측정 됨으로써 이루어진다. 하나의 샘플의 시그너쳐는 연결부(22)를 통해서 그리고 기준 시그너쳐는 연결부(24)를 통해서 측정된 시그너쳐를 기준 시그너쳐와 비교하기 위한 비교 모듈(16)에 전달되고, 상기 비교 모듈(16)내에서 서로 비교된다. 시그너쳐의 상기 비교 결과는 연결부(26)를 통해서 샘플 표면의 파라미터를 분류하기 위한 분류 모듈(18)에 전달된다. 상기 분류 모듈(18)은 제공 장치(12)로부터 연결부(28)를 통해 분류 데이터 및 기준 시그너쳐에 속해 있고 비교시에 관련된 것으로 판명되는 기준 샘플의 파라미터를 포함한다. 분류 모듈(18)은 상기 데이터와 함께 실제 측정된 샘플 표면의 분류를 실행하고 굴절 시뮬레이터를 이용하여 절대적인 프로필 파라미터를 결정한다.
도 2는 도 1의 모니터링 장치(10) 내부에 있는 시그너쳐 측정 장치(14)의 구성을, 측정을 위해 사용된 광의 편광이 변동되는 하나의 실시예로 보여준다. 편광에 의존하는 시그너쳐를 측정하기 위한 장치(30)는 빔(33)과 밀착된, 선형으로 편광되는 광을 하나의 파장에 전달하는 광원(32)을 이용한다. 대안적으로, 편광되지 않은 광은 상응하는 편광기에 의해서 선형으로 편광될 수 있다. 편광기(34)(예컨대 λ/2-플레이트)에 의해서 편광 각도는 측정 동안 무단으로 또는 작은 단계로(기계식으로) 변동된다. 대안적으로는, 편광 회전을 위한 전기 광학 소자도 사용될 수 있거나 선형으로 편광되는 광원(레이저)은 자체적으로 회전된다. 선형으로 또는 타프로토 타입으로 편광되는 광선(36)은, 편광 각도(방위각)가 바람직하게 0° 내지 180°에서 변동되는 샘플(40)의 표면에 적중된다. 대안적으로는 0° 내지 360°의 다른 각도 범위도 선택될 수 있거나 또는 측정 정확성을 높이기 위해서 다른 각도로 측정이 반복될 수 있다. 광원의 잡음을 고려하기 위해서, 예를 들어 포토 다이오드와 같은 광분배기(44)(예컨대 프리즘 또는 광플레이트)와 결합된 기준 빔(46)의 강도가 측정된다. 모니터링 가능하지만 측정 동안에는 고정되는 빔 편향기(48)를 이용하여 개별 샘플(40)에 적합한 입사각이 선택된다. 이와 같이 샘플에 입사되는 광선(36)의 일정한 입사각은 입사각에 의존하여 하나의 시그너쳐를 측정하는 측정 장치에 비해서 간단하다. 방법 테이블(50)을 이용하여 더 큰 샘플 표면상에 있는 상이한 측정점들이 이동될 수 있다.
그리드의 크기는 반사점으로부터 시작되는 광분배를 결정한다. 가장 간단한 경우 예를 들어 포토 다이오드와 같은 검출기(52)에 의해서는, 편광 각도에 의존하여 직접 반사되는(미러 반사) 광선(54)의 강도만이 측정된다. 더 높은 굴절 등급,예를 들어 추가 반사(56, 58)가 나타나는 경우에는 상기 등급들이 마찬가지로 예를 들어 포토 다이오드 또는 CCD-카메라와 같은 모니터링 가능한 검출기(60)에 의해서 측정될 수 있다.
측정 데이터의 평가 및 시스템의 제어는 개별 장치부에 연결된 컴퓨터에 의해서 이루어지는데, 상기 컴퓨터도 마찬가지로 분류 모듈이며, 바람직하게는 하나의 신경 회로망으로 이루어진 학습 가능 장치이다. 선행 기술에 따라 물리적인 모델이 굴절 효과의 시뮬레이션을 위해 사용되면, 상기 장치에 의해서 측정되는 강도 곡선은 절대적인 샘플 데이터, 특히 프로필 파라미터를 계산하기 위해서도 사용될 수 있다.
편광에 의존하는 시그너쳐를 측정하기 위한 측정 장치(30)는 바람직하게 코히어런스 전자기 광원(32), 전자기 광선의 편광(34)을 무단으로 또는 작은 다수의 단들로 회전시키기 위한 장치 및 적어도 하나의 전자기 광검출기(52, 60)로 이루어지며, 이 경우 코히어런스 전자기 광선은 고정된 입사각으로 마이크로 구조화 샘플 표면상에 적중되고, 광선의 반사에 의해서 표면에 형성되는 굴절 이미지의 장소적인 분배 및/또는 강도 분배가 적어도 하나의 광검출기(52, 60)에 의해서, 조명될 광선(36)의 편향에 따라 측정된다. 조명되는 전자기 광선은 선형으로 혹은 타프로토 타입으로 선택적으로 편광된다. 상기 광선의 파장은 마이크로 구조화 표면상에 있는 구조물의 크기 범위내에 있고 다수의 파장 또는 파장 범위를 갖는다. 측정은 파장 또는 파장 범위에 따라 연속으로 이루어지거나 또는 모든 파장 혹은 파장 범위에서 동시에 이루어진다.
코히어런스 광은 바람직하게 스펙트럼 램프로부터 유래하고, 상이한 파장 범위는 하나의 필터로 추출된다. 전자기 광선의 편광의 무단으로 또는 작은 다수의 단으로 이루어지는 회전 장치는 λ/2-플레이트 혹은 λ/4-플레이트 또는 전자 광학 소자 또는 광원 자체의 기계적인 회전을 위한 장치로 구성된다.
마이크로 구조화 표면을 갖는 샘플은 바람직하게 하나의 방법 테이블상에 고정되거나 또는 전체 측정 장치가 샘플에 대해서 움직여지며, 굴절 이미지의 장소적인 분배 및/또는 강도 분배의 측정은 샘플 표면의 상이한 영역에서 이루어진다.
마이크로 구조화 표면에 의해 반사되는 전자기 광선은 바람직하게 추가로 상기 광선의 편광에 따라 분석된다.
도 3은 반도체 제조시 마이크로 구조화 표면의 제조 프로세스를 모니터링하기 위한 본 발명에 따른 방법의 흐름도(70)를 보여준다. 상기 방법은 마이크로 구조화 표면의 기준 시그너쳐(72)를 제공하기 위한 단계; 모니터링될 샘플 표면의 적어도 하나의 시그너쳐(74)를 측정하는 단계; 측정된 시그너쳐를 기준 시그너쳐와 비교(76)하는 단계; 비교 결과를 이용하여 샘플 표면의 파라미터를 분류(78)하는 단계로 이루어지며, 이 경우 기준 시그너쳐(72)의 제공 단계는 정성적으로 열거된 제조 프로토 타입에서의 굴절 이미지의 장소적인 분배 및/또는 강도 분배를 측정하는 단계를 포함한다.
시그너쳐는 바람직하게 마이크로 구조화 표면에서의 전자기 광선의 굴절 및/또는 분산을 측정 함으로써 광학적으로 형성된다. 기준 시그너쳐와 샘플 표면 시그너쳐의 비교 단계 및 분류 단계는 학습 가능한 신경 회로망 및/또는 퍼지-로직에의해서 이루어진다. 시그너쳐들은 전자기 광선의 편광, 입사각 및 파장으로 이루어진 그룹 중에서 적어도 하나의 변동에 의해, 굴절 이미지 및/또는 분산광 이미지의 강도 분배의 측정에 의해서 형성된다. 샘플 표면의 분류는 우수 또는 불량으로의 분류 및/또는 세밀하게 분류된 품질 등급으로의 분류 및/또는 결정된 제품 에러로 분류하는 것으로 이루어진다.
바람직하게는 주기적인 메모리 소자 구조물의 생산 및 비주기적인 로직 구조물의 생산을 모니터링하기 위한 방법이 사용된다. 기준 시그너쳐의 제공은 정성적으로 열거된 제조 프로토 타입을 동일한 제조 프로토 타입에서의 기준 시그너쳐의 측정 데이터로 등급 분류하는 것과 함께 분류 장치를 제조하는 단계를 포함한다.
바람직한 실시예에서는 기준 시그너쳐의 제공 단계가 상이한 제품을 포함하고, 샘플 표면의 파라미터의 분류는 상기 샘플 제품의 식별 단계를 포함한다.
바람직하게 기준 시그너쳐의 제공 단계는 상기 기준 시그너쳐의 제조 프로토 타입의 상이한 조정 단계를 포함하고, 샘플 표면의 파라미터의 분류는 샘플의 에러 조정 단계를 포함한다.
도 4에는 본 발명에 따른 방법의 흐름도가 도시되어 있다. 본 방법 단계들은 방법 섹션에서 예비 섹션(100) 및 제조 프로세스 섹션(200)으로 니누어진다. 방법 단계 중에서 예비 섹션(100)은 기준 시그너쳐를 제공하는 방법 단계를 포함하고, 상기 단계를 하부 단계로 기술한다. 예비 섹션(100)(장치의 학습)에서는 충분히 많은 수의 검사될 구조물(통상의 제조 편차를 갖는 프로토 타입)이 정성적으로 열거된 제조 프로토 타입의 굴절 이미지의 장소에 따른 분배 및/또는 강도 분배의측정에 의해서 측정된다(101). 그럼으로써 소수의 기준 시그너쳐가 얻어진다(103). 그밖에 샘플은 선행 기술에 따른 장치로 검사되고(102), 절대적인 측정값이 전달된다(104)(예컨대 전자 현미경). 기준 시그너쳐는 상기 샘플(제조 프로토 타입)의 절대 측정값에 속한다. 그럼으로써, 에러 부분이 제조 공정(측정 시그너쳐)으로부터 얻어진 샘플 표면의 굴절/분산 이미지에 속하도록 하는 데이터 베이스가 얻어진다. 상기 데이터 베이스를 이용하여 예를 들어 신경 회로망이 트레이닝 될 수 있고(105), 나중에 자체적으로 우수/불량 등급이 정해질 수 있게 된다. 그럼으로써, 제조 프로세스 섹션(200)을 위한 마이크로 구조화 표면의 기준 시그너쳐의 제공 단계가 이루어진다.
제조 프로세스 섹션(200)에서는 먼저 모니터링될 샘플 표면의 적어도 하나의 시그너쳐의 측정이 (201)에서, 마이크로 구조화 표면에서의 전자기 광선의 굴절 및/또는 분산 측정에 의해서 이루어진다. 상기 시그너쳐는 굴절/분산 이미지의 강도 분배의 측정에 의해서, 전자기 광선의 편광, 입사각 및 파장으로 이루어진 그룹 중에서 적어도 하나의 변동에 의해 형성된다. 그 다음에 기준 시그너쳐와 측정된 신호의 비교 단계가 이루어진다(202). 이 과정에서 시그너쳐와 기준 시그너쳐의 유사성이 평가되고, 정상의 경우에는 적어도 하나의 기준 시그너쳐가 유사한 것으로 식별된다. 그 다음에 (203)에서 비교 결과를 이용하여 샘플 표면의 파라미너의 분류가 이루어진다. 본 발명에 따라서는, 상기 샘플 표면이 식별된 기준 샘플과 유사한 특성을 가지고, 상기 기준 샘플과 동일한 등급에 할당된다. 기준 시그너쳐가 유사한 것으로 인식되지 않는 경우에는, 본 발명에 따라 샘플은 에러이다. 적절한 거리 측정에 의해, 구체적으로 검사된 구조물이 요구되는 세부 사항을 포함하는지의 여부가 결정된다. 샘플 표면의 이와 같은 분류는 우수 또는 불량으로의 등급 및/또는 세밀하게 분류된 등급으로의 분류 및/또는 결정된 제조 에러로의 분류로 이루어진다. 기준 시그너쳐와 샘플 표면 시그너쳐의 비교 및 분류는 학습 가능한 신경 회로망에 의해서 및/또는 퍼지-로직에 의해서 실시된다. 에러인 경우에는 선행 기술에 따른 절대적인 측정 장치에 의해서 정확한 에러 검사가 이루어진다(204). 상기 에러 분석은 제조 프로세스의 보정으로 이어진다(205).
도 5에는 제품을 인식하기 위한 본 발명에 따른 방법의 사용이 흐름도로 도시되어 있다. 방법 단계는 예비 섹션(300) 및 제조 프로세스 섹션(400)과 같은 방법 섹션으로 나누어진다. 예비 방법 섹션(300)은 기준 시그너쳐를 제공하는 방법 단계를 포함하고, 상기 단계를 하부 단계들로 기술한다. 예비 섹션(300)(장치의 학습)에서는 충분히 많은 수의 검사될 구조물(상이한 제조 단계로 이루어지고 및/또는 상이한 제조 에러를 갖는 상이한 제품 타입)이 정성적으로 열거된 제조 프로토 타입의 굴절 이미지의 장소에 따른 분배 및/또는 강도 분배의 측정에 의해서 측정된다(301). 그럼으로써 소수의 기준 시그너쳐가 얻어진다(303). 상기 데이터 베이스를 이용하여 예를 들어 신경 회로망이 트레이닝 될 수 있고(305), 나중에 자체적으로 제품 인식이 이루어진다. 그럼으로써, 제조 프로세스 섹션(400)을 위한 마이크로 구조화 표면의 기준 시그너쳐의 제공 단계가 이루어진다.
제조 프로세스 섹션(400)에서는 먼저 모니터링될 샘플 표면의 적어도 하나의 시그너쳐의 측정이 (401)에서, 마이크로 구조화 표면에서의 전자기 광선의 굴절및/또는 분산 측정에 의해서 이루어진다. 그 다음에 기준 시그너쳐와 측정된 신호의 비교 단계가 이루어진다(402). 이 과정에서 시그너쳐와 기준 시그너쳐의 유사성이 평가되고, 정상의 경우에는 적어도 하나의 기준 시그너쳐가 유사한 것으로 식별된다. 그 다음에 (403)에서 비교 결과를 이용하여 샘플 표면의 파라미너의 분류가 이루어진다. 본 발명에 따라서는, 상기 샘플 표면이 식별된 기준 샘플과 유사한 특성을 가지고, 상기 기준 샘플과 동일한 등급에 할당된다. 이와 같은 관계에서 하나의 제품 형태의 제조 동안에 이루어진 상이한 제조 단계들은 상이한 제품으로 이해된다. 기준 시그너쳐가 유사한 것으로 인식되지 않는 경우에는, 본 발명에 따라 샘플은 에러이다. 에러인 경우에는 선행 기술에 따른 절대적인 측정 장치에 의해서 정확한 에러 검사가 이루어진다(404). 상기 에러 분석은 제조 프로세스의 보정으로 이어질 수 있다(405).
상기와 같은 방법에 의해서 제품 손실이 인식되고 에러 라인이 보정될 수 있다. 그밖에 반도체 제품의 제조까지의 상이한 제조 단계들이 구분될 수 있다.

Claims (20)

  1. - 마이크로 구조화 표면의 기준 시그너쳐를 제공하는 단계,
    - 모니터링될 샘플 표면의 적어도 하나의 시그너쳐를 측정하는 단계,
    - 기준 시그너쳐와 측정된 시그너쳐를 비교하는 단계, 및
    - 비교 결과를 이용하여 샘플 표면의 파라미터를 분류하는 단계를 포함하는, 반도체 제조시 마이크로 구조화 표면의 제조 프로세스를 모니터링하기 위한 방법에 있어서,
    상기 기준 시그너쳐의 제공 단계가 정성적으로 열거된 제조 프로토 타입의 굴절 이미지의 장소에 따른 분배 및/또는 강도 분배의 측정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    마이크로 구조화 표면에서의 전자기 광선의 굴절 및/또는 분산을 측정 함으로써 상기 시그너쳐를 광학적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    기준 시그너쳐와 샘플 표면의 시그너쳐의 비교 과정 및 학습 가능 신경 회로망 및/또는 퍼지-로직을 이용하여 상기 시그너쳐의 분류 과정을 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    굴절/분산 이미지의 강도 분배의 측정에 의해서, 전자기 광선의 편광, 입사각 및 파장으로 이루어진 그룹 중에서 적어도 하나의 변동에 의해 상기 시그너쳐를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    샘플 표면을 우수 또는 불량으로 분류 및/또는 세밀하게 분류된 품질 등급으로 분류 및/또는 결정된 제품 에러로 분류하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    주기적인 메모리 소자 구조물의 생산 및 비주기적인 로직 구조물의 생산을 모니터링하기 위한 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    기준 시그너쳐의 제공 단계는, 정성적으로 열거된 제조 프로토 타입을 동일한 제조 프로토 타입에서의 기준 시그너쳐의 측정 데이터에 할당하는 분류 장치를 설치하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 기준 시그너쳐의 제공 단계는, 정성적으로 열거된 제조 프로토 타입 및/또는제조 프로토 타입의 기준 시그너쳐의 측정 데이터를 적어도 2가지 등급으로 분류하는 분류 장치를 설치하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    기준 시그너쳐를 제공하는 단계가 상이한 제품을 포함하고, 샘플 표면의 파라미터의 분류 단계가 샘플 제품의 식별 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    기준 시그너쳐를 제공하는 단계가 동일 제조 프로토 타입의 상이한 조정 과정을 포함하고, 샘플 표면의 파라미터의 분류 단계가 샘플의 에러 모니터링 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. - 마이크로 구조화 표면의 기준 시그너쳐를 제공하는 장치,
    - 모니터링될 샘플 표면의 적어도 하나의 시그너쳐를 측정하는 장치,
    - 기준 시그너쳐와 측정된 시그너쳐를 비교하는 모듈, 및
    - 비교 결과를 이용하여 샘플 표면의 파라미터를 분류하는 모듈을 포함하는, 반도체 제조시 마이크로 구조화 표면의 제조 프로세스를 모니터링하기 위한 장치에 있어서,
    기준 시그너쳐를 제공하는 장치가 정성적으로 열거된 제조 프로토 타입에서의 굴절 이미지의 장소에 따른 분배 및/또는 강도 분배의 측정에 의해서 기준 시그너쳐의 측정을 실행하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 장치가 반도체 제조 라인에 통합되고, 인-시튜 및/또는 인-라인 제조 모니터링을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    시그너쳐를 측정하기 위한 측정 장치는 코히어런스 전자기 광원, 전자기 광선의 편광을 무단으로 또는 작은 다수의 단들로 회전시키기 위한 장치 및 적어도 하나의 전자기 광검출기로 이루어지며, 상기 코히어런스 전자기 광선은 고정된 입사각으로 마이크로 구조화 샘플 표면상에 적중되고, 광선의 반사에 의해서 표면에 형성되는 굴절 이미지의 장소적인 분배 및/또는 강도 분배가 적어도 하나의 광검출기에 의해서, 조명될 광선의 편향에 따라 측정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전자기 광선의 파장은 마이크로 구조화 표면상에 있는 구조물의 크기 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 전자기 광선은 다수의 파장 또는 파장 범위를 가지며, 측정은 파장에 따라서 혹은 파장 범위에 따라서 연속으로 또는 모든 파장 혹은 파장 범위와 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 코히어런스 광은 바람직하게 스펙트럼 램프로부터 유래하고, 상이한 파장 범위는 하나의 필터로 추출되는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    전자기 광선의 편광의 무단으로 또는 작은 다수의 단으로 이루어지는 회전 장치는 λ/2-플레이트 혹은 λ/4-플레이트 또는 전자 광학 소자 또는 광원 자체의 기계적인 회전을 위한 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 11 항에 있어서,
    마이크로 구조화 표면을 갖는 샘플은 바람직하게 하나의 방법 테이블상에 고정되거나 또는 전체 측정 장치가 샘플에 대해서 움직여지며, 굴절 이미지의 장소적인 분배 및/또는 강도 분배의 측정은 샘플 표면의 상이한 영역에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 11 항에 있어서,
    마이크로 구조화 표면에 의해 반사되는 전자기 광선은 바람직하게 추가로 상기 광선의 편광에 따라 분석되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 분류 모듈은 측정된 시그너쳐로부터 얻어지는 절대적인 프로필 파라미터를 결정하기 위한 회전 시뮬레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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