KR20160108555A - 임의의 기판 상의 막 두께의 측정 - Google Patents

임의의 기판 상의 막 두께의 측정 Download PDF

Info

Publication number
KR20160108555A
KR20160108555A KR1020167022787A KR20167022787A KR20160108555A KR 20160108555 A KR20160108555 A KR 20160108555A KR 1020167022787 A KR1020167022787 A KR 1020167022787A KR 20167022787 A KR20167022787 A KR 20167022787A KR 20160108555 A KR20160108555 A KR 20160108555A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
film
measurement
reflectivity
determining
Prior art date
Application number
KR1020167022787A
Other languages
English (en)
Inventor
에드워드 부디아르토
토마스 노박
토드 에간
세르게이 스타리크
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20160108555A publication Critical patent/KR20160108555A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
    • G01B11/0625—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating with measurement of absorption or reflection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
    • G01B11/0683—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating measurement during deposition or removal of the layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • H01J37/32972—Spectral analysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

본 개시의 실시예들은, 기판 또는 베이스 층 상의 아래놓인 패턴과 무관하게, 반사 측정을 사용하여, 두께와 같은 막 특성들의 측정을 가능하게 하며, 이는, 임의의 파장에서 성장하는 막으로부터 기인하는 위상 시프트의 양이 기판 또는 베이스 층과 관계없기 때문이다. 방법의 일 실시예는, 시계열 데이터로부터 기판의 특성들을 결정하는 단계를 포함한다. 방법의 다른 실시예는, 각각 광 소스가 온되고 오프된 2개의 연속적인 측정을 행함으로써, 데이터를 측정하기 위해, 플라즈마 백그라운드를 제거하는 단계를 포함한다. 다른 실시예는, 광학 특성들의 위상 시프트 또는 플라즈마 마커를 모니터링함으로써, 증착 시작 시간을 결정하는 단계를 포함한다.

Description

임의의 기판 상의 막 두께의 측정{MEASUREMENT OF FILM THICKNESS ON AN ARBITRARY SUBSTRATE}
[0001] 본 개시의 실시예들은, 알려지지 않은(unknown) 표면 특성들을 갖는 기판들 상에 증착된 막들의 두께를 측정하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다.
[0002] 통상적인 반사 측정에서 막 두께 또는 다른 특성들을 측정하는 경우에, 측정되고 있는 막의 특성들을 계산하기 위해, 막 아래의 기판의 특성들이 측정되는 것이 요구된다. 따라서, 통상적인 반사 측정은, 아래의 기판이 완전히 알려진 경우에만, 예컨대, 아래의 기판이 베어 실리콘 웨이퍼이거나, 또는 블랭킷 막들의 알려진 스택(stack)을 갖는 실리콘 웨이퍼인 경우에, 적절하게 기능한다.
[0003] 그러나, 반도체 프로세싱에서, 프로세싱 챔버들은 일반적으로, 다양한 기판들 상에 막들을 증착하기 위해 사용된다. 게다가, 막들은 일반적으로, 패터닝된 표면을 갖는 기판들 상에 증착된다. 패턴이 알려진 경우에도, 측정되고 있는 포인트는, 측정되고 있는 각각의 기판에 대한 패턴의 동일한 구역에 속하지 않을 수 있다.
[0004] 따라서, 알려지지 않은 표면 특성들을 갖는 기판 위치들 상에 형성된 막들의 특성들을 측정하기 위한 장치 및 방법들에 대한 필요성이 존재한다.
[0005] 본 개시의 실시예들은, 알려지지 않은 표면 특성들을 갖는 랜덤 기판 위치 상에 증착된 막들의 두께를 측정하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다.
[0006] 본 개시의 일 실시예는, 박막의 특성들을 측정하기 위한 방법을 제공한다. 방법은, 프로세싱 챔버에, 알려지지 않은 표면 특성들을 갖는 기판을 위치시키는 단계, 시계열(time series) 데이터를 획득하기 위해, 시간 간격으로, 반복적으로, 기판의 반사도 스펙트럼(reflectance spectrum)을 측정하는 단계, 반복되는 측정들을 유지시키면서, 기판 위에 박막을 증착하기 위해, 하나 또는 그 초과의 프로세싱 가스들을 유동시키는 단계, 시계열 데이터에서의 복수의 반사도 스펙트럼 측정들로부터, 기판의 알려지지 않은 표면의 하나 또는 그 초과의 특성들을 결정하는 단계, 및 박막의 반사도 스펙트럼 측정 및 알려지지 않은 표면의 하나 또는 그 초과의 특성들에 따라, 박막의 두께를 결정하는 단계를 포함한다.
[0007] 본 개시의 다른 실시예는, 막 스택을 형성하기 위한 방법을 제공한다. 방법은, 플라즈마 프로세싱 챔버에 기판을 위치시키는 단계, 시계열 데이터를 획득하기 위해, 시간 간격으로, 반복적으로, 기판의 반사도 스펙트럼을 측정하는 단계, 반사도 스펙트럼의 반복되는 측정을 유지시키면서, 기판 위에 제 1 막 및 제 2 막을 교번하여(alternately) 증착하기 위해, 프로세싱 가스들의 플라즈마를 점화(igniting)시키는 단계, 시계열 데이터에서의 복수의 반사도 스펙트럼 측정들로부터, 기판의 복소 반사율(complex reflectivity)을 결정하는 단계, 및 각각의 제 1 막 또는 제 2 막의 반사도 스펙트럼 측정 및 기판의 복소 반사율에 따라, 각각의 제 1 막 또는 제 2 막의 두께를 결정하는 단계를 포함한다.
[0008] 본 개시의 또 다른 실시예는, 하나 또는 그 초과의 막들을 증착하기 위한 장치를 제공한다. 장치는, 프로세싱 볼륨을 정의하는 챔버 바디, 프로세싱 볼륨에 배치된 기판 지지부, 및 기판 지지부 위에 배치된 계측(metrology) 어셈블리를 포함한다. 계측 어셈블리는, 플래시 광 소스, 분광계(spectrometer), 분광계와 플래시 광 소스 사이에 연결된 복수의 광학 섬유(optical fiber) 채널들을 포함한다. 각각의 광학 섬유는, 플래시 광 소스로부터 기판 지지부 상의 측정 포인트를 향하여 광을 지향시키고, 측정 포인트로부터 반사도(reflectance)를 수용하고, 수용된 반사도를 분광계로 지향시키도록 위치된다.
[0009] 본 개시의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된, 본 개시의 실시예들의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 본 개시의 전형적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시가 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0010] 도 1은, 본 개시의 일 실시예에 따른 플라즈마 프로세싱 챔버의 개략적인 단면도이다.
[0011] 도 2는, 패터닝된 기판 상에 형성된 막 스택의 개략적인 단면도이다.
[0012] 도 3은, 알려지지 않은 표면 특성들을 갖는 기판 상에 형성된 복수의 막들의 두께를 측정하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0013] 도 4는, 패터닝된 기판의 특성들을 결정하기 위한 시계열 데이터 피팅(fitting)의 예를 예시한다.
[0014] 도 5는, 막 스택의 처음의 3개의 층들을 증착하는 동안에 수집된 시계열 데이터를 사용하는 시계열 데이터 피팅의 예를 예시한다.
[0015] 도 6은, 본 개시의 실시예에 따른, 막 스택 증착의 다양한 스테이지에서의 스펙트럼 피팅 결과들을 예시한다.
[0016] 도 7은, 본 개시의 일 실시예에 따른 막 스택의 두께 측정의 결과들을 예시한다.
[0017] 도 8은, 본 개시의 일 실시에에 따른 데이터 버퍼링 프로세스를 도시하는 개략적인 흐름도이다.
[0018] 도 9는, 본 개시의 일 실시예에 따른 병렬 컴퓨팅(parallel computing) 구조를 도시하는 개략적인 블록도이다.
[0019] 도 10은, 파장들의 함수로서 불투명성에 도달하는 폴리실리콘 막의 두께를 도시하는 커브를 포함한다.
[0020] 도 11은, 본 개시의 일 실시예에 따른 롤링 기판에 대한 예를 개략적으로 예시한다.
[0021] 도 12는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 반사도 스펙트럼의 정규화(normalization)를 예시한다.
[0022] 도 13은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 두께 결과들의 선형 피팅을 포함한다.
[0023] 도 14는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 타임 제로(time zero)를 결정하기 위한 플라즈마 방출 시그니처(signature) 라인들을 예시한다.
[0024] 이해를 용이하게 하기 위하여, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지시하기 위해 가능한 경우에 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예에서 개시된 엘리먼트들이, 구체적인 설명 없이 다른 실시예들에 대해 유익하게 활용될 수 있다는 것이 고려된다.
개요
[0025] 본 개시의 실시예들은, 알려지지 않은 표면 특성들을 갖는 기판들 상에 증착된 막들의 두께를 측정하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 개시의 실시예들은, 기판 위에 형성된 복수의 막들의 두께 또는 다른 특성들을 측정하기 위한 비-파괴적인 방법을 제공한다. 방법의 일 실시예는, 시계열 데이터로부터 기판 표면의 특성들을 결정하는 단계를 포함한다. 방법의 다른 실시예는, 각각 광 소스가 온되고 오프된 2개의 연속적인 측정을 행함으로써, 데이터를 측정하기 위해, 플라즈마 백그라운드를 제거하는 단계를 포함한다. 다른 실시예는, 광학 특성들의 위상 시프트(phase shift) 또는 플라즈마 마커를 모니터링함으로써, 증착 시작 시간을 결정하는 단계를 포함한다.
[0026] 본 개시의 실시예들은, 기판의 표면 특성들을 사전에 알지 못한 상태로, 기판 상에 증착되고 있는 막들의 두께 또는 다른 특성들을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 본 개시의 실시예들은, 실시간으로 막의 두께 또는 다른 특성들을 측정하고, 폐쇄 루프 제어를 위해 사용될 수 있다. 본 개시의 실시예들은, 형성되고 있는 복수의 층들의 두께 또는 다른 특성들을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 본 개시의 실시예들은, 기판 상의 패터닝된 하층의 상단 상에 형성된 선택적인(alternative) 막들의 최대 72개의 층들을 포함하는 NAND 플래시 메모리의 메모리 스택들과 같은 수직 메모리 스택들의 두께를 측정하는 것에서 사용될 수 있다.
하드웨어
[0027] 도 1은, 본 개시의 일 실시예에 따른 플라즈마 프로세싱 챔버(100)의 개략적인 단면도이다. 플라즈마 프로세싱 챔버(100)는, 프로세싱되고 있는 기판들 상의 베이스 층의 정보를 사용하지 않으면서, 인-시튜(in-situ) 막 특성 측정을 수행할 수 있다. 예컨대, 플라즈마 프로세싱 챔버(100)는, 플래시 메모리 디바이스들을 위한 막 스택들을 형성하는 동안에, 막들의 두께를 측정할 수 있다.
[0028] 플라즈마 프로세싱 챔버(100)는, 챔버 바디(102), 및 챔버 바디(102) 위에 배치된 덮개 어셈블리(104)를 포함할 수 있다. 챔버 바디(102) 및 덮개 어셈블리(104)는 프로세싱 볼륨(106)을 정의한다. 덮개 어셈블리(104)는 샤워헤드(108)를 포함할 수 있다. 가스 소스(110)는, 가스 소스(110)로부터의 하나 또는 그 초과의 프로세싱 가스들이 샤워헤드(108)를 통해 프로세싱 볼륨(106)으로 전달될 수 있도록, 덮개 어셈블리(104)에 연결될 수 있다. 기판 지지부(112)가, 프로세싱 동안에, 기판(114)을 지지하기 위해, 프로세싱 볼륨(106)에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 무선 주파수(RF) 전력 소스(116)가, 매칭 네트워크(118)를 통해, 기판 지지부(112)에 커플링될 수 있다. RF 전력 소스(116)는, 프로세싱을 위해 플라즈마(120)를 생성하기 위하여, 샤워헤드(108)와 기판 지지부(112) 사이에 RF 전력을 인가할 수 있다. 일 실시예에서, 플라즈마(120)는, 화학 기상 증착(CVD) 프로세스에 의해, 막들을 증착하기 위해 사용될 수 있다.
[0029] 플라즈마 프로세싱 챔버(100)는 또한, 인-시튜 계측 어셈블리(122)를 포함한다. 인-시튜 계측 어셈블리(122)는, 광 소스(124), 하나 또는 그 초과의 광섬유 번들(fiber-optic bundle)들(126), 및 분광계(128)를 포함할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 광섬유 번들들(126) 각각은, 샤워헤드(108)에서의 대응하는 하나의 관찰 윈도우(130) 외부에 배치된 제 1 단부(132)를 갖는다. 각각의 광섬유 번들(126)은, 광 소스(124)에 광학적으로 연결된 제 2 단부(134), 및 분광계(128)에 광학적으로 커플링된 제 3 단부(136)를 갖는다. 각각의 광섬유 번들(126)은, 광 소스(124)로부터의 광이, 수직 입사로, 기판(114) 상의 측정 포인트(138)를 향하여 이동하도록, 광 소스(124)로부터 관찰 윈도우(130)를 통해 기판(114)을 향하여 광을 전송하도록 배열된다. 그 후에, 광섬유 번들(126)은, 수직 입사로부터 기판(114)으로부터의 광의 반사를 캡처링(capture)하고, 그러한 반사를 분광계(128)를 향하여 전송한다. 광섬유 번들(126)은, 측정 포인트(138)를 약 2 mm의 직경으로 조명하기 위해, 광 소스(124)로부터의 광을 시준(collimate)할 수 있다.
[0030] 광 소스(124)는, 짧은 지속기간들로 펄스형 광을 확산시킬 수 있는 플래시 광 소스일 수 있다. 광 소스(124)는 백색 광 소스일 수 있다. 일 실시예에서, 광 소스(124)는 크세논 플래시-램프일 수 있다. 분광계(128)는 CCD(charged-coupled device) 어레이 광 검출기를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 분광계(128)는 약 200 nm 내지 약 800 nm의 파장 범위를 갖는 편광되지 않은(unpolarized) 광을 측정할 수 있다.
[0031] 관찰 윈도우들(130)은 샤워헤드(108)를 통해 형성된 개구들에 배치된 사파이어 윈도우들일 수 있다. 하나 또는 그 초과의 관찰 윈도우들(130)은 기판(114)의 다양한 방사상 위치들에 대응하기 위한 다양한 위치들에 위치될 수 있다.
[0032] 일 실시예에서, 레퍼런스(reference) 광섬유 번들(140)이, 광 소스(124)의 시간에 걸친 임의의 변동(fluctuation)들/드리프트(drift)들을 보상하기 위해, 레퍼런스 채널을 제공하도록, 분광계(128)와 광 소스(124) 사이에 연결될 수 있다.
[0033] 플라즈마 프로세싱 챔버(100)는 시스템 제어기(142)를 포함할 수 있다. 시스템 제어기(142)는 인-시튜 계측 어셈블리(122)에 연결된다. 시스템 제어기(142)는 제어 소프트웨어를 포함할 수 있다. 동작하는 경우에, 제어 소프트웨어는, 인-시튜 계측 어셈블리(122)에게 측정을 수행하도록 명령할 수 있고, 기판(144)의 특성들을 획득하기 위해, 인-시튜 계측 어셈블리(122)로부터의 측정 데이터를 수용할 수 있고, 프로세싱할 수 있다. 시스템 제어기(142)는 또한, 프로세스 레시피들을 수행하기 위해, 가스 소스(110), RF 전력 소스(116), 및 플라즈마 프로세싱 챔버(100)의 다른 컴포넌트들에 연결된다.
[0034] 3개의 광섬유 번들들(126)이 기판(114) 상의 3개의 측정 포인트들(138)을 측정하기 위해 도시되어 있지만, 프로세스 요건에 따라, 더 많거나 또는 더 적은 광섬유 번들들(126)이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 2개의 플라즈마 프로세싱 챔버들(100)이 나란히 위치될 수 있고, 광 소스(124) 및 분광계(128)를 공유할 수 있다.
방법 개요
[0035] 본 개시의 실시예들은, 기판 상의 랜덤(random) 베이스 층 상에 형성된 다수의 막들의, 두께와 같은 특성들의 인-시튜 측정을 위한 방법들을 포함한다. 방법들은 위에서 설명된 플라즈마 프로세싱 챔버(100)를 사용하여 수행될 수 있다. 방법들은, 플래시 메모리 막 스택들의 형성 동안에, 막 두께를 측정하고 제어하는 것에서 사용될 수 있다.
[0036] 도 2는, 플래시 메모리 막 스택(200)의 개략적인 단면도이다. 막 스택(200)은 기판(202)의 베이스 층(204) 상에 형성될 수 있다. 베이스 층(204)은 제 1 재료(204a) 및 제 2 재료(204b)를 포함하는 패터닝된 층일 수 있다. 복수의 막 쌍들(2061 내지 206n)이 베이스 층(204) 상에 순차적으로 형성된다. 각각의 막 쌍(206)은 제 1 막(208) 및 제 2 막(210)을 포함할 수 있고, 그에 따라, 막 스택(200)은 교번하여 형성된 복수의 제 1 막들(208) 및 제 2 막들(210)을 포함하게 될 수 있다. 복수의 막 쌍들(2061 내지 206n)은, 플라즈마 프로세싱 챔버(100)와 같은 하나의 프로세싱 챔버에서, 화학 기상 증착에 의해 형성될 수 있다.
[0037] 일 실시예에서, 플래시 메모리 막 스택(200)은, 질화물-산화물(NO) 또는 산화물-폴리실리콘(OP) 막들의 최대 72개의 층들을 갖는 NAND 아키텍처일 수 있다. 각각의 막(208, 210)은 두께가 약 200 A 내지 500 A일 수 있다. 막 스택(200)에서의 층들의 두께 및 수는, 반사계(reflectometer)들 또는 엘립소미터(ellipsometer)들과 같은 비-파괴적인 광학 툴들을 사용하는 포스트(post)-프로세싱 측정을 불가능하게 한다(preclude). 게다가, 엘립소미터들 또는 반사계들은 막 스택(200)의 총 두께를 측정할 수 있지만, 모든 막들이 증착된 후에, 개별적인 막 두께를 한번에 리졸빙(resolve)할 수 없다. 통상적으로, 개별적인 막의 두께는, 단면 TEM(transmission electron microscopy)과 같은 파괴적인 측정 기법들에 의해서만 측정될 수 있다.
[0038] 본 개시의 실시예들은, 인-시튜로 개별적인 막들(208, 210)의 두께를 측정하기 위한 장치 및 방법들을 제공한다. 도 3은, 일 실시예에 따른, 알려지지 않은 표면 특성들을 갖는 기판 상에 형성된 복수의 막들의 두께를 측정하기 위한 방법(300)의 흐름도이다. 특히, 방법(300)은, 증착 챔버에서 막 스택을 형성하는 동안에, 막 스택이 위에 형성되는 베이스 층의 사전-지식 없이, 막 스택(200)과 같은 플래시 메모리 막 스택에서의 개별적인 막들의 두께를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 방법(300)은, 플라즈마 프로세싱 챔버(100)와 같은, 계측 어셈블리를 갖는 플라즈마 프로세싱 챔버를 사용하여 수행될 수 있다.
[0039] 블록(310)에서, 프로세싱되고 있는 기판이 프로세싱 챔버에 위치된다. 기판의 표면 특성들은 알려지지 않을 수 있거나 또는 패터닝될 수 있다.
[0040] 블록(320)에서, 기판의, 반사도와 같은 광학 특성들이 반복적으로 측정된다. 측정은, 분석을 위한 시계열 데이터로서, 제어기에 의해 수집될 수 있고, 제어기에 저장될 수 있다. 반복되는 측정은, 측정될 막들의 증착의 지속기간에서 유지된다. 일 실시예에서, 하나의 측정 포인트가 모든 각각의 동등한 그리고 연속적인 시간 간격들에서 이루어질 수 있다. 시간 간격의 길이는, 형성될 층들 및 베이스 층의 특성들을 결정하기 위해, 충분한 시계열 데이터가 수집될 수 있도록, 프로세싱 레시피들에 따라 미리 결정될 수 있다. 측정은, 광 소스로부터 수직 입사로 기판의 표면에 광을 충돌(impinging)시키고, 충돌된 광의 반사들을 검출함으로써, 계측 어셈블리(122)와 같은 계측 어셈블리를 사용하여 행해질 수 있다.
[0041] 일 실시예에서, 각각의 측정 포인트는, 시간 방식으로 서로의 바로 다음에 행해지는 2개의 측정들을 포함할 수 있다. 제 1 측정은, 광 소스를 턴 온(turning on)시키지 않은 상태로, 기판 표면으로부터 반사들을 측정함으로써 행해질 수 있다. 제 2 측정은, 광 소스를 턴 온시킨 상태로, 반사를 측정함으로써 행해질 수 있다. 제 1 및 제 2 측정들을 비교함으로써, 기판 및 다른 챔버 컴포넌트들의 방출들 및 플라즈마와 같은 백그라운드로부터의 노이즈가 제거될 수 있다.
[0042] 일 실시예에서, 각각의 측정 포인트에서의 수집된 데이터는, 측정 스펙트럼 내의 복수의 파장들에서의 반사들의 세기들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 측정 스펙트럼은, 측정되고 있는 막들의 두께 및 특성들에 따라 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 측정 스펙트럼은 약 200 nm의 파장 내지 약 800 nm의 파장이다.
[0043] 박스(330)에서, 기판 표면 상의 증착 프로세스를 용이하게 하기 위해, 프로세싱 챔버에서 하나 또는 그 초과의 프로세싱 가스들의 플라즈마를 점화시키고 유지시킨다. 프로세스 레시피에서 하나 초과의 막이 형성될 수 있는 경우에, 프로세싱 동안에, 프로세싱 가스들이 스위칭될 수 있고, 그리고/또는 변화될 수 있다. 일 실시예에서, 교번하여 2개의 상이한 종류들의 막들을 증착하기 위해, 프로세싱 가스들의 2개의 조합들이 선택적으로 스위칭될 수 있다. 박스(320)에서 설명된 바와 같이, 시간 간격들에 의해 분리된 반복되는 측정들이, 막 증착을 위해 플라즈마를 점화시키고 유지시키는 동안에, 연속적으로 수행된다.
[0044] 박스(340) 내지 박스(360)에서, 기판 상에 증착되는 막들의 특성들을 획득하기 위해, 반복되는 측정들로부터 수집된 시계열 데이터가 분석된다. 박스(340)에서, 증착의 시작 시간을 표시하는 타임 제로(time zero)가 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 타임 제로는, 증착을 위한 플라즈마가 점화되는 시간을 획득함으로써, 획득될 수 있다. 대안적으로, 타임 제로는, 시계열 데이터에서의 위상 시프트 또는 플라즈마 마커(marker)를 검출함으로써, 결정될 수 있다. 플라즈마 마커들 및 위상 시프트를 검출하기 위한 세부사항들은 추후의 섹션에서 논의된다. 타임 제로 후에 수집된 시계열 데이터에서의 데이터는, 증착되고 있는 막들 및 기판/베이스 층의 특성들을 결정하는 것에서 사용될 것이다.
[0045] 박스(350)에서, 타임 제로 후에 획득된 시계열 데이터에서의 제 1 복수의 측정들로부터, 베이스 층의 반사율과 같은, 베이스 층의 특성들이 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 베이스 층의 특성들은, 막 스택들의 수학적인 모델을 표현하는 재귀 방정식(recursive equation)들을 수치적으로 풀어서 결정될 수 있다. 베이스 층 특성들을 결정하기 위한 실시예들은 추후의 섹션들에서 논의된다.
[0046] 박스(360)에서, 프로세싱 챔버에서 증착되고 있는 각각의 막 층의, 두께와 같은 특성들이, 시계열 데이터 및 베이스 층의 특성들에 따라, 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 증착되고 있는 층들의 특성들은, 막 스택들의 수학적인 모델을 표현하는 재귀 방정식들을 수치적으로 풀어서 결정될 수 있다. 막 특성들을 결정하기 위한 세부사항들은 추후의 섹션들에서 논의된다. 베이스 층의 특성들을 결정하기 위한 지연이 극복되면, 현재 이용가능한 연산 리소스들을 사용하여, 프로세싱되고 있는 각각의 막의 특성들이 실시간으로 결정될 수 있다.
[0047] 박스(370)에서, 프로세싱되고 있는 막의 특성들이 실시간으로 결정되는 경우에, 결정된 특성들은, 원하는 프로세스 결과를 획득하기 위해 프로세싱 파라미터들을 조정하도록 사용될 수 있다. 예컨대, 플래시 메모리를 위한 막 스택들을 증착하는 것에서, 동일한 조성의 복수의 막 층들 간에 두께가 균일한 것이 바람직하다. 프로세싱 파라미터들은, 형성되고 있는 막이 원하는 두께로부터 벗어나는 경우에, 조정될 수 있다.
플라즈마 백그라운드의 제거
[0048] 방법(300)의 박스(340)에서 논의된 바와 같이, 분광계에 의해 획득된 측정 포인트들은 환경으로부터의 노이즈들을 포함할 수 있다. 예컨대, 전형적인 플라즈마 강화 CVD 프로세스는, 증착 프로세스를 보조하기 위해, 프로세싱 챔버 내부에 플라즈마를 생성하고, 플라즈마는, 광 소스로부터의 충돌된 광의 반사들과 함께, 분광 분석(spectrometry)의 섬유 번들에 의해 수용되는, 다양한 파장들에서의 광들을 방출한다. 이러한 플라즈마 방출은 측정 데이터에서 원하지 않는 간섭이다. 본 개시의 실시예들은, 플래시 또는 펄스형 광 소스를 사용하고, 2개의 측정들을 행함으로써, 측정 데이터로부터, 플라즈마 방출과 같은, 연속적인 소스로부터의 노이즈들을 제거하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 플라즈마 간섭, 또는 연속적인 소스들로부터의 다른 노이즈는, 시간에서의 각각의 데이터 포인트에서의 2개의 측정들, 즉, 광 소스가 온된 상태에서의 제 1 측정, 및 광 소스가 오프된 상태에서의 제 2 측정을 수집하고, 제 1 측정으로부터 제 2 측정을 감산(subtracting)함으로써, 측정 데이터로부터 제거된다. 제 1 및 제 2 측정들은, 2개의 측정들에서의 플라즈마 간섭과 같은 노이즈들이 실질적으로 유사하도록, 하나의 시간 간격 내의 근접한 시간에서 행해진다. 광 소스가 온된 상태에서의 측정이, 광 소스가 오프된 상태에서의 측정 전에 행해질 수 있거나, 또는 그 반대일 수 있다.
시계열 데이터로부터의 기판 특성들의 획득
[0049] 박막의 두께 및 다른 특성들은, 박막 아래의 베이스 층 또는 기판의 특성들이 알려진 경우에, 막 스택 모델을 사용하여, 박막의 반사도의 측정으로부터 결정될 수 있다. 그러나, 반도체 프로세싱에서, 측정 포인트들에서의 베이스 층 또는 기판의 특성들은, 베이스 층이 패터닝되거나, 프로세스 전에 베이스 층이 변화되거나, 프로세스가 변화되거나, 또는 단순히 알려지지 않는 것과 같은 다양한 이유들로, 프로세스가 수행되기 전에 알려지지 않을 수 있다. 본 개시의 실시예들은, 베이스 층 또는 기판 상에 형성되는 하나 또는 그 초과의 층들의 형성 동안에 획득된 시계열 데이터로부터, 베이스 층 또는 기판의 특성들을 결정하기 위한 방법을 제공한다.
[0050] 본 개시의 일 실시예에 따르면, 베이스 층 또는 기판의 반사율은, 다음의 방정식들의 형태로 다층 막 스택을 표현하는 수학적인 모델을 수치적으로 풀어서 획득될 수 있다.
Figure pct00001
-- 방정식 1
Figure pct00002
-- 방정식 2
Figure pct00003
-- 방정식 3
Figure pct00004
-- 방정식 4
Figure pct00005
-- 방정식 5
Figure pct00006
-- 방정식 6
Figure pct00007
-- 방정식 7
[0051] 방정식 1은, 막 스택의 p-편광된 반사율(
Figure pct00008
) 및 s-편광된 반사율(
Figure pct00009
)에 관하여 막 스택의 편광되지 않은 반사도(
Figure pct00010
)를 표현한다. 여기에서, λ는 파장을 표시하고, t는, 막 증착의 시작 시에 시작되는 시간을 표시한다. 위첨자들(s 및 p)은, 패터닝된 기판으로부터 광 소스가 반사되는 경우의, 광 소스의 s 및 p 편광을 지칭한다. 가중치 파라미터(w)는, s-편광된 광의 프랙션(fraction)을 표현한다. 기판이 베어(bare) 실리콘 웨이퍼이거나, 또는 베이스 층이 등방성 블랭킷 막이고, 광이 웨이퍼에 수직으로 입사하는 경우에, s 및 p 컴포넌트들은 동일하게 되고, w는 0.5와 동등하다.
[0052] 방정식들 2 및 3은, j번째 층이 최상단 층인, 막들의 j개의 층들을 포함하는 막-스택에서의 j번째 층에서의 복소 반사율(
Figure pct00011
,
Figure pct00012
)을, (j-1)번째 층에서의 막-스택의 반사율(
Figure pct00013
,
Figure pct00014
)의 함수로서 표현하는 프레넬(Fresnel) 방정식들의 재귀 형태이다. nj 및 kj는 j번째 막의 실수 및 허수 굴절률들이다. nj 및 kj는, 막의 조성이 알려진 경우에, 알려진 상수이다. DR,j는 j번째 막의 증착 레이트를 표현한다. 시간(t)에서의 j번째 막의 두께는, j번째 막이 증착되는 시간 및 증착 레이트(DR,j)로부터 획득될 수 있다.
[0053] 제 1 층이 최상단 층인 경우에, 즉, j = 1인 경우에, 복소 반사율(
Figure pct00015
,
Figure pct00016
)은, 베이스 층 또는 기판의 반사율(
Figure pct00017
,
Figure pct00018
)의 함수이다. 방정식들 6 및 7은, 위상 및 진폭에 관한 베이스 층 또는 기판의 복소 반사율들이다.
[0054] 베이스 층 또는 기판의 반사율이 알려지지 않은 경우에, 방정식들 1 내지 7의 막-스택 모델은, 계산되어야 하는 5개의 파라미터들을 포함한다. 5개의 파라미터들은, 증착 레이트(DR,j), 기판/베이스 층의 복소 반사율의 진폭 값들(
Figure pct00019
,
Figure pct00020
), 및 기판/베이스 층의 복소 반사율의 위상 값들(
Figure pct00021
,
Figure pct00022
)이다. 위에서 논의된 계측 어셈블리(122)와 같은 계측 어셈블리를 사용하여, 시간(t)에서 측정 포인트가 이루어지는 경우에, 하나의 편광되지 않은 반사도(
Figure pct00023
)가 임의의 파장(λ)에서 수집된다. 5개의 알려지지 않은 파라미터들 및 하나의 측정 포인트만을 갖는 경우에, 방정식들 1 내지 7의 막-스택 모델은, 분광 분석을 위한 통상적인(정적) 알고리즘들을 사용하여 풀릴 수 없다.
[0055] 본 개시의 일 실시예에 따르면, 제 1 막의 증착 동안에, 시간 간격들로, 복수의 측정 포인트들을 만드는 것에 의해, 시계열 데이터가 수집될 수 있다. 시계열 데이터는, 방정식들 1 내지 7의 막-스택 모델에서의 모든 5개의 파라미터들을 결정하기 위해 요구되는 부가적인 데이터 포인트들을 제공한다. 시계열 데이터는, 시계열 데이터에서의 개별적인 측정들 사이에 충분한 위상 시프트/변화를 허용하는 시간 간격들로 수집될 수 있다. 일 실시예에서, 시계열 데이터는, 제 1 막의 증착 동안에, 예컨대 약 100 ms와 같은 동등한 시간 간격들로, 기판의 반사도를 측정함으로써 수집될 수 있다.
[0056] 일 실시예에서, 막의 증착 레이트(또는 두께) 및 기판/베이스 층의 복소 반사율은, 막-스택 모델과 동적으로 시계열 데이터를 피팅(fitting)시킴으로써 결정될 수 있다. 방법(300)의 박스(350)에서 설명된 바와 같이, 기판/베이스 층의 특성들을 결정하는 것은, 제 1 막 층의 증착 동안에 수집된 시계열 데이터를 피팅시킴으로써 수행될 수 있다.
[0057] 시계열 데이터를 피팅시키는 동안에, 반사도의 추정된 시계열을 산출하기 위해 측정이 행해지는 경우에, 각각의 시간 포인트에 대해, 추정된 반사도를 컴퓨팅(compute)하기 위하여, 증착 레이트 및 기판/베이스 층의 복소 반사율의 추정된 값들이 막-스택 모델로 플러깅된다(plugged). 반사도의 추정된 시계열은, 차이를 산출하기 위해, 시계열 데이터에서의 실제 측정과 비교된다. 증착 레이트 및 기판/베이스 층의 복소 반사율의 추정된 값들은 차이에 따라 조정되고, 그 후에, 측정된 시계열 데이터와의 다른 비교를 위한, 반사도의 다른 추정된 시계열을 컴퓨팅하기 위해, 막-스택 모델로 플러깅된다. 조정, 컴퓨팅, 및 비교는, 측정된 시계열 데이터와 레퍼런스의 추정된 시계열 사이의 산출 차이가 임계 값 내에 있게 될 때까지, 반복적으로 수행될 수 있고, 따라서, 시계열 데이터는, 증착 레이트 및 기판/베이스 층의 복소 반사율의 추정된 값들에 의해 피팅된다. 적합한 다수의 접근법들이 차이를 컴퓨팅하고, 추정된 값들을 조정하기 위해 사용될 수 있다.
[0058] 본 개시의 실시예들에 따르면, 시계열 데이터의 피팅은 복수의 파장들에서 병렬(parallel)로 수행될 수 있다. 도 4는, 각각, 파장들 230 nm, 350 nm, 500 nm, 및 700 nm에서의 시계열 데이터 피팅의 예를 예시한다. 도 4에서의 시계열 데이터는, 패터닝된 기판 상에 500 옹스트롬의 실리콘 질화물 층을 증착하는 동안에 수집된다. 도 4에서 도시된 바와 같이, 막 스택의 반사도는 두께에 따라 변화된다. 반사도-두께 변화의 패턴들이 또한 파장에 의존한다. 전형적으로, 두께에 따른 반사도의 변화는, 더 긴 파장에서보다 더 짧은 파장에서 더 높은 주파수를 갖는다. 복수의 파장들에서 시계열을 피팅시킴으로써, 본 개시의 실시예들은, 정확한 결과들을 획득하기 위해, 상이한 파장들의 변화를 채용한다.
[0059] 시계열 데이터 피팅에서 정확도를 더 개선하기 위해, 처음의 2개 또는 그 초과의 층들의 증착 동안에, 시계열 데이터 측정이 행해질 수 있다. 특히, 제 1 증착된 층이 매우 두껍지 않은 경우에, 시계열 데이터에서의 위상-시프트 정보는, 정확한 기판/베이스 층 반사율을 생성하기에 충분하지 않을 수 있다. 기판/베이스 층의 반사율에서의 임의의 부정확성은, 정적 스택-막 모델로부터 결정되는 후속 층들의 두께에서 더 큰 에러들을 야기할 수 있다. 일 실시예에서, 기판/베이스 층의 반사율은, 기판/베이스 층의 결정된 반사율에서 정확도를 개선하기 위해, 처음의 2개 또는 그 초과의 층들의 증착 동안에 수집된 시계열 데이터를 피팅시킴으로써, 결정될 수 있다.
[0060] 도 5는, 막 스택의 처음의 3개의 층들을 증착하는 동안에 수집된 시계열 데이터를 사용하는 시계열 데이터 피팅의 예를 예시한다. 처음의 3개의 층들은, 500 A의 실리콘 질화물, 300 A의 실리콘 산화물, 및 500 A의 실리콘 질화물이다. 도 5에서 도시된 바와 같이, 막의 3개의 층들은, 기판/베이스 층의 결정된 반사율의 정확도를 개선하기 위해, 측정된 반사도에서의 부가적인 변화를 제공한다.
[0061] 기판/베이스 층의 반사율이 컴퓨팅되면, 후속 층들이 증착됨에 따라, 후속 층들의 두께를 구하기 위해, 막-스택 모델의 정적 모드가 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 임의의 주어진 시간(t)에서의 알려지지 않은 두께는, 파장의 함수로서, 측정된 반사도에 대해 최소 제곱 피팅 또는 다른 수치적인 근사법들을 수행함으로써, 막-스택 모델에서 구해질 수 있다. 방법(300)의 박스(360)는, 막-스택 모델의 정적 모드를 사용하여, 측정된 스펙트럼들을 피팅시킴으로써 수행될 수 있다.
[0062] 도 6은, 본 개시의 실시예에 따른, 막 스택 증착의 다양한 스테이지들에서의 스펙트럼 피팅 결과들을 예시한다. 도 6에서의 좌상단 플롯은, 제 1 층, 즉, 500 A 두께의 실리콘 질화물 층으로부터의 시계열 데이터를 피팅시킴으로써 성공적으로 계산된, 알려지지 않은 패터닝된 기판의 반사도 스펙트럼을 도시한다. 결정된 기판의 복소 반사율은, 그러한 패터닝된 기판의 상단 상의 24개의 질화물-산화물 쌍들의 증착에서 모든 반사도 스펙트럼들의 정확한 피팅을 가능하게 한다. 도 6에서의 나머지 3개의 플롯들은, 각각, 제 1 실리콘 질화물 층, 12번째의 실리콘 산화물 층, 및 24번째의 실리콘 질화물 층들의 증착의 종료 시의 그러한 스펙트럼 피팅의 예들을 도시한다.
[0063] 도 6에서 예시된 스펙트럼 피팅과 같은, 각각의 층의 증착의 종료 시의 스펙트럼 피팅의 결과는, 대응하는 층의 두께를 제공한다. 도 7은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 막 스택의 두께 측정의 결과들을 예시한다. 도 7은, 패터닝된 기판 상에 형성된 교번하는 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물 층들을 갖는 막 스택의 두께 측정 결과들을 포함한다. 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물 막들에 대한 타겟 두께들은, 타겟 두께들이 각각 350 A 및 200 A인, 막들의 모든 각각의 6번째 쌍을 제외하고, 각각, 500 A 및 300 A이다. 도 7에서, 본 개시의 두께 결과는 TEM(transmission electron microscopy) 단면 측정들과 비교된다. 도 7은, 본 개시의 실시예에 따른 두께 측정 결과들이 TEM의 예상되는 불확실성들 내에 있는 것을 예시한다.
데이터 버퍼링
[0064] 위에서 설명된 바와 같이, 본 개시의 실시예들은, 막 스택의 증착 동안에, 막-스택에서의 막들의 두께 또는 다른 특성들을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 이론적으로, 각각의 막의 실시간 두께는, 본 발명의 실시예들을 사용하여 계산될 수 있다. 그러나, 연산 리소스가, 알려지지 않은 기판 반사율을 구하기 위해, 특히 초기 동작 시계열 피팅 동안에, 수반되는 집중적인 연산(computation)을 충족시킬 수 없는 경우들에서, 계산은, 막들이 증착됨에 따라, 계측 어셈블리로부터의 인입 데이터의 연속적인 스트림에 대해 뒤쳐질 수 있다. 본 개시의 일 실시예는, 컴퓨터 프로세서가 기판 반사율을 계산하기 위한 시계열 피팅을 수행하고 있는 동안에, 계측 어셈블리로부터의 측정 데이터를 저장하기 위해, 컴퓨터의 데이터 스토리지와 같은 데이터 버퍼를 시스템 제어기 내에 제공하는 것을 포함한다. 기판 반사율 계산이 완료된 후에, 증착되는 막들의 두께를 계산하기 위하여, 버퍼링된 데이터를 프로세싱하기 위해, 궁극적으로, 실시간 데이터 스트림을 따라잡기 위해, 정적 피팅을 위한 알고리즘과 같은 더 빠른 알고리즘이 사용될 수 있다. 도 8은, 본 개시의 일 실시예에 따른 데이터 버퍼링 프로세스를 도시하는 개략적인 흐름도이다. 도 8은, 시간 축을 따라 계산들 및 데이터 수집들을 예시한다. 계산이 데이터 수집을 따라잡을 때까지, 수집된 데이터는, 데이터 버퍼링 기간 동안에, 버퍼에 저장된다.
병렬 컴퓨팅
[0065] 본 개시의 일 실시예에서, 다수의 컴퓨터 프로세서들(코어들), 및/또는 다수의 GPU(graphical processing unit)들, 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array)들은, 처음의 다수의 층들에 대해 발생되는 데이터 수집과 데이터 계산 사이의 지연을 감소시키기 위해, 또는 실시간 데이터 스트림에 대해 뒤쳐지지 않기 위해, 병렬로 동적 피팅 계산을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 병렬 컴퓨팅은, 적어도, 막의 제 1 층을 증착하는데 걸리는 시간의 절반 미만으로 연산 시간을 감소시킬 수 있다. 다수의 프로세서들에 걸친 연산의 병렬화(parallelization)는, 파장들의 2개 또는 그 초과의 그룹들, 또는 시간의 2개 또는 그 초과의 그룹들로 데이터를 분할하고, 각각의 그룹을 상이한 프로세서에 할당함으로써, 달성될 수 있다.
[0066] 일 실시예에서, 다중-코어들/GPU들/FPGA들이, 다수의 데이터 수집 채널들로부터의 데이터를 프로세싱하기 위해, 병렬로 사용된다. 예컨대, 도 1의 플라즈마 프로세싱 챔버(100)에서, 기판(114) 상의 다수의 측정 포인트들(138)이 각각의 시간 포인트에서 만들어질 수 있다. 다수의 측정 포인트들(138) 각각으로부터 수집된 데이터는, 시스템에서의 다중-코어들/GPU들/FPGA들 중 하나 또는 그 초과에 의해, 병렬로 프로세싱될 수 있다. 유사하게, 다수의 기판들이 동시에 프로세싱되는 경우에, 예컨대, 2개의 기판들이 트윈 챔버 구성에서 동시에 프로세싱될 수 있는 경우에, 다중-코어들/GPU들/FPGA들이 사용될 수 있고, 하나 또는 그 초과의 채널들을 통해 각각의 기판이 측정될 수 있다.
[0067] 도 9는, 본 개시의 일 실시예에 따른 병렬 컴퓨팅 구조를 도시하는 개략적인 블록도(900)이다. 하나 또는 그 초과의 기판들(901)이, 동시에, 막 스택이 증착되는 것과 같이 프로세싱될 수 있다. 계측 어셈블리(902)는, 하나 또는 그 초과의 기판들(901)로부터 데이터를 수집하기 위해 사용될 수 있다. 데이터는 복수의 채널들(904)을 통해 수집될 수 있다. 계측 어셈블리(902)는 데이터 프로세싱 유닛(906)에 연결될 수 있다. 데이터 프로세싱 유닛(906)은 데이터 수집 및 분할 유닛(908)을 포함한다. 데이터 수집 및 분할 유닛(908)은 계측 어셈블리(902)의 복수의 채널들(904)로부터 측정 데이터를 수용하고, 수집된 데이터를 복수의 그룹들로 분할하며, 데이터의 각각의 그룹은, 병렬 프로세싱을 위해, 복수의 컴퓨팅 유닛들(910) 중 하나로 전송된다. 데이터 수집 및 분할 유닛(908)은, 파장들에 의해, 채널들에 의해, 그리고/또는 시간에 의해, 데이터를 그룹핑할 수 있다. 각각의 컴퓨팅 유닛(910)은, 컴퓨터 프로세서(코어들), 및/또는 다수의 GPU(graphical processing unit)들, 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array)들을 포함할 수 있다. 복수의 컴퓨팅 유닛들(910)은 병렬로 데이터를 프로세싱한다. 일 실시예에서, 데이터 프로세싱 유닛(906)은, 최종 결과를 획득하기 위해, 복수의 컴퓨팅 유닛들(910)로부터의 계산 결과들을 컴파일링하기 위한 컴파일러(912)를 포함할 수 있다.
투명한 막들의 측정
[0068] 본 개시의 실시예들은, 증착되고 있는 막의 특성들에 따라, 계산 알고리즘들을 변형하는 것을 더 포함한다. 일 실시예에서, 위에서 설명된 컴퓨팅 방법의 다수의 변화들이, 다수의 타입들의 막들 또는 막 조합들을 특정하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 컴퓨팅 방법들의 상이한 변화들이, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 및 폴리-실리콘 막들을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 실리콘 질화물-실리콘 산화물 쌍들의 스택(실리콘 질화물은 230 nm 내지 800 nm의 파장 범위에서 거의 투명하다)과 같은 투명한 막들의 경우에, 가장 정확한 결과는, 알려지지 않은 기판 반사율을 계산하기 위해, 데이터의, 하나의 층 또는 다수의 층들에 걸친 시계열 피팅을 수행한 후에, 층들의 나머지에 대해 정적 피팅을 행함으로써, 획득될 수 있다. 그러나, 더 적은 정확도가 용인될 수 있거나, 또는 더 빠른 연산 시간이 요구되는 경우에, 시계열 피팅이 더 적은 파장들에 걸쳐 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 분광계의 유한한 파장 레졸루션(resolution)과 같은, 하드웨어로부터의 특정한 제한들이 피해질 수 없는 경우에, 약 300 nm보다 더 짧은 파장들과 같은 가장 짧은 파장들 중 일부가 계산으로부터 배제될 수 있고, 이는, 약 300 nm보다 더 짧은 파장들은 하드웨어의 파장 레졸루션 제한에 의해 가장 많이 영향을 받기 때문이다.
고 인덱스 또는 고 흡수성 막들의 측정
[0069] 일 실시예에서, 고 인덱스(index) 막의 두께는, 반사도 대 시간 데이터의 다이렉트 프린지(direct fringe)(사이클) 카운팅(counting)에 의해 추출될 수 있다. 비정질 실리콘 또는 폴리실리콘과 같은, 고 인덱스 막들에서의 큰 실제의 굴절률(n)은, 막의 두께를 추출하기 위한, 반사도 대 시간 데이터의 다이렉트 프린지(사이클) 카운팅을 허용한다. 일 실시예에서, 프린지 카운팅 방법은, 인덱스가 더 높은 경우에, 더 짧은 파장들에서 수행될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 비정질 실리콘 또는 폴리실리콘과 같은 고 흡수성(absorbing) 막들의 두께는, 특히 짧은 파장들에서 막들이 흡수하기 때문에, 파장들의 함수로서 막의 불투명성(opacity)의 개시에 기초하여, 계산될 수 있다. 도 10은, 파장들의 함수로서 불투명성에 도달하는 폴리실리콘 막의 두께를 도시하는 커브(1002)를 포함한다.
투명한-고 흡수성 막 쌍들의 측정
[0070] 실리콘 산화물-폴리실리콘(OP) 쌍들의 스택과 같은 투명한 및 고 흡수성 막들의 조합의 경우에, 막 스택에서의 층들의 두께를 측정하기 위해, 롤링(rolling) 기판 방법이 사용될 수 있다. 투명한 및 고 흡수성 막들의, 처음의 3개의 쌍들과 같은 처음의 수개의 쌍들의 경우에, 실리콘 질화물-실리콘 산화물 쌍들과 같은 투명한 막 쌍들에 대해 사용되는 동적-대-정적 피팅 방법이 활용될 수 있다. 투명한-고 흡수성 막들의 수개의 쌍들, 예컨대 3개의 쌍들이 기판 상에 형성된 후에, 고 흡수성 막의 높은 흡수로 인해, 기판은, 컷-오프 파장에서 시작하여, 스펙트럼에 대해 비가시적(invisible)이게 될 수 있다. 기판이 약 600 nm보다 더 짧은 파장들에 대해 비가시적이게 되는 경우에, 컷-오프 파장은 약 600 nm이다. 정확한 컷-오프 파장은, 고 흡수성 막의, 두께를 포함하는 특정 특성들에 의존한다. 오리지널(original) 기판이 비가시적이게 되는 경우에, 오리지널 기판의 특성들은 막-모델에서 무시될 수 있고, 투명한-고 흡수성 막들의 수개의 가장 최근의 쌍들의 스택으로 대체될 수 있다. 투명한-고 흡수성 막들의 수개의 가장 최근의 쌍들의 두께들은, 더 많은 막들이 증착됨에 따라, 연속적으로 업데이트되어, "롤링" 기판을 효과적으로 생성한다.
[0071] 도 11은, 본 개시의 일 실시예에 따른 롤링 기판에 대한 예를 개략적으로 예시한다. 도 11에서, 막 스택(1100)이 오리지널 기판(1102) 상에 형성된다. 막 스택(1100)은, 고 흡수성 막(1104)과 투명한 막(1106)의 복수의 쌍들을 포함한다. 막 스택(1100)이 특정한 두께에 도달하는 경우에, 오리지널 기판(1102)은, 고 흡수성 막들(1104)로 인해, 증착되고 있는 층을 통해, 더 이상 가시적이지 않다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 최상단 막은, 최상단 막이 롤링 기판(1108) 바로 위에 형성되었던 것처럼 측정될 수 있다. 일 실시예에서, 롤링 기판(1108)은, 최상단 층 바로 아래에, 고 흡수성 막들(1104)과 투명한 막들(1106)의 2개 또는 그 초과의 쌍들을 포함할 수 있다. 롤링 기판(1108)의 특성들은, 롤링 기판(1108)의 2개 또는 그 초과의 막 쌍들의 특성들로부터 결정될 수 있다. 프로세싱 동안에, 롤링 기판(1108)의 특성들은, 막들의 각각의 쌍에 대해, 또는 막의 각각의 층(1104, 1106)에 대해 업데이트될 수 있다.
기판 민감도 함수의 측정
[0072] 막-스택의 반사도 스펙트럼은, 특히, 실리콘 질화물-실리콘 산화물 쌍들과 같은 투명한 막들에 대해, 막-스택이 위에 형성되고 있는 기판에 의존한다. 두께에 대한 측정 민감도(sensitivity)는, 상단 막 두께에서의 증분적인 변화에 따라 그러한 반사도 스펙트럼이 변화하는 정도에 대해 정비례한다. 결과로서, 동일한 막-스택은, 상이한 기판들 상에 형성되는 경우에, 상이한 측정 민감도들을 가질 수 있다. 기판이 알려지지 않은 경우에, 막-스택의 측정 민감도가 또한, 알려지지 않는다.
[0073] 본 개시의 일 실시예는, 막-스택이 위에 형성되는 기판의 민감도 함수를 컴퓨팅함으로써, 막-스택의 측정 민감도를 결정하는 것을 포함한다. 민감도 함수는, 두께에 대한 반사도의 도함수(derivative)이다. 민감도 함수는 파장 종속적이다. 일 실시예에서, 스펙트럼 민감도 함수는, 두께에 대한 가장 높은 측정 민감도를 갖는 파장 구역들을 식별하기 위해 계산될 수 있다. 후속 연산들은, 최대화된 정확도 및/또는 연산 속도를 위해, 식별된 파장 구역들로 튜닝될 수 있다. 가장 높은 측정 민감도를 갖는 파장 구역들이 하나의 기판에 대해 식별된 후에, 동일한 종류의 후속 기판이, 민감도 연산을 겪지 않고, 동일한 식별된 파장 구역들을 사용할 수 있다.
노이즈들의 최소화
[0074] 어떠한 측정들에서도, 계측 어셈블리들에 의해 측정된 반사도 스펙트럼은, 정확도에 부정적으로 영향을 미칠 수 있는 다양한 노이즈들을 포함할 수 있다. 본 개시의 실시예들은 또한, 반사도 스펙트럼에서의 노이즈의 영향들을 최소화하기 위한 다양한 방법들을 포함한다.
[0075] 일 실시예에서, 반사도 스펙트럼에 대해 이동 평균이 적용될 수 있다. 이동 평균은, 미리 정의된 윈도우에 걸친 시간에 걸쳐, 예컨대, 다수의 시간 간격들에 걸쳐, 그리고 각각의 시간 간격에서의 오리지널 반사도 스펙트럼에 대한 미리 정의된 가중치를 이용하여, 계산될 수 있다. 예컨대, 윈도우 사이즈는 5개의 시간 간격들이고, 각각의 시간 간격에서의 측정을 위한 가중치는 0.2이다. 다른 예에서, 윈도우 사이즈는 5개의 시간 간격들이고, 각각의 시간 간격에서의 측정을 위한 가중치는, 현재의 시간 간격으로부터 시작하여, 각각, 0.33, 0.267, 0.2, 0.133, 및 0.067이다.
[0076] 다른 실시예에서, 각각의 반사도 스펙트럼은 정규화될(normalized) 수 있다. 반사도 스펙트럼은, 파장들의 미리 정의된 범위에 걸친 반사도 스펙트럼의 평균 값에 의해 정규화될 수 있다. 파장들의 범위는 반사도 스펙트럼의 특성들에 따라 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 파장들의 범위는 제로만큼 작을 수 있고, 반사도 스펙트럼은 단일 파장에서의 값에 의해 정규화된다. 대안적으로, 파장들의 범위는 반사도 스펙트럼의 전체 파장 범위만큼 클 수 있고, 반사도 스펙트럼은 전체 스펙트럼의 평균 값에 의해 정규화된다. 도 12는, 본 개시의 일 실시예에 따른 반사도 스펙트럼의 정규화(normalization)를 예시한다.
[0077] 하나 또는 그 초과의 노이즈 감소 프로세스가, 위에서 개시된 바와 같이, 막 스택에서의 각각의 층의 두께, 및 기판의 복소 반사율을 컴퓨팅하기 위해, 반사도 스펙트럼을 적용하기 전에, 반사도 스펙트럼을 프로세싱하기 위하여 사용될 수 있다.
[0078] 대안적으로, 두께 결과들을 프로세싱함으로써, 노이즈가 감소될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 층에 대한 시간에 대한 두께 결과들의 라인 피팅이, 직선 라인을 획득하기 위해, 적용될 수 있다. 피팅 라인으로부터의 직선 라인은, 두께 결과들의 오리지널 데이터와 비교하여, 두께의 더 우수한 추정을 제공한다. 라인 피팅은 선형 최소 제곱 피팅을 사용하여 수행될 수 있다. 선형 최소 제곱 피팅은, 증착 레이트가 상수인 것으로 예상될 수 있는 경우에, 각각의 층 증착의 짧은 지속기간에 대해 적합하다. 라인 피팅은, 각각의 층 증착 내의 모든 데이터 포인트들에 대해 적용될 수 있다. 대안적으로, 미리 정의된 수의 데이터 포인트들에 걸친 롤링 선형 피팅이 적용될 수 있다. 도 13은, 20개의 데이터 포인트들에 걸친 롤링 피팅에 의한, 그리고 모든 데이터 포인트들의 라인 피팅에 의한 두께 결과들의 선형 피팅을 포함한다.
타임 제로의 결정
[0079] 방법(300)의 박스(330)에서 논의된 바와 같이, 타임 제로, 즉, 증착이 시작되는 시간의 포인트는, 프로세스 제어 소프트웨어에 의존하지 않고 결정될 수 있다. 타임 제로는, 막의 증착 레이트(DR) 및 기판 반사율을 획득하기 위해, 그러한 제 1 층 데이터의 동적 시계열 피팅에서 사용되는 경과된 시간(t)의 값을 제공한다. 임의의 주어진 시간(t)에서의 두께는, 증착 레이트(DR)와 경과된 시간(t)을 승산시킴으로써 계산된다. 따라서, 초기 타임 제로에서의 임의의 에러는, 추후의 연산 결과들에 부정적으로 영향을 미칠 수 있다. 본 개시의 실시예들은 타임 제로를 결정하기 위한 방법들을 제공한다.
[0080] 일 실시예의 타임 제로는, 플라즈마 방출들의 마커들의 제 1 출현(appearance)을 검출함으로써, 결정될 수 있다. 이러한 실시예는, 이전에 논의된 바와 같은, 반사도 스펙트럼에 포함된 플라즈마 방출 백그라운드의 이점을 취한다. 플라즈마 방출이 증착 프로세스의 필수적인 부분이기 때문에, 계측 어셈블리에 의해 검출된 스펙트럼에서의 플라즈마 방출을 표시하는 마커들의 제 1 출현은, 증착 프로세스의 시작을 표시한다. 플라즈마 방출 마커는 일반적으로, 플라즈마에서의 종들에 의존하는 스펙트럼에서의 특정 파장들에서의 협대역(narrow-band) 라인들을 포함한다. 예컨대, 산소, 질소, 및 실리콘의 플라즈마는 각각, 고유한 방출 라인 시그니처(signature)들을 갖는다. 도 14는 플라즈마 방출 라인 시그니처들의 예를 도시한다. 시간_1에서의 신호는, 백그라운드에서 플라즈마 방출이 없는 검출된 스펙트럼을 표현한다. 시간_2에서의 신호는, 백그라운드에서 플라즈마 방출들이 있는 검출된 스펙트럼을 표현한다. 시간_2에서의 신호에서의 스파이크들은 플라즈마 방출 라인 시그니처들이다. 플라즈마 방출 라인 시그니처들의 제 1 출현을 검출함으로써, 타임 제로가 결정될 수 있다.
[0081] 다른 실시예에서, 타임 제로는, 시계열 데이터에서의 제 1 복수의 반사도 측정 포인트들에서, 주어진 파장에서의, 또는 수개의 파장들에서의, 위상 시프트, 반사도에서의 변화를 모니터링함으로써 결정될 수 있다. 그 후에, 시간의 함수로서의 위상 시프트의 도함수가 직선 라인에 의해 피팅될 수 있고, 정확한 타임-제로를 결정하기 위해, 위상-시프트 도함수가 제로와 동등한 곳에 다시 외삽될(extrapolated) 수 있다.
[0082] 다른 실시예에서, 타임 제로는, 동적 피팅 동안에, 타임 제로를 결정하기 위해, 동적 시계열 데이터 피팅에 대한 변수로서 타임 제로를 부가함으로써 결정될 수 있다. 예컨대, 타임 제로 변수(t0)가 방정식들 1 내지 7의 스택-막 모델에 부가될 수 있다. 시간은 다음과 같이 표현된다.
Figure pct00024
여기에서, t0는 알려지지 않은 타임-제로이고, n은 현재의 시간까지 이미 카운팅된 시간 간격들의 수이고, dt는 각각의 데이터 측정 사이의 시간 스텝이다. 그리고, 방정식 4는 다음의 방정식에 의해 대체된다.
Figure pct00025
방정식 4'
[0083] 전술한 바가 본 개시의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시의 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 본 개시의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있고, 본 개시의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 박막의 특성들을 측정하기 위한 방법으로서,
    프로세싱 챔버에, 알려지지 않은(unknown) 표면을 갖는 기판을 위치시키는 단계;
    시계열 데이터(time series data)를 획득하기 위해, 시간 간격으로, 반복적으로, 상기 기판의 반사도 스펙트럼(reflectance spectrum)을 측정하는 단계;
    반복되는 측정들을 유지시키면서, 상기 기판 위에 상기 박막을 증착하기 위해, 하나 또는 그 초과의 프로세싱 가스들을 유동시키는 단계;
    상기 시계열 데이터에서의 복수의 반사도 스펙트럼 측정들로부터, 상기 기판의 알려지지 않은 표면의 하나 또는 그 초과의 특성들을 결정하는 단계; 및
    상기 박막의 반사도 스펙트럼 측정 및 상기 알려지지 않은 표면의 하나 또는 그 초과의 특성들에 따라, 상기 박막의 두께를 결정하는 단계
    를 포함하는,
    박막의 특성들을 측정하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 프로세싱 가스들의 플라즈마를 점화(igniting)시키는 단계를 더 포함하며,
    상기 반사도 스펙트럼을 측정하는 단계는,
    상기 기판으로 지향되는 플래시(flash) 광 소스를 턴 온(turning on)시키고, 제 1 측정을 행하는 단계; 및
    상기 플래시 광 소스를 턴 오프(turning off)시키고, 제 2 측정을 행하는 단계
    를 포함하는,
    박막의 특성들을 측정하기 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 박막의 증착의 시작을 표시하는 타임 제로(time zero)를 결정하는 단계를 더 포함하는,
    박막의 특성들을 측정하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 알려지지 않은 표면의 하나 또는 그 초과의 특성들을 결정하는 단계는, 막 스택(stack) 모델에 대해 상기 시계열 데이터를 동적 피팅(dynamic fitting)시키는 단계를 포함하는,
    박막의 특성들을 측정하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 박막의 두께를 결정하는 단계는, 상기 막 스택 모델에 대해 하나의 반사도 스펙트럼 측정을 정적 피팅(static fitting)시키는 단계를 포함하는,
    박막의 특성들을 측정하기 위한 방법.
  6. 막 스택을 형성하기 위한 방법으로서,
    플라즈마 프로세싱 챔버에 기판을 위치시키는 단계;
    시계열 데이터를 획득하기 위해, 시간 간격으로, 반복적으로, 상기 기판의 반사도 스펙트럼을 측정하는 단계;
    반사도 스펙트럼의 반복되는 측정을 유지시키면서, 상기 기판 위에 제 1 막 및 제 2 막을 교번하여(alternately) 증착하기 위해, 프로세싱 가스들의 플라즈마를 점화시키는 단계;
    상기 시계열 데이터에서의 복수의 반사도 스펙트럼 측정들로부터, 상기 기판의 복소 반사율(complex reflectivity)을 결정하는 단계; 및
    각각의 제 1 막 또는 제 2 막의 반사도 스펙트럼 측정 및 상기 기판의 복소 반사율에 따라, 각각의 제 1 막 또는 제 2 막의 두께를 결정하는 단계
    를 포함하는,
    막 스택을 형성하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 반사도 스펙트럼을 측정하는 단계는,
    플래시 광 소스로부터 상기 기판을 향하여 광을 지향시키는 단계; 및
    상기 기판으로부터 상기 광의 제 1 반사도를 측정하는 단계
    를 포함하는,
    막 스택을 형성하기 위한 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 반사도 스펙트럼을 측정하는 단계는,
    상기 플래시 광 소스가 턴 오프된 상태로, 상기 기판으로부터 상기 광의 제 2 반사도를 측정하는 단계; 및
    상기 제 1 반사도로부터 상기 제 2 반사도를 감산(subtracting)함으로써, 백그라운드 노이즈를 제거하는 단계
    를 더 포함하는,
    막 스택을 형성하기 위한 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    증착의 시작을 표시하는 타임 제로를 결정하는 단계를 더 포함하는,
    막 스택을 형성하기 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 타임 제로를 결정하는 단계는, 상기 시계열 데이터의 제 1 복수의 측정으로부터 플라즈마 방출 라인 시그니처(signature)들을 검출하는 단계를 포함하는,
    막 스택을 형성하기 위한 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 타임 제로를 결정하는 단계는, 상기 시계열 데이터의 제 1 복수의 측정으로부터 위상 시프트(phase shift)를 모니터링하는 단계를 포함하는,
    막 스택을 형성하기 위한 방법.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판의 복소 반사율을 결정하는 단계는, 막 스택 모델에 대해 상기 시계열 데이터를 동적 피팅시키는 단계를 포함하는,
    막 스택을 형성하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 각각의 제 1 막 또는 제 2 막의 두께를 결정하는 단계는, 상기 막 스택 모델에 대해, 대응하는 반사도 스펙트럼 측정을 정적 피팅시키는 단계를 포함하는,
    막 스택을 형성하기 위한 방법.
  14. 하나 또는 그 초과의 막들을 증착하기 위한 장치로서,
    프로세싱 볼륨을 정의하는 챔버 바디(body);
    상기 프로세싱 볼륨에 배치된 기판 지지부; 및
    상기 기판 지지부 위에 배치된 계측(metrology) 어셈블리
    를 포함하며,
    상기 계측 어셈블리는,
    플래시 광 소스;
    분광계(spectrometer); 및
    상기 분광계와 상기 플래시 광 소스 사이에 연결된 복수의 광학 섬유(optical fiber) 채널들
    을 포함하며,
    각각의 광학 섬유는, 상기 플래시 광 소스로부터 상기 기판 지지부 상의 측정 포인트를 향하여 광을 지향시키고, 상기 측정 포인트로부터의 반사를 수용하고, 수용된 반사를 상기 분광계로 지향시키도록 위치되는,
    하나 또는 그 초과의 막들을 증착하기 위한 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 계측 어셈블리에 커플링된 제어기를 더 포함하며,
    상기 제어기는 상기 분광계로부터 측정 데이터를 수용하고,
    상기 제어기는 소프트웨어를 포함하고,
    상기 소프트웨어는, 동작하는 경우에,
    시계열 데이터를 획득하기 위해, 시간 간격으로, 상기 기판 지지부 상에 위치된 기판의 반사도 스펙트럼을 반복적으로 측정하도록, 상기 계측 어셈블리에게 명령하는 것;
    상기 시계열 데이터에서의 복수의 반사도 스펙트럼 측정들로부터, 상기 기판의 복소 반사율을 결정하는 것; 및
    상기 기판 상에 증착된 막의 두께를, 상기 막의 반사도 스펙트럼 측정 및 상기 기판의 복소 반사율에 따라, 결정하는 것
    을 수행하는,
    하나 또는 그 초과의 막들을 증착하기 위한 장치.
KR1020167022787A 2014-01-21 2015-01-07 임의의 기판 상의 막 두께의 측정 KR20160108555A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461929610P 2014-01-21 2014-01-21
US61/929,610 2014-01-21
PCT/US2015/010519 WO2015112335A1 (en) 2014-01-21 2015-01-07 Measurement of film thickness on an arbitrary substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160108555A true KR20160108555A (ko) 2016-09-19

Family

ID=53544279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167022787A KR20160108555A (ko) 2014-01-21 2015-01-07 임의의 기판 상의 막 두께의 측정

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150203966A1 (ko)
JP (1) JP2017507338A (ko)
KR (1) KR20160108555A (ko)
CN (1) CN105917456A (ko)
WO (1) WO2015112335A1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180067764A (ko) * 2016-12-12 2018-06-21 주식회사 원익아이피에스 기판 처리 장치
KR20180069952A (ko) * 2016-12-15 2018-06-26 주식회사 원익아이피에스 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20190075376A (ko) * 2017-12-21 2019-07-01 케이맥(주) 박막두께 측정장치 및 이를 갖는 박막 제조용 증착장치 및, 박막두께 측정방법
KR20200104787A (ko) 2019-02-27 2020-09-04 린텍 가부시키가이샤 반복 굴곡 디바이스용 점착제, 점착시트, 반복 굴곡 적층부재 및 반복 굴곡 디바이스
KR20200104784A (ko) 2019-02-27 2020-09-04 린텍 가부시키가이샤 점착시트, 반복 굴곡 적층부재 및 반복 굴곡 디바이스
KR20200104786A (ko) 2019-02-27 2020-09-04 린텍 가부시키가이샤 반복 굴곡 디바이스용 점착제, 점착시트, 반복 굴곡 적층부재 및 반복 굴곡 디바이스

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9157730B2 (en) 2012-10-26 2015-10-13 Applied Materials, Inc. PECVD process
KR20170092522A (ko) 2014-09-08 2017-08-11 더 리서치 파운데이션 포 더 스테이트 유니버시티 오브 뉴욕 금속 격자 및 이의 측정 방법
US10246772B2 (en) 2015-04-01 2019-04-02 Applied Materials, Inc. Plasma enhanced chemical vapor deposition of films for improved vertical etch performance in 3D NAND memory devices
US9869590B2 (en) 2015-05-29 2018-01-16 Xerox Corporation Spatially-resolved FWA spectrophotometer using micropatterned optical filters
US9702689B2 (en) * 2015-06-18 2017-07-11 Xerox Corporation Use of a full width array imaging sensor to measure real time film thicknesses on film manufacturing equipment
CN105446087A (zh) * 2015-12-21 2016-03-30 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 基于遗传算法的极紫外波段光学常数反演方法
WO2017203005A1 (en) 2016-05-24 2017-11-30 Sony Corporation Reflectometer, electronic device and method
EP3485059A1 (en) * 2016-07-13 2019-05-22 Evatec AG Broadband optical monitoring
US20180047567A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of fabricating thin film
US10790140B2 (en) 2017-02-14 2020-09-29 Applied Materials, Inc. High deposition rate and high quality nitride
JP6903857B2 (ja) * 2017-06-02 2021-07-14 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 半導体基板の製造方法
JP6804398B2 (ja) * 2017-06-28 2020-12-23 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理装置および熱処理方法
CN107612504A (zh) * 2017-09-15 2018-01-19 常州亿晶光电科技有限公司 一种perc电池背面氮化硅膜厚的检测方法
JP6986100B2 (ja) * 2018-01-18 2021-12-22 富士フイルム株式会社 膜厚測定方法
US10698392B2 (en) * 2018-06-22 2020-06-30 Applied Materials, Inc. Using graphics processing unit for substrate routing and throughput modeling
US10886155B2 (en) * 2019-01-16 2021-01-05 Applied Materials, Inc. Optical stack deposition and on-board metrology
CN112747681A (zh) * 2019-10-31 2021-05-04 佳陞科技有限公司 一种非破坏性光学检测系统
US11580631B2 (en) * 2020-02-20 2023-02-14 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Platform and methods for dynamic thin film measurements using hyperspectral imaging
CN114420696A (zh) * 2021-02-03 2022-04-29 长江存储科技有限责任公司 3d存储器件及其量测方法、薄膜量测装置
US20220290974A1 (en) * 2021-03-11 2022-09-15 Applied Materials Israel Ltd. Optical metrology models for in-line film thickness measurements
CN113091626B (zh) * 2021-03-29 2023-11-03 长鑫存储技术有限公司 半导体器件膜厚的测量方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7138156B1 (en) * 2000-09-26 2006-11-21 Myrick Michael L Filter design algorithm for multi-variate optical computing
US6563578B2 (en) * 2001-04-02 2003-05-13 Advanced Micro Devices, Inc. In-situ thickness measurement for use in semiconductor processing
JP2004119452A (ja) * 2002-09-24 2004-04-15 Toshiba Corp 薄膜測定方法とその装置
US7229112B2 (en) * 2003-01-30 2007-06-12 George Grbic Flexible carrier apparatus and method for tracking the same
JP3811150B2 (ja) * 2003-09-05 2006-08-16 株式会社東芝 膜厚測定方法、膜厚測定システム、半導体装置の製造方法及び膜厚測定システム制御プログラム
US7662646B2 (en) * 2006-03-17 2010-02-16 Tokyo Electron Limited Plasma processing method and plasma processing apparatus for performing accurate end point detection
US20070249071A1 (en) * 2006-04-21 2007-10-25 Lei Lian Neural Network Methods and Apparatuses for Monitoring Substrate Processing
US20070281075A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-06 Cheng-Chia Huang Optical method to monitor nano thin-film surface structure and thickness thereof
CN103105190B (zh) * 2011-11-14 2015-06-24 常州光电技术研究所 一种镀膜速率的精确标定方法及其应用

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180067764A (ko) * 2016-12-12 2018-06-21 주식회사 원익아이피에스 기판 처리 장치
KR20180069952A (ko) * 2016-12-15 2018-06-26 주식회사 원익아이피에스 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20190075376A (ko) * 2017-12-21 2019-07-01 케이맥(주) 박막두께 측정장치 및 이를 갖는 박막 제조용 증착장치 및, 박막두께 측정방법
KR20200104787A (ko) 2019-02-27 2020-09-04 린텍 가부시키가이샤 반복 굴곡 디바이스용 점착제, 점착시트, 반복 굴곡 적층부재 및 반복 굴곡 디바이스
KR20200104784A (ko) 2019-02-27 2020-09-04 린텍 가부시키가이샤 점착시트, 반복 굴곡 적층부재 및 반복 굴곡 디바이스
KR20200104786A (ko) 2019-02-27 2020-09-04 린텍 가부시키가이샤 반복 굴곡 디바이스용 점착제, 점착시트, 반복 굴곡 적층부재 및 반복 굴곡 디바이스

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015112335A1 (en) 2015-07-30
JP2017507338A (ja) 2017-03-16
CN105917456A (zh) 2016-08-31
US20150203966A1 (en) 2015-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160108555A (ko) 임의의 기판 상의 막 두께의 측정
US10197506B2 (en) Optical metrology for in-situ measurements
US7289234B2 (en) Method and system for thin film characterization
JP4679364B2 (ja) 反射率測定を使用してパターン基板処理をｉｎ−ｓｉｔｕモニタリングする方法
EP2539668B1 (en) Method for measurng in patterned structures
US11538722B2 (en) Optical diagnostics of semiconductor process using hyperspectral imaging
US6556303B1 (en) Scattered signal collection using strobed technique
WO2021130757A1 (en) Combined ocd and photoreflectance method and system
US11022427B2 (en) Device and method for measuring thickness
KR101166013B1 (ko) 증진된 정밀성을 가진 박막층의 ｘ-레이 반사광 측정법
US11226234B2 (en) Spectrum shaping devices and techniques for optical characterization applications
KR101150943B1 (ko) 텍스처가 형성된 시료의 막 두께 측정방법
JP2021004794A5 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid