KR970003422A - 다층 박막 시스템을 기판상에 형성하고 박막의 2개의 표면 사이의 거리를 측정하는 방법 및 장치 - Google Patents

다층 박막 시스템을 기판상에 형성하고 박막의 2개의 표면 사이의 거리를 측정하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR970003422A
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덴들리커 레니
슈넬 어번
그레이 사이몬
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알리 레자 노바리
홀트로닉 테크놀로지스, 리미티드
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Abstract

층의 두께 및 굴절율과 관련하여 기판상에 하나 이상의 박막 시스템을 형성하고 2개의 표면 사이의 거리를 측정하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 표면들중 적어도 하나는 1층 또는 다층 시스템을 포함하고, 간섭계, 특히 백색광채널의 스펙트럼 간섭계 또는 다파장 간섭계에 의해 박막 스텍으로부터의 위상 기여도를 조정가능하게 한다.

Description

다층 박막 시스템을 기판상에 형성하고 박막의 2개의 표면 사이의 거리를 측정하는 방법 및 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제4도는 본 발명의 방법을 사용하여 얻어지는 홀로그램 표면과 포토레지스트층이 피복된 실리콘 웨이퍼 표면 사이의 거리 L, dres및 포토레지스트층의 두께의 측정치를 나타내는 테이블.

Claims (18)

  1. 백색광 채널 스펙트럼 간섭 또는 다파장 간섭에 의해 층의 두께 및 굴절율과 관련하여 특징지워지는 하나 이상의 박막 시스템을 기판(27)상에 형성하는 방법이 있어서, a) 2개의 본질적으로 평행하고 서로 분리된 반사 표면을 포함하는데 그 경로길이가 거리 D만큼 차이가 있고 한 표면이 하나 이상의 다층 시스템(27, 41, 43)으로 이루어지며, 특징으로 되는 층들이 적어도 부분적으로는 선택된 파장에 대하여 투과성을 갖는 간섭계를 향하여 광 비임을 조사하는 단계와; b) 2개의 간섭표면으로부터 반사된 광의 적어도 일부를 격자(17)상에 조사하여 반사된 광 비임을 분산시키는 단계와; c) 상기 분산된 광을 광검출기 어레이(PDA) (21)상에 초점 정합시키는 단계와; d) 주파수의 함수로서 간섭위상인 "측정된 위상함수"를 제공하기 위하여 상기 측정된 강도값을 사용하여 각각의 PDA 요소에서 간섭패턴의 위상을 평가하는 단계와; e) 하기의 식으로 표시되는 위상함수 모델을 측정된 위상함수에 정합시키는 단계와;
    (상기 식에서 δr은 다층 시스템의 위상 기여도이고, c는 광속을 나타내며 굵은 글씨의 파라미터는 위상함수 모델의 파라미터이고; ni및 di는 각각 i번째 층의 굴절율과 두께를 나타내고; Φ0는 위상 결정방법에 기인하는 위상 오프셋이고; D는 2개의 간섭표면간의 차 또는 간섭계의 2개의 간섭아암간의 경로 길이차를 나타냄) f) 측정된 위상함수에 최적으로 정합되는 위상함수 모델의 파라미터를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 시스템 형성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 광 비임은 광대역 또는 다파장 광원이나 LED로부터 발생되는 것을 특징으로 하는 박막 시스템 형성 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 위상함수 모델을 측정된 위상함수에 정합시키기 위하여 최소 제곱 정합을 사용하는 것을 특징으로 하는 박막 시스템 형성 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 격자(17), 광검출기 어레이(21)의 인접 픽셀들간의 거리 및 릴레이 렌즈(29)의 촛점거리는 광검출기 어레이의 각 픽셀의 특정 파장 또는 주파수의 광을 측정하도록 상기 거리 D 또는 조명 광원의 중심파장 또는 주파수와 관련하여 선택되고 배열되는 것을 특징으로 하는 박막 시스템 형성 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 성분들은 인접 픽셀들이 π/2의 간섭패턴의 위상 분리에 대응하는 주파수만큼 분리되는 것을 특징으로 하는 박막 시스템 형성 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 측정지점의 수 N은 결정해야 할 파라미터의 수 M 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 박막 시스템 형성 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 결정해야 할 파라미터의 예상치가 정합 절차의 개시점으로써 사용되는 것을 특징으로 하는 박막 시스템 형성 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 홀로그램 표면(39)과 본질적으로 평행하고 근접하게 배열된 홀로그램 표면(39)과 코팅된 기판표면(25)사이의 정확한 거리 L을 결정하기 위하여 TIR 홀로그래피 구성을 사용하는 것을 특징으로 하는 박막 시스템 형성 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 기판(27)은 하나 이상의 층(41, 43)으로 피복되는 것을 특징으로 하는 박막 시스템 형성 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 초점을 조정하고 유지하기 위해 거리 측정치를 이용하는 것을 특징으로 하는 박막 시스템 형성 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 위상함수 모델은 하기의 식으로 표시되는 것을 특징으로 하는 박막 시스템 형성 방법.
    (여기에서 L은 측정될 거리이고 나머지의 다른 기호들은 제1항에서 정의한 것과 같다)
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 각 층의 굴절율 및 층두께를 결정하기 위해 제2의 독립적인 방법을 사용하고, 결정된 파라미터는 위상함수 모델이 더 적은 파라미터를 가짐으로써 측정된 위상함수에 대한 정합을 가속화 및 단순화하도록 변수 δr을 계산하는데 추가로 사용되는 것을 특징으로 하는 박막 시스템 형성 방법.
  13. 적어도 하나의 표면이 적어도 한층으로 피복되고 본질적으로 평행한 2개의 표면 사이의 거리를 측정하기 위한 간섭계 시스템에 있어서, 백색광 또는 광대역 광원(11)과; 광 비임(13)을 시준하기 위한 시준수단과; 광 비임을 상기 표면(39, 25, 45, 47)상에 초점 정합하기 위한 초점 정합 수단(15)과; 회절격자(17)와; 반사광을 상기 회절격자를 통해 조사하는 수단(19)과; 반사되고 분산된 광 비임을 검출하기 위해 회절격자(17) 및 릴레이 렌즈(29)와 관련하여 배열된 광검출기 어레이(21)를 포함하고, 격자상수, 릴레이 렌즈(29)의 초점거리 및 광검출기 어레이(21)의 픽셀 공간은 간섭 프린지 주기당 적어도 3개의 샘플을 갖는 동기샘플이 얻어지도록 광원의 중심파장 및 근사거리 L에 관련하여 선택되고 배열되는 것을 특징으로 하는 간섭계 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 반사 광 비임이 광검출기 어레이(21)에서 본질적으로 일치하도록 입사 광비임이 대략 90도의 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 간섭계 시스템.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 반사 광 비임이 비임 스플리터(19)에 의해 상기 격자(17)쪽으로 편향되는 것을 특징으로 하는 간섭계 시스템.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 표면은 홀로그램 TIR 홀로그래픽 리소그래피 시스템의 표면이고, 거리 측정치가 초점 위치를 결정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 간섭계 시스템.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 광원(11)은 백색광원인 것을 특징으로 하는 간섭계 시스템.
  18. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 백색광원(11)은 약 100nm의 스펙트럼 대역폭 및 633nm의 중심 파장에서 동작하는 할로겐 램프이고, 격자의 공간주기는 577.36nm이며, 격자에 대한 반사광 비임의 입사각도는 33.2도이고, 광검출기 어레이의 인접 픽셀간의 거리는 25미크론이며, 릴레이 렌즈의 초점길이는 60mm이고 측정되는 거리는 약 125미크론인 것을 특징으로 하는 간섭계 시스템.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019960019981A 1995-06-06 1996-06-05 다층 박막 시스템을 기판상에 형성하고 박막의 2개의 표면 사이의 거리를 측정하는 방법 및 장치 KR970003422A (ko)

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