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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Nanotopographie eines Objekts unter Verwendung von Interferometrie, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Aufnehmen eines Höhenbilds des Objekts, Anwenden eines Filters und Analysieren eines sich ergebenden Nanotopographiebilds des Objekts. Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung betreffen ein Verfahren zum Behandeln eines Wafers und eine Waferbehandlungsvorrichtung, die ein Interferometer, eine Oberflächenglättungsvorrichtung und ein Datenverarbeitungsmodul umfasst.
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Wenn die Größe von Halbleitervorrichtungsstrukturen abnimmt, nimmt der Einfluss von Oberflächenunregelmäßigkeiten auf die Funktionsweise solcher Halbleitervorrichtungen zu. Demgemäß wird die Oberflächenqualität von Wafern, wie beispielsweise Silicium-, GaAs-, Glas- oder Saphirwafern, aus denen Halbleitervorrichtungen hergestellt werden, immer wichtiger. Siliciumwafer sind dünne Scheiben mit einem Durchmesser von beispielsweise etwa 300 mm, die aus Siliciumingots geschnitten werden. Nach dem Schneiden werden sie behandelt, um hochplanare Oberflächen zu erhalten. Diese Behandlungen schließen beispielsweise das Schleifen des Wafers ein.
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Die Oberfläche eines Wafers ist durch ihre Oberflächenstrukturen und die Größen dieser Strukturen gekennzeichnet. Gewöhnlich werden verschiedene Bereiche auf der Grundlage der räumlichen Wellenlänge dieser Strukturen unterschieden. Strukturen mit räumlichen Wellenlängen von unter 200 μm werden gewöhnlich unter Rauheit eingeordnet, Strukturen mit räumlichen Wellenlängen zwischen 200 μm und 20 mm werden als Nanotopographie kategorisiert, wobei die Übergänge zwischen diesen Bereichen eher fließend als scharf sind. Die Amplitude dieser Strukturen nimmt gewöhnlich mit zunehmender räumlicher Wellenlänge zu.
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Insbesondere die Nanotopographie ist zu einem wesentlichen Parameter für die Oberflächenqualität eines Wafers geworden. Daher wurden Standards zum Bestimmen der Nanotopographie von Siliciumwafern eingeführt, beispielsweise die Standards SEMI M78-1110 und SEMI M43-1109.
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Die Nanotopographiemessergebnisse sind jedoch nicht immer zufriedenstellend, beispielsweise infolge von Oberflächenstrukturen, die nicht richtig identifiziert werden und daher nicht entfernt werden können, wodurch die Oberflächenqualität des Wafers verringert wird. Die Herstellung eines Wafers umfasst mehrere Herstellungsschritte. Gemäß dem Stand der Technik wird die Nanotopographie eines Wafers nur am Ende des Herstellungsprozesses gemessen. Daher können Wafer mit einer niedrigen Oberflächenqualität nur entsorgt werden. Es wäre daher wünschenswert, Nanotopographiemessungen zu einem frühen Zeitpunkt im Herstellungsprozess zu ermöglichen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein verbessertes Verfahren zum Messen der Nanotopographie eines Objekts sowie ein verbessertes Verfahren zum Behandeln eines Wafers und eine verbesserte Waferbehandlungsvorrichtung bereitzustellen, mit denen die Mängel des Stands der Technik überwunden werden.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Messen der Nanotopographie eines Objekts, insbesondere eines Wafers, unter Verwendung von Interferometrie gelöst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen von Höhenbilddaten des Objekts, Anwenden eines Filters auf die Höhenbilddaten, um Nanotopographiedaten des Objekts zu erhalten, und Analysieren der Nanotopographiedaten des Objekts, wobei während des Schritts des Anwendens eines Filters wenigstens ein Einzel-Gauß- und/oder ein Doppel-Gauß-Filter mit einer Grenzwellenlänge von mehr als 20 mm angewendet wird.
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Die in Bezug auf diesen Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachte Offenbarung gilt auch für und in Verbindung mit den anderen Gegenständen der vorliegenden Erfindung und umgekehrt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Nanotopographie eines Objekts unter Verwendung von Interferometrie. Der Fachmann weiß, dass Interferometrie in Zusammenhang mit dieser Erfindung vorzugsweise eine Oberflächenmesstechnik auf der Grundlage des physikalischen Phänomens der Interferenz ist. Das Verfahren umfasst den Schritt des Erzeugens von Höhenbilddaten des Objekts. Dies bedeutet vorzugsweise, dass eine Höhenkarte eines Wafers erfasst wird, wobei in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Karte vorzugsweise die graphische Darstellung eines Datensatzes, hier von Höhendaten, sowie den Datensatz selbst bezeichnet. Ferner wird der zu messende räumliche Wellenlängenbereich durch Implementieren eines Filters mit entsprechend gewählten Grenzwellenlängen festgelegt. Daher umfasst das Verfahren den Schritt des Anwendens eines Filters auf die Höhenbilddaten, um Nanotopographiedaten des Objekts zu erhalten. Vorzugsweise bedeutet dies, dass die erfassten Daten einer Hochpassfilterung unterzogen werden, um Einflüsse höherer räumlicher Wellenlängenbereiche herauszufiltern. Es ist bekannt, diese Hochpassfilterung durch Anwenden eines Doppel-Gauß-Filters mit einer Grenzwellenlänge von 20 mm oder weniger zu implementieren. Grenzwellenlängen von (20/42) mm sind auch aus dem Stand der Technik bekannt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Einzel-Gauß-Filter und/oder ein Doppel-Gauß-Filter mit einer Grenzwellenlänge von mehr als 20 mm angewendet. Es war für den Fachmann überraschend, dass durch Anwenden eines Filters mit einer Grenzwellenlänge, die größer als die aus dem Stand der Technik bekannten Grenzwellenlängen und größer als jene ist, die in den vorstehend erwähnten Standards beschrieben sind, die Nanotopographie eines Objekts genau gemessen wurde und Messungen nach jedem beliebigen Schritt des Herstellungs- und/oder Behandlungsprozesses des Objekts ausgeführt werden können. Demgemäß wurden hochgenaue Nanotopographiemessdaten des Objekts erhalten. Das Verfahren umfasst zusätzlich den Schritt des Analysierens der Nanotopographiedaten des Objekts. Verschiedene analytische Ansätze sind aus dem Stand der Technik bekannt und in den Standards beschrieben.
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Vorzugsweise ist die für das Messen der Nanotopographie des Objekts verwendete Interferometrie Weißlichtinterferometrie. Weißlichtinterferometrie ist ein berührungsloses optisches Verfahren zum Messen von Oberflächenstrukturhöhen, die von einigen Nanometern bis zu einigen Zentimetern reichen. Ein Weißlichtinterferometer beruht auf dem wohlbekannten Michelson-Interferometer.
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Vorzugsweise ist das Objekt ein Wafer mit einem Durchmesser von 150 mm, 200 mm, 300 mm oder 450 mm. 300-mm-Wafer werden gegenwärtig in der Halbleiterindustrie verwendet. Entsprechend der Roadmap der Halbleiterindustrie sollen 450-mm-Wafer in der nahen Zukunft verwendet werden.
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Vorzugsweise ist der Wafer ein Siliciumwafer, ein GaAs-Wafer, ein Glaswafer und/oder ein Saphirwafer.
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Vorzugsweise umfasst das Erzeugen von Höhenbilddaten des Objekts ein Mapping des Objekts durch Aufnehmen von mehreren Interferometerbildern und Zusammenfügen der Interferometerbilder, um ein die Höhenbilddaten aufweisendes Höhenbild des gesamten Objekts zu erhalten. Besonders bevorzugt weist jedes Interferometerbild seitliche Abmessungen auf, die kleiner sind als die seitlichen Abmessungen des Objekts.
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Ganz besonders bevorzugt werden beim Mapping des Objekts 5 bis 50, noch mehr bevorzugt 10 bis 20 oder 30 bis 40, insbesondere 16 oder 38 einzelne Interferometerbilder aufgenommen. Der Fachmann versteht, dass die Gesamtzahl der Interferometerbilder von der Größe des Objekts abhängt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden für einen Wafer mit einem Durchmesser von etwa 450 mm mehr als 16 Interferometerbilder aufgenommen und für einen Wafer mit einem Durchmesser von 150 mm weniger als 16 Interferometerbilder.
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Alternativ oder zusätzlich werden die Größen der Interferometerbilder unterschiedlich gewählt, insbesondere um die gesamte Oberfläche des Objekts abzudecken.
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Im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung ist das Mapping des Objekts als das Erzeugen eines Rasters aus Interferometerbildern zu verstehen, wobei die mehreren Interferometerbilder ein Bild des gesamten Objekts, insbesondere seiner Oberfläche, ergeben. Vorzugsweise weisen die Interferometerbilder einen vorgegebenen Überlapp auf. Hierdurch können systematische Messungenauigkeiten vorteilhafterweise kompensiert werden.
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Ferner bezieht sich Interferometerbild im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung vorzugsweise auf eine Oberflächenhöhenmessung durch ein Interferometer in einem vorgegebenen Oberflächenbereich und umfasst daher insbesondere die entsprechenden Oberflächenhöhendaten.
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Vorzugsweise weist das Interferometer eine Gesamtmessfläche, ein so genanntes Sichtfeld (FOV), von wenigstens 50 mm mal 50 mm, besonders bevorzugt 70 mm mal 70 mm, 85 mm mal 85 mm, 100 mm mal 100 mm oder 120 mm mal 120 mm, auf.
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Vorzugsweise meint das Zusammenfügen der Interferometerbilder ein Erzeugen eines einzigen Bilds aus den mehreren Bildern, d. h. das Zusammenfügen der Datensätze aller Bilder zu einem einzigen Datensatz. Besonders bevorzugt umfasst das Zusammenfügen der Interferometerbilder ein Glätten von Übergängen zwischen den Interferometerbildern, insbesondere durch Fitten einer dreidimensionalen Polynomfunktion an die Ränder der Interferometerbilder. Vorzugsweise hat die Polynomfunktion einen Grad von bis zu drei, insbesondere von drei. Durch die Übergänge zwischen benachbarten Bildern hervorgerufene Artefakte werden hierdurch vorteilhafterweise vermieden, insbesondere verglichen mit linearen Fits, die aus dem Stand der Technik bekannt sind und sichtbare Übergangsartefakte erzeugen.
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Vorzugsweise umfasst das Anwenden eines Filters auf die Höhenbilddaten ferner das Ausführen einer Oberflächenextrapolation an den Rändern des Objekts, insbesondere vor dem Anwenden des Filters. Hierdurch werden Randeffekte wie Strukturartefakte infolge der großen Oberflächenhöhenvariationen an den Rändern vorteilhafterweise vermieden.
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Vorzugsweise wird die Grenzwellenlänge des Filters zwischen 20 mm und 60 mm, vorzugsweise zwischen 30 mm und 50 mm, insbesondere als 40 mm gewählt. Es wurde überraschenderweise herausgefunden, dass bei einer solchen Grenzwellenlänge sehr genaue Nanotopographiemessungen durchgeführt werden können.
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Vorzugsweise umfasst das Analysieren der sich ergebenden Nanotopographiedaten des Objekts das Ausführen einer Peak-to-Valley-Analyse und besonders bevorzugt das Ausführen einer Schwellenhöhenanalyse.
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Eine Peak-to-Valley-Analyse umfasst vorzugsweise das Aufteilen der gesamten Messfläche in mehrere Analyseflächen, insbesondere solche gleicher Größe. Für jede Fläche wird eine Peak-to-Valley-Höhenvariation bestimmt. Vorzugsweise ist die Peak-to-Valley-Höhenvariation der Abstand zwischen dem tiefsten und dem höchsten Punkt der Oberfläche in der vorgegebenen Analysefläche. Der Fachmann versteht, dass dieser Abstand vorzugsweise senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Oberfläche des Objekts ist. Vorzugsweise wird der Wert der Peak-to-Valley-Höhenvariation dem Zentrum der Analysefläche zugewiesen.
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Die Analyseflächen sind durch ihre Form und/oder ihre lateralen Abmessungen gekennzeichnet, wobei die Form besonders bevorzugt quadratisch oder kreisrund ist, und die Abmessungen ganz besonders bevorzugt 2 mm mal 2 mm oder 10 mm mal 10 mm im Fall einer quadratischen Form sind. Alternativ ist der Durchmesser im Fall einer kreisrunden Form vorzugsweise 2 mm oder 10 mm.
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Vorzugsweise wird anhand der Peak-to-Valley-Höhenvariationen für jede vorgegebene Analysefläche eine Schwellenkurve erzeugt. Eine solche Schwellenkurve weist einem vorgegebenen Schwellenwert der Peak-to-Valley-Höhenvariation einen Flächenprozentsatz zu, wobei der Flächenprozentsatz insbesondere anhand der Anzahl der Analyseflächen bestimmt wird, für die der Peak-to-Valley-Höhenvariationswert größer als der vorgegebene Schwellenwert ist. Vorzugsweise umfasst die Nanotopographie Peak-to-Valley-Höhenvariationswerte zwischen 1 nm und 1000 nm, besonders bevorzugt zwischen 1 nm und 500 nm, ganz besonders bevorzugt zwischen 10 nm und 200 nm.
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Vorzugsweise umfasst eine Schwellenhöhenanalyse das Bestimmen des Flächenprozentsatzes zu einem vorgegebenen Schwellenwert der Peak-to-Valley-Höhenvariation und/oder das Bestimmen eines Peak-to-Valley-Höhenvariationsschwellenwerts zu einem vorgegebenen Flächenprozentsatz. Diese beiden Parameter können vorteilhafterweise als Parameter für die Oberflächenqualität des Objekts verwendet werden.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Behandeln eines Wafers, insbesondere eines Siliciumwafers, welches folgende Schritte umfasst: Montieren des Wafers an einer Waferbehandlungsvorrichtung, Behandeln der Oberfläche des Wafers und Messen der Nanotopographie des Wafers mit einem erfindungsgemäßen Verfahren.
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Die in Bezug auf diesen Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachte Offenbarung gilt auch für und in Verbindung mit den anderen Gegenständen der vorliegenden Erfindung und umgekehrt.
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Vorzugsweise umfasst das Montieren des Wafers ein Befestigen des Wafers an einem Probenhalter.
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Vorzugsweise umfasst das Behandeln der Oberfläche des Wafers ein Schleifen und/oder Lappen des Wafers. Schleifen und Lappen sind wohlbekannte Oberflächenglättungstechniken auf der Grundlage von Abrasion.
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Vorzugsweise werden das Behandeln der Oberfläche und das Messen der Nanotopographie wiederholt ausgeführt und besonders bevorzugt werden die Ergebnisse der Nanotopographiemessungen in eine Rückkopplungsschleife für die Oberflächenbehandlung eingegeben. Ganz besonders bevorzugt werden die Schritte für eine vorgegebene Anzahl von Malen und/oder bis ein vorgegebener Parameter, insbesondere ein die Nanotopographie betreffender Parameter, erreicht wird, wiederholt. Noch mehr bevorzugt ist der vorgegebene Parameter ein vorgegebener Peak-to-Valley-Höhenvariationsschwellenwert für 50% der Fläche.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner ein Polieren des Wafers, insbesondere unter Verwendung eines chemisch-mechanischen Planarisierens.
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Noch ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Waferbehandlungsvorrichtung, welche ein Interferometer, eine Oberflächenglättungsvorrichtung und ein Datenverarbeitungsmodul umfasst, wobei das Datenverarbeitungsmodul derart konfiguriert ist, dass durch das Interferometer erhaltene Nanotopographiedaten verarbeitet werden und der Oberflächenglättungsvorrichtung die verarbeiteten Daten zugeführt werden, wobei das Interferometer derart konfiguriert ist, dass ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Messen der Nanotopographie ausgeführt wird und/oder wobei die Oberflächenglättungsvorrichtung derart konfiguriert ist, dass ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Behandeln eines Wafers ausgeführt wird.
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Die in Bezug auf diesen Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachte Offenbarung gilt auch für und in Verbindung mit den anderen Gegenständen der vorliegenden Erfindung und umgekehrt.
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Vorzugsweise ist das Interferometer ein Weißlichtinterferometer.
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Vorzugsweise umfasst das Zuführen der verarbeiteten Daten zur Oberflächenglättungsvorrichtung ein Berechnen wenigstens eines Steuerparameters anhand der Nanotopographiedaten, insbesondere anhand der analysierten Nanotopographiedaten, und ein Steuern der Oberflächenglättungsvorrichtung auf der Grundlage des Steuerparameters. Besonders bevorzugt umfasst der Steuerparameter eine Information in Bezug auf die Peak-to-Valley-Höhenvariationswerte des Wafers.
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Vorzugsweise umfasst die Oberflächenglättungsvorrichtung wenigstens eine Läppeinrichtung und/oder eine Schleifeinrichtung. Besonders bevorzugt umfasst die Oberflächenglättungsvorrichtung Mittel zum Polieren des Wafers.
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Die Erfindungen werden nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 erklärt. Die Erklärungen schränken den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung nicht ein. Die Erklärungen gelten jeweils für alle Erfindungen.
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1 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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2 zeigt beispielhafte Ergebnisse einer Nanotopographiemessung eines Wafers, die mit einer Filtergrenzwellenlänge von 20 mm erhalten wurden.
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3 zeigt beispielhafte Ergebnisse einer Nanotopographiemessung eines Wafers, die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Filtergrenzwellenlänge von 40 mm erhalten wurden.
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In 1 ist ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Nanotopographie eines Objekts unter Verwendung von Interferometrie. Das Objekt ist beispielsweise ein in der Halbleiterindustrie verwendeter Siliciumwafer. Ein solcher Wafer kann beispielsweise eine scheibenartige Form mit einem Durchmesser von etwa 300 mm aufweisen. Zum Messen seiner Nanotopographie wird der Wafer gewöhnlich auf einem Messgerät, beispielsweise einem Weißlichtinterferometer, montiert. Ein solches Montieren kann beispielsweise das Befestigen des Wafers an einem Proben- oder Waferhalter umfassen.
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In einem ersten Schritt 100 werden Höhenbilddaten des Objekts, hier des Wafers, erzeugt. Dies kann den Unterschritt 110 eines Mappings des Objekts einschließen, das hier durch Aufteilen der Waferoberfläche in gleiche Flächen und Aufnehmen von Interferometerbildern jeder einzelnen Fläche geschieht, so dass beispielsweise 16 einzelne Interferometerbilder, die Höhenbilddaten der entsprechenden Flächen aufweisen, zusammen ein Interferometerbild der gesamten Waferoberfläche ergeben.
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Die einzelnen Interferometerbilder werden im nächsten Unterschritt 120 zusammengefügt, wobei dieser Prozess auch als Stitching bekannt ist, um ein einziges Höhenbild oder eine einzige Höhenkarte der Waferoberfläche zu erhalten. Üblicherweise umfasst dieses Zusammenfügen das Glätten von Übergängen zwischen den einzelnen Interferometerbildern. Dies wird beispielsweise durch Fitten einer dreidimensionalen Polynomfunktion an die Übergangsbereiche erreicht. Insbesondere kann das dreidimensionale Polynom von einem dritten Grad sein.
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Hier wird ein ähnliches Glätten auf den Randbereich des Wafers angewendet. Infolge der steilen Höhenvariationen in diesem Bereich können Messartefakte auftreten. Daher wird am Randbereich des Wafers eine Oberflächenextrapolation ausgeführt.
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Diese Oberflächenextrapolation am Randbereich kann Teil des Unterschritts 120 des Zusammenfügens sein und/oder als ein erster Unterschritt des nächsten Schritts 200 angesehen werden, der in dem Anwenden eines Filters auf die Höhenbilddaten besteht. Insbesondere wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Einzel-Gauß- oder Doppel-Gauß-Filter mit einer Grenzwellenlänge größer als 20 mm angewendet.
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Ein solcher Filter ist durch seine Transmission definiert, die eine Funktion der räumlichen Wellenlänge ist. Die Grenzwellenlänge ist als diejenige Wellenlänge definiert, bei der die Transmission 0,5 beträgt. Weil der Filter zum Entfernen längerer räumlicher Wellenlängen verwendet wird, ist der Filter den Hochpassfiltern zugeordnet. Ein Doppel-Gauß-Filter ist aus dem Stand der Technik wohlbekannt. Seine Transmission nimmt mit zunehmender normierter Wellenlänge ab, wobei die normierte Wellenlänge das Verhältnis zwischen der räumlichen Wellenlänge und der Grenzwellenlänge ist.
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Durch Anwenden des Filters auf die Höhenbilddaten werden längere räumliche Wellenlängen herausgefiltert, wodurch Nanotopographiedaten des Wafers erhalten werden.
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Im nächsten Schritt 300 werden die Nanotopographiedaten analysiert. Insbesondere wird eine Peak-to-Valley-Analyse ausgeführt. Eine solche Peak-to-Valley-Analyse beinhaltet ein Aufteilen eines Nanotopographiebilds, entsprechend den Nanotopographiedaten, in Analyseflächen. Eine solche Analysefläche kann beispielsweise eine quadratische oder eine kreisrunde Form aufweisen. Gewöhnlich ist die Größe dieser Analyseflächen gleich, beispielsweise 2 mm mal 2 mm oder 10 mm mal 10 mm im Fall einer quadratischen Form oder ein Durchmesser von 2 mm oder 10 mm im Fall einer kreisförmigen Analysefläche.
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Für jede Analysefläche wird der Abstand, insbesondere senkrecht zur Waferoberfläche, zwischen dem höchsten Strukturpunkt, d. h. der Spitze (Peak), und dem niedrigsten Strukturpunkt, d. h. dem Tal (Valley), bestimmt, der sogenannte Peak-to-Valley-Höhenvariationswert. Dieser Wert wird dem Zentrum der entsprechenden Analysefläche zugewiesen. Diese Prozedur wird für alle Analyseflächen wiederholt.
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Anhand der so bestimmten Peak-to-Valley-Höhenvariationswerte kann eine Schwellenkurve erzeugt werden. Eine solche Schwellenkurve weist einem vorgegebenen Schwellenwert der Peak-to-Valley-Höhenvariation einen Flächenprozentsatz zu, wobei der Flächenprozentsatz insbesondere anhand der Anzahl der Analyseflächen bestimmt wird, für die der Peak-to-Valley-Höhenvariationswert größer als der vorgegebene Schwellenwert ist.
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In einem weiteren Unterschritt 320 kann eine Schwellenhöhenanalyse ausgeführt werden. Eine solche Schwellenhöhenanalyse umfasst das Bestimmen des Flächenprozentsatzes zu einem vorgegebenen Schwellenwert der Peak-to-Valley-Höhenvariation und/oder eines Peak-to-Valley-Höhenvariationsschwellenwerts zu einem vorgegebenen Flächenprozentsatz. Diese beiden Parameter stellen Oberflächenqualitätsparameter dar, d. h. insbesondere einen Parameter für die Glätte der Waferoberfläche.
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In den 2 und 3 sind Ergebnisse von Nanotopographiemessungen eines als Beispiel dienenden Wafers dargestellt. Hier ist der Wafer ein Siliciumwafer mit einem Durchmesser von etwa 300 mm. In beiden Figuren sind unterschiedliche Messungen desselben Wafers dargestellt.
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In 2 sind beispielhafte Ergebnisse einer Nanotopographiemessung eines Wafers, die mit einer Filtergrenzwellenlänge von 20 mm erhalten wurden, dargestellt. Ein Nanotopographiebild 1 des Wafers ist in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Auf der Grundlage der Erklärungen in Bezug auf 1 erkennt der Fachmann, dass ein solches Nanotopographiebild 1 durch Erzeugen einer Höhenkarte, die Höhendaten des Wafers aufweist, und anschließendes Anwenden eines Hochpassfilters, hier eines Einzel-Gauß-Filters mit einer Grenzwellenlänge von 20 mm, erzeugt wird. Im Zentrum und am oberen rechten Umfang des Nanotopographiebilds 1 sind Strukturen 2, 3 leicht sichtbar. Allerdings sind die Strukturen nicht signifikant genug, um die Möglichkeit eines bloßen Messartefakts auszuschließen.
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In 3 sind beispielhafte Ergebnisse einer Nanotopographiemessung eines Wafers, die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Filtergrenzwellenlänge von 40 mm erhalten wurden, dargestellt. Die graphische Darstellung der Messungen entspricht im Wesentlichen jener, die in Zusammenhang mit 2 erklärt wurde. Es sei daher auf die entsprechenden Erklärungen verwiesen. Wiederum ist ein Nanotopographiebild 1 dargestellt, wobei zur Erzeugung des Nanotopographiebilds 1 ein Einzel-Gauß-Filter mit einer Grenzwellenlänge von 40 mm angewendet wurde. Eine zentrale Struktur 2 und eine krempenartige Struktur 3 sind deutlich sichtbar, was stark darauf hinweist, dass die krempenartige Struktur 3 ein tatsächlicher Strukturfehler ist, der die Oberflächenqualität des Wafers verringert, und nicht nur ein Messartefakt.
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Die zentrale Struktur 2 und sehr wahrscheinlich auch die krempenartige Struktur 3 können sich aus einem ersten Schleifen und/oder Läppen des Wafers ergeben. Ein weiterer Glättungsprozess, der die Strukturen 2, 3 nicht berücksichtigt, könnte diese Strukturfehler verstärken. Daher müssen die Oberflächenglättungswerkzeuge, d. h. beispielsweise die Schleifeinrichtung und/oder die Läppeinrichtung, in einer kontrollierten Weise betätigt werden, um diese Strukturen 2, 3 selektiv zu beseitigen. Dies kann geschehen, indem beispielsweise die sich aus der Nanotopographiemessung ergebenden Daten, und insbesondere die Daten, die durch die Peak-to-Valley-Analyse und/oder die Schwellenhöhenanalyse erhalten wurden, in eine Rückkopplungsschleife für die Oberflächenglättungswerkzeuge eingegeben werden. Demgemäß können bei einem nachfolgenden, vorzugsweise wiederholten, Oberflächenbehandlungsschritt die zentrale Struktur 2 und die krempenartige Struktur 3 vorzugsweise zumindest verringert, wenn nicht gar beseitigt werden, wodurch die Oberflächenqualität des Wafers erhöht wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nanotopographiebild
- 2
- zentrale Struktur
- 3
- krempenartige Struktur
- 100
- Erzeugen von Höhenbilddaten des Objekts
- 110
- Mapping des Objekts
- 120
- Zusammenfügen der Interferometerbilder
- 200
- Anwenden eines Filters auf die Höhenbilddaten
- 300
- Analysieren der Nanotopographiedaten des Objekts
- 310
- Ausführen einer Peak-to-Valley-Analyse
- 320
- Ausführen einer Schwellenhöhenanalyse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- SEMI M78-1110 [0004]
- SEMI M43-1109 [0004]
