JPH012332A - Method and apparatus for specifying and testing a desired area on a workpiece - Google Patents
Method and apparatus for specifying and testing a desired area on a workpieceInfo
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- JPH012332A JPH012332A JP63-115008A JP11500888A JPH012332A JP H012332 A JPH012332 A JP H012332A JP 11500888 A JP11500888 A JP 11500888A JP H012332 A JPH012332 A JP H012332A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は後続の試験に備えて加工物の所望の区域を識別
する方法および装置に関する。加工物の表面における売
文射出の特性は、次に加工物に関する情報を探索し得る
所望の区域の位置を決定するのに用いられる。本発明は
半導体ウェーハの非マスク区域を識別しかつウェーハの
イオン添加物濃度やいろいろな処理段階の効果を試験す
るのに特に好適である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for identifying desired areas of a workpiece for subsequent testing. The properties of the placard on the surface of the workpiece are then used to determine the location of desired areas where information about the workpiece may be searched. The present invention is particularly suitable for identifying unmasked areas of semiconductor wafers and testing the wafer's ionic dopant concentration and the effects of various processing steps.
先行技術において、サンプルの表面および近表面状態を
非破壊試験する有意義な開発が行われた。例えば、本発
明の論受入はサンプルの表面および表面下の状態を測定
する多（の特殊な方法を開発した。【９８５年６月 ４
日発行の米国特許第４．５２１．１１８号および１９８
５年６月ＩＩ日発行の米国特許第４．５２２．５１０号
において、レーザ・ビーム偏向装置を用いて熱婢を検出
する方法が開示されている。検出された熱波はサンプル
内の熱パラメータを評価するのに用いられる。Significant developments have been made in the prior art to non-destructively test the surface and near-surface conditions of samples. For example, the authors of the present invention have developed special methods for measuring the surface and subsurface conditions of samples.
U.S. Patent Nos. 4.521.118 and 198, issued in Japan.
In U.S. Pat. No. 4,522,510, issued June 5, 2005, a method for detecting thermal energy using a laser beam deflection device is disclosed. The detected heat waves are used to evaluate thermal parameters within the sample.
１９８８年４月 １日発行の米国特許第４．５７９．４
６３号では、熱波を検出する第２の方法が開示されてい
る。この方法は、サンプルが変調ポンプ源によって周期
的に加熱されるにつれてサンプルの光反射率の周期的な
変化を測定することによる。この方法：を実行する装置
は、米国特許第４．６３６．０８１１号に開示された通
り半導体サンプルを評偽するのにも使用される。半導体
において、変調ポンプ源はサンプルの光反射率に直接影
響を及ぼすプラズマ波をサンプル内に発生させる働きを
する。U.S. Patent No. 4.579.4 issued April 1, 1988
No. 63 discloses a second method for detecting heat waves. This method relies on measuring periodic changes in the optical reflectance of a sample as it is periodically heated by a modulated pump source. An apparatus for carrying out this method is also used to characterize semiconductor samples as disclosed in US Pat. No. 4,636,0811. In semiconductors, a modulated pump source serves to generate a plasma wave within the sample that directly affects the optical reflectivity of the sample.
この方法は、イオン添加物濃度および腐食の段階に関す
る極めて有用な情報を提供することができる。プラズマ
波の発生および検出は、本発明と同じ譲受人に譲渡され
た１９８５年３月 １日出願の米国特許出願ｍ ７０７
．４８５号に説明されている。後者の特許出願に開示さ
れた装置の基礎になる物理学は、１９８５年９月 １日
発行の応用物理書簡、０ｆ）ＳａｔおよびＲｏｓｃｎｃ
ｖａｔｇｓ第４７（５）巻、第４９８頁に記載された「
シリコン内の熱およびプラズマ波の深さ断面」に記載さ
れている。上記の発明および後者の出願ならびに記事は
参考としてここに乞食されている。This method can provide extremely useful information regarding ionic additive concentration and corrosion stage. Plasma wave generation and detection is described in U.S. Patent Application No. 707, filed March 1, 1985, assigned to the same assignee as the present invention.
．． No. 485. The physics underlying the device disclosed in the latter patent application is described in Applied Physics Letters, 0f) Sat and Roscnc, published September 1, 1985.
vatgs volume 47(5), page 498
Depth Cross-Section of Thermal and Plasma Waves in Silicon”. The above invention and the latter applications and articles are hereby incorporated by reference.
以下に説明する通り、本発明の装置は加工物の所望の区
域を捜し出してその位置を決定する放射線のビームを利
用する。サンプルを評価する上述の各方法は放射線の少
なくとも１つのビームを使用する。この理由で、ここに
譲受人によって開発された測定装置か本発明の一部を構
成するのに特に好適であるのは、先行技術の既存のハー
ドウェアの多くが加工物の所望の区域の方向および位置
を決定するように変形できるからである。As explained below, the apparatus of the present invention utilizes a beam of radiation to locate and locate desired areas of a workpiece. Each of the above-described methods of evaluating a sample uses at least one beam of radiation. For this reason, the measuring device developed by the assignee herein is particularly suitable for forming part of the present invention because much of the existing hardware of the prior art does not allow for the orientation of the desired area of the workpiece. This is because it can be transformed to determine the position and position.
半導体業界の直面する最大の困難の１つは、組立て歩留
りが低いことである。かかる低歩留りの主な理由は、完
全に清潔な環境が得られないことである。汚染の大部分
の原因は要員によるウェーハの取扱いである。したがっ
て、製造工程を自動化する機械の開発に多大の努力が傾
注された。One of the greatest difficulties facing the semiconductor industry is low assembly yields. The main reason for such low yields is the lack of a completely clean environment. The majority of contamination is caused by handling of wafers by personnel. Therefore, much effort has been devoted to developing machines that automate the manufacturing process.
今日使用されている自動機器の多くは、半導体を１つの
区域からもう１つの区域に移動させるのに用いられる取
扱い装置を有する。罠雑な機械作像装置を含む比較的複
雑な検査装置も存在する。Much of the automated equipment in use today has handling equipment used to move semiconductors from one area to another. Relatively complex inspection equipment also exists, including elaborate mechanical imaging equipment.
作像装置は半導体ウェーハの特定領域の位置を決定して
検査するのに用いられる。周知の通り、半導体は複数個
のマスク段階によって製造される。Imaging devices are used to locate and inspect specific areas of semiconductor wafers. As is well known, semiconductors are manufactured through multiple mask steps.
マスク内の区域は腐食されて次に後続の工程段階により
処理される。ある検査機器は、正しい腐食パターンが半
導体の上に置かれているかどうかを決定するように設計
されている。この結果を得るには、極めて複雑なパター
ン認識装置を使用しなければならない。１つのかかるパ
ターン認識装置は寺沢に対して１９８６年６月 １日に
発行された米国特許第４．５９７．８８９号に開示され
ている。これらのパターン認工装置は、高速マイクロプ
ロセッサおよび大容量記憶装置を要求する。Areas within the mask are etched and then processed by subsequent process steps. Some inspection equipment is designed to determine whether the correct corrosion pattern is laid down on the semiconductor. To achieve this result, extremely complex pattern recognition equipment must be used. One such pattern recognition device is disclosed in U.S. Pat. No. 4,597,889 issued June 1, 1986 to Terasawa. These pattern recognition devices require high speed microprocessors and mass storage.
かかる慢雑な装置はウェーハ上の全パターンに関する情
報を提供するが、かかる情報はしばしば不要である。例
えば、業界により開発された多くの検査または試験手順
は、非マスク区域で最小の点試験を要求するに過ぎない
。試験すべき点の正確な位置は、ウェーハ全体にわたり
間隔を置く非マスク区域に点が置かれる限り、特に重要
ではない。これらの試験された点の測定結果が特定の組
立てパラメータの範囲内にあるならば、製造工程が正し
く実行された正当な確率が存在する。後者の方法では、
試験装置は半導体ウェー７１上の非マスク区域を確実に
位置決定し得ることのみを要求するとともに、パターン
認識装置の複合処理記憶要求は不要である。Although such tedious equipment provides information about all patterns on the wafer, such information is often unnecessary. For example, many inspection or test procedures developed by the industry require only minimal point testing in unmasked areas. The exact location of the points to be tested is not particularly important as long as the points are placed in unmasked areas spaced across the wafer. If the measurements of these tested points are within the specified assembly parameters, there is a reasonable probability that the manufacturing process was performed correctly. In the latter method,
The test equipment only requires being able to reliably locate unmasked areas on the semiconductor wafer 71, and the complex processing storage requirements of the pattern recognition equipment are not required.
したがって、本発明の１つの目的は、所望の区域が加工
物の他の区域と異なる光反射率を宵する加工物の所望の
区域を試験する新しい改良された方法および装置をｔＵ
ｔすることである。Accordingly, one object of the present invention is to provide a new and improved method and apparatus for testing a desired area of a workpiece in which the desired area has a different light reflectance than other areas of the workpiece.
It is to do t.
本発明のもう１つの目的は、後続の試験に備えて加工物
の所望の区域を識別する新しい改良された方法およびＨ
置を提供することである。Another object of the present invention is to provide a new and improved method and method for identifying desired areas of a workpiece for subsequent testing.
The goal is to provide a
本発明のもう１つの目的は、半導体ウェーハの非マスク
区域を識別する新しい改良された方法を提供することで
ある。Another object of the invention is to provide a new and improved method of identifying unmasked areas of a semiconductor wafer.
本発明のもう１つの目的は、後続の試験に備えて半導体
ウェーハの非マスク区域を識別する新しい改良された方
法を提供することである。Another object of the present invention is to provide a new and improved method of identifying unmasked areas of a semiconductor wafer for subsequent testing.
本発明のもう１つの目的は、次にイオン添加物濃度を試
験し得る半導体ウェーハの非マスク区域を識別する新し
い改良された方法を提供することである。Another object of the present invention is to provide a new and improved method of identifying unmasked areas of a semiconductor wafer that may then be tested for ionic additive concentration.
本発明のもう１つの目的は、次に腐食手順のような処理
段階の効果を試験し得る半導体ウェーハの非マスク区域
を識別する新しい改良された装置を提供することである
。Another object of the present invention is to provide a new and improved apparatus for identifying unmasked areas of a semiconductor wafer in which the effects of processing steps such as etching procedures may then be tested.
本発明のもう１つの目的は、半導体ウェーへの非マスク
区域を位置決めするサンプルの表面の光反射率に依存す
る新しい改良された装置を提供することである。Another object of the invention is to provide a new and improved apparatus that relies on the optical reflectance of the surface of a sample to locate unmasked areas onto a semiconductor wafer.
本発明のもう１つの目的は、反射された捜索ビームを利
用する加工物の所望の区域を識別する新しい改良された
装置を提供することである。Another object of the present invention is to provide a new and improved apparatus for identifying desired areas of a workpiece that utilizes a reflected search beam.
本発明のさらにもう１つの目的は、半導体ウェーハのよ
うな加工物の所望の区域の位置を識別するのに用いられ
る捜索ビームが試験手順で後に使用される、新しい改良
された装置を提供することである。Yet another object of the present invention is to provide a new and improved apparatus in which a search beam used to identify the location of a desired area of a workpiece, such as a semiconductor wafer, is subsequently used in a testing procedure. It is.
上記および多くの他の目的により、本発明は所望の区域
が加工物の他の区域のすべてと異なる光反射率を持ちか
つ所望の区域の位置が不明である、加工品の所望の区域
を試験する方法および装置を提供する。本発明の方法は
、加工品の表面を捜索ビームで走査するとともにそれが
走査されるにつれて反射される捜索ビームの電力を測定
することによって行われる。捜索ビームの反射された電
力はサンプルの表面の光反射率の関数であり、したがっ
て所望の区域は反射されたビームの電力の変化を測定す
ることによって識別することができる。In view of the above and many other objects, the present invention provides methods for testing a desired area of a workpiece, where the desired area has a different light reflectance than all other areas of the workpiece, and where the location of the desired area is unknown. A method and apparatus are provided. The method of the present invention is carried out by scanning the surface of the workpiece with a search beam and measuring the power of the search beam that is reflected as it is scanned. The reflected power of the search beam is a function of the light reflectance of the surface of the sample, so the desired area can be identified by measuring the change in the power of the reflected beam.
いったん加工物の所望の区域が識別されると、後続の試
験を行うことができる。Once the desired area of the workpiece is identified, subsequent testing can be performed.
この一般的な方法および装置は、マスクされた半導体ウ
ェーハの分析に特に使用することができる。さらに、本
発明はサンプル内のパラメータを試験する、放射線のビ
ームを使用するこれまでに説明された方法および装置と
組み合わせて最も具合よく使用することができる。下記
に見られる通り、試験測定を行うように設計された１個
以上のビームが試験すべき関心の区域の位置を決定する
捜索ビームとしてまず使用される。This general method and apparatus can be particularly used for the analysis of masked semiconductor wafers. Furthermore, the invention is most conveniently used in conjunction with previously described methods and apparatus that use beams of radiation to test parameters within a sample. As will be seen below, one or more beams designed to take test measurements are first used as search beams to locate the area of interest to be tested.
本発明の好適ダ実施例では、装置は放射線のポンプ・ビ
ームを発生させる１個のレーザを含んでいる。さらに、
放射線のプローブ番ビームを発生させる第２のレーザが
具備されている。これらのビームのいずれか一方もしく
は両方が半導体ウェーハの非マスク区域を識別する捜索
ならびに走査モードでまず使用される。これらの区域が
識別されると、後続の測定を行うことができる。この後
続の測定では、ポンプ・ビームは強度変調されて試験す
べき所望の区域に向けられる。変調されたポンプ・ビー
ムはサンプルの表面を周期的に励起する。次にプローブ
Ｏビームはサンプルの表面の周期的に励起された項域内
に向けられる。ポンプ・ビーム励起によって誘導された
反射プローブ・ビームの電力の変調は、サンプルを評価
するために測定される。試験手順の後者の部分は、上記
の米国特許出願７０７．４８５号に説明されたものと同
じである。上記の米国特許第、 ４，５２１，１１８号
に説明された周期偏向法のような他の試験方法も、特に
非半導体サンプルに容易に使用される。In a preferred embodiment of the invention, the apparatus includes a single laser that generates a pump beam of radiation. moreover,
A second laser is included for generating a probe beam of radiation. Either or both of these beams are first used in a search and scan mode to identify unmasked areas of a semiconductor wafer. Once these areas are identified, subsequent measurements can be made. For this subsequent measurement, the pump beam is intensity modulated and directed to the desired area to be tested. A modulated pump beam periodically excites the surface of the sample. The probe O beam is then directed into a periodically excited region of the surface of the sample. The modulation of the power of the reflected probe beam induced by the pump beam excitation is measured to characterize the sample. The latter part of the test procedure is the same as described in the above-mentioned US patent application Ser. No. 707.485. Other testing methods, such as the periodic deflection method described in the above-mentioned US Pat. No. 4,521,118, are also readily used, especially for non-semiconductor samples.
本発明の追加の目的および利点は付図に関する下記の詳
細な説明から明らかになると思う。Additional objects and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings.
１′、記に指摘された通り、本発明は試験すべき所望の
区域の位置が不明でありかつこれらの所望の区域か加工
物の他の区域と異なる光反射率を持つどんな状況でも利
用されるようにされている。この状況は、カラー・テレ
ビジョンのスクリーンにおけるマスクの組立ての際に見
られる。また、この状況は半導体ウェーハの組立ての際
にも見られる。ｆ８１図は組立て段階における半導体ウ
ェーハの簡潔化された図である。1', the present invention can be used in any situation where the location of the desired areas to be tested is unknown and where these desired areas have a different light reflectance than other areas of the workpiece. It is designed to be This situation is seen during the assembly of masks in color television screens. This situation is also seen during the assembly of semiconductor wafers. Figure f81 is a simplified diagram of a semiconductor wafer in the assembly stage.
半導体の処理の間、ウェーハ１０はホトレジスト材料１
２、すなわち標準として有機染料、を被覆される。マス
ク（図示されていない）はホトレジスト材料の上に置か
れ、ウェーハは紫外線に露出されている。この段階はホ
トレジスト材料の非マスク部分の特徴を変えるので、そ
れらは腐食段階で除去することができる。腐食段階は第
１図に示される通りウェーへの上に閉区域１４のパター
ンを作る。パターン化されたウェーハはいまや、材料を
ウェーハの非マスク領域に腐食したり、注入したり、付
着したりする他の工程を受ける。During semiconductor processing, wafer 10 is coated with photoresist material 1
2, an organic dye as standard. A mask (not shown) is placed over the photoresist material and the wafer is exposed to ultraviolet light. This step changes the characteristics of the unmasked portions of the photoresist material so that they can be removed in the erosion step. The corrosion step creates a pattern of closed areas 14 over the wafer as shown in FIG. The patterned wafer is now subjected to other steps that etch, implant, or deposit materials into unmasked areas of the wafer.
処理段階が正しく実行されたかどうかを決定するために
、処理段階のすぐ後てウェーハを検査することが通常望
ましくかつしばしば必要となる。It is usually desirable and often necessary to inspect the wafer immediately following a processing step to determine whether the processing step was performed correctly.
業界における１つの標準検査手順は「５点試験」と呼ば
れている。この試験では、−１定機器はおのおのウェー
へ上の非マスク区域内にある５つの位置（１６ａ−ｅ）
まで移動される。十字形のパターンで示されるこれらの
５位置は異なる領域のウェーハに広がっている。各点の
正確な位置か重要でないのは、組立て段階の結果が全ウ
ェーハを横切る所望のパラメータの範囲内にあるという
正当な保証を捜し求められた情報か提供するようにされ
ているからである。正確な位置か重要ではないので、ｔ
！雑なパターン認識装置は不要である。実際に、５点試
験は顕微鏡を用いて試験プロ５−ブを向ける人間オペレ
ータにより実行されるのか普通であ、る。以下に見られ
ると思うが、本発明はこの捜索工程を比較的簡単なハー
ドウェアで自動化させる。One standard testing procedure in the industry is called the "5-point test." In this test, the -1 constant equipment was placed at five positions (16a-e) within the unmasked area on each way.
will be moved up to These five locations, shown in a cross-shaped pattern, are spread over different areas of the wafer. The exact location of each point is not important, as the information sought provides reasonable assurance that the results of the assembly step are within the desired parameters across the entire wafer. The exact location is not important, so t
! No complicated pattern recognition equipment is required. In practice, five point tests are commonly performed by a human operator using a microscope to direct the test probe. As will be seen below, the present invention automates this search process with relatively simple hardware.
半導体ウェーハを形成する工程において、非マスク区域
はイオン添加のようないろいろな組立て工程によって処
理される。イオン添加工程か終ったら、同様な５点試験
段階を実行することが望ましい。識別された非マスク区
域の実際の試験は、いろいろな装置によって行うことか
できる。本発明は、本発明の譲受人によって開発された
特定の試験装置に関して説明される。In the process of forming semiconductor wafers, unmasked areas are processed by various fabrication steps such as ion doping. After completing the ion addition step, it is desirable to perform a similar five point test step. Actual testing of the identified unmasked areas can be performed by a variety of devices. The present invention will be described with respect to specific test equipment developed by the assignee of the present invention.
いま、第２図から、本発明の好適な実施例か示されてい
る。装置２０は標準のＸ−Ｙ膜装置２２を含んでいる。Referring now to FIG. 2, a preferred embodiment of the present invention is shown. Apparatus 20 includes a standard X-Y membrane apparatus 22.
半導体ウェーハ１０は膜装置の上に置かれて放射線ビー
ムに関して走査されるようになっている。装置２０は半
導体内の電子をバント・キャップ・エネルギー以上に励
起させるに足るエネルギーを持つビームを発生させる第
ル−ザ２４を含んでいる。この励起は、ウェー！・の表
面の光反射率に直接影響を及ぼす光励起プラズマを作る
。この作用の詳細な説明は上述の記事に記載されている
。A semiconductor wafer 10 is placed on top of the membrane apparatus and is scanned with respect to the radiation beam. Apparatus 20 includes a laser 24 that generates a beam with sufficient energy to excite electrons in the semiconductor above the bunt cap energy. This excitation is like, wow!・Create a photoexcited plasma that directly affects the light reflectance of the surface. A detailed explanation of this effect is given in the article mentioned above.
本開示は、半導体ウェーハ上の非マスク区域の識別を可
能にするかかる装置の変形に重点を置く。The present disclosure focuses on variations of such devices that allow identification of unmasked areas on semiconductor wafers.
アルゴン−イオン・レーザである二とができるレーザ２
４は、ビームを強度変調する働きをする変調器２８を通
されるビーム２６を発生させる。変調器２８はプロセッ
サ制御器３０によって制御される。以下に説明される通
り、レーザ２４が捜索ビームとして働くとき、変調器は
付勢される必要はない。次にビーム２６はビーム拡大器
３２を通されてウェーハＩＯに向けられる。ビームはウ
ェーハに当たる前に、ガラス板３４および２色性反射器
３Ｂを通ってレンズ４０により集束される。Laser 2 that can be used as an argon-ion laser
4 generates a beam 26 which is passed through a modulator 28 which serves to intensity modulate the beam. Modulator 28 is controlled by processor controller 30. As explained below, when laser 24 serves as a search beam, the modulator does not need to be energized. Beam 26 is then directed through beam expander 32 and onto wafer IO. The beam is focused by lens 40 through glass plate 34 and dichroic reflector 3B before hitting the wafer.
第２図に示される通り、装置２０はプローブ・ビーム５
２を発生させる第２レーザ５０をも含んでいる。As shown in FIG.
It also includes a second laser 50 that generates 2 .
レーザ５０はヘリウム−ネオン・ビームであることか望
ましい。ビーム５２はビーム拡大器５４および偏光分割
器５Ｂを通される。ビーム５２は次に、ビームの位相ま
たは偏向の状態を４５″だけ移動する働きをするｌ／４
波板遅延器６０を通過する。ビームは次に２色性鏡３６
によって下方にかつ加工物の上に反射される。２色性鏡
３６のコーティングは、アルゴン・レーザにより発生さ
れた波長を本質的に通すとともにヘリウム−ネオン・レ
ーザによって発生された波長を反射するように設計され
ている。プローブ参ビーム５２はボンブービームと一致
して集束されることが望ましい。Laser 50 is preferably a helium-neon beam. Beam 52 is passed through beam expander 54 and polarization splitter 5B. Beam 52 is then energized by l/4 which serves to shift the phase or state of polarization of the beam by 45".
It passes through a corrugated plate delay device 60. The beam is then passed through a dichroic mirror 36
reflected downwardly and onto the workpiece. The coating on dichroic mirror 36 is designed to essentially pass the wavelengths generated by the argon laser and reflect the wavelengths generated by the helium-neon laser. Preferably, the probe reference beam 52 is co-focused with the bomboo beam.
試験手順において、反射されたプローブ・ビームの電力
の変調は半導体サンプルの表面および近表面の状態に関
する情報を提供するように監視される。反射されたプロ
ーブ・ビーム５２の通路には２色性鏡３６への帰路が含
まれ、ここでそれはｌ／４波阪遅延器６０に反射して送
り返される。遅延器は、復帰ビームの偏光がその元の方
向から完全に９０゜の位相はずれとなるように、ビーム
の偏光をもう４５６移動させる働きをする。この状態で
は、偏光分割器５６は反射されたプローブ・ビームをピ
ック・オフしてそのビームをフィルタ６２に向けて上方
に向は直す。第ル−ザ２４からのどんな放射線をも通過
させるフィルタ６２が具備されている。フィルタ６２を
通過してから、プローブ・ビームの電力は次に光検出器
６４によって測定される。プローブ・ビームの電力の変
化は半導体サンプルの特性を評価するプロセッサ制御器
３０によって使用される。In the test procedure, the modulation of the power of the reflected probe beam is monitored to provide information regarding the surface and near-surface conditions of the semiconductor sample. The path of reflected probe beam 52 includes a return path to dichroic mirror 36 where it is reflected back to l/4 Wavesaka delay 60. The retarder serves to shift the polarization of the beam another 456 degrees so that the polarization of the returning beam is completely 90° out of phase with its original direction. In this condition, polarization splitter 56 picks off the reflected probe beam and directs the beam upwardly toward filter 62. A filter 62 is provided that allows any radiation from the first laser 24 to pass through. After passing through filter 62, the power of the probe beam is then measured by photodetector 64. The changes in probe beam power are used by processor controller 30 to characterize the semiconductor sample.
本発明により、レーザからのビーム２６．５２のいずれ
か一方もしくは両方は、半導体の上の非マスク区域をさ
かすのに用いられる。第２図はこれらの測定を行うのに
要する装置の部分を示す。さらに詳しく述べれば、反射
されたポンプ・ビームの一部をビック・オフするガラス
板３４が具備されている。ガラス板３４は本質的に透明
であるようにされている。しかし、ウェーハから反射さ
れたポンプ・ビームの電力の約４９６はｖｆＬ３４によ
ってビ・ンク命オフされかつフィルタ７０に向けられる
。（図のレイアウトを簡潔化するために、ガラス板３４
とフィルタ７０との間のビーム通路に完全反射器７１が
示されている。）フィルタ７０は、プローブ・ビームか
らのどん゛な漂遊放射線をも光陰出品７２に達する以前
に除去するように設計されている。光検出器７２は反射
されたポンプ・ビームの電力を監視する。In accordance with the present invention, either or both beams 26,52 from the laser are used to probe unmasked areas above the semiconductor. FIG. 2 shows the parts of the equipment required to make these measurements. More specifically, a glass plate 34 is provided to kick off a portion of the reflected pump beam. The glass plate 34 is intended to be essentially transparent. However, approximately 496 of the pump beam power reflected from the wafer is binned by vfL 34 and directed to filter 70. (To simplify the layout of the figure, the glass plate 34
A perfect reflector 71 is shown in the beam path between and filter 70 . ) The filter 70 is designed to remove any stray radiation from the probe beam before it reaches the shaded beam 72. Photodetector 72 monitors the power of the reflected pump beam.
捜索ビームとしてポンプ嚢レーザが利用されるとき、変
調器は作動される必要がない。認められる通り、ウェー
ハ上のマスクおよび非マスク区域の光反射率は目立って
異なる二とがあるので、反射されたビームの電力の測定
値は非マスク区域の位置を表わすことかできる。When a pump capsule laser is utilized as the search beam, the modulator does not need to be activated. As will be appreciated, the optical reflectivity of masked and unmasked areas on a wafer can be significantly different, so that a measurement of the power of the reflected beam can be representative of the location of the unmasked areas.
上述の通り、プローブ・ビームはウェーハにの非マスク
区域を識別するのにも使用される。第２図に示される通
り、反射されたプローブ・ビームは分割器５Ｂによりフ
ィルタ６２および光検出器６４に反射される。反射され
たプローブ・ビームは光検出器６４によって測定される
。As mentioned above, the probe beam is also used to identify unmasked areas on the wafer. As shown in FIG. 2, the reflected probe beam is reflected by splitter 5B to filter 62 and photodetector 64. The reflected probe beam is measured by photodetector 64.
第２図に示される通り、２個の光検出器が利用されてい
る。各光検出器は放射線の反射ビームの全電力の大きさ
を提供するようにされている。この結果を達成するよう
に、検出器は到来ビームが検出器の表面に事実上十分に
当たらないように配列されている。２個の異なる光検出
″Ｓ／フィルタの組合せが使用されるのは、ビームの波
長が全く異なるからである。したがって、フィルタは不
用の放射線が組み合わされる検出器に達するのを防ぐよ
うに選択されている。両光検出器の出力はプロセッサ制
御器３０にゲートされている。実際の装置では、追加の
光検出器（図示されていない）がレーザから出されるレ
ーザ・ビームの電力を監視するのに使用される。これら
の追加の検出器は、プロセッサがレーザの供給電力の無
用の変動を補償できるように必要とされる。As shown in FIG. 2, two photodetectors are utilized. Each photodetector is adapted to provide a total power magnitude of the reflected beam of radiation. To achieve this result, the detector is arranged such that the incoming beam does not substantially impinge on the surface of the detector. Two different photodetector S/filter combinations are used because the wavelengths of the beams are quite different. The filters are therefore chosen to prevent unwanted radiation from reaching the combined detectors. The outputs of both photodetectors are gated to a processor controller 30. In an actual device, an additional photodetector (not shown) would monitor the power of the laser beam emitted by the laser. These additional detectors are needed to allow the processor to compensate for unwanted variations in the laser's power supply.
本発明の詳細な説明されたが、本発明を実施する方法を
第１図ないし第３図に関してこれから説明する。この特
定の例では、装置２０は半導体ウェーハ上で「５点試験
」を実行するようにプログラムされている。しかし認め
なければならないことは、プロセッサを制御するソフト
ウェア命令が多くの異なる形の試験手順を実行するよう
に配列する二とができ、また５点試験が例としてのみ選
択されていることである。Having described the invention in detail, a method of carrying out the invention will now be described with respect to FIGS. 1-3. In this particular example, apparatus 20 is programmed to perform a "5 point test" on a semiconductor wafer. It must be recognized, however, that the software instructions controlling the processor can be arranged to perform many different types of test procedures, and the five point test is chosen by way of example only.
手順を開始するに当たって、試験順序のパラメータが段
階１００で初期設定される。プログラムされる試験順序
のパラメータの若干は走査すべきウェーハ上の区域の一
般位置を含む。この場合では、垂直線＾、Ｂ、Ｃおよび
水平線Ｘ、Ｙ、Ｚ（第１図に示されている）の交点に多
かれ少なかれ当たる５つの点をさかさなければならない
。これらの任意な交点はウェーハ上に形成された実際の
ホトレジスト・パターンとは無関係である。かくて、マ
トリックス線の交差によって形成される点はしばしば、
非マスク部分ではなくホトレジスト材料で被覆される区
域にある。走査装置は、ホトレジスト材料で被覆されて
いない各交点に適度に近い区域をさがし得ることが望ま
しい。この区域の位置がさがし出されると、試験手順を
実行することができる。To begin the procedure, test order parameters are initialized at step 100. Some of the test sequence parameters that are programmed include the general location of the area on the wafer to be scanned. In this case, five points must be turned over that more or less correspond to the intersections of the vertical lines ^, B, C and the horizontal lines X, Y, Z (as shown in FIG. 1). These arbitrary intersection points are independent of the actual photoresist pattern formed on the wafer. Thus, the points formed by the intersections of matrix lines are often
in the areas covered with photoresist material rather than in the unmasked areas. It is desirable that the scanning device be able to locate areas reasonably proximate to each intersection that are not covered with photoresist material. Once this area has been located, the test procedure can be performed.
初期設定の段階中にプログラムされるもう１つのパラメ
ータは、しばしばシリコンの上に酸化物膜を被覆した半
導体の非マスク領域−の光反射率′を表わすデータであ
る。このデータは、反射された捜索ビームの予想電力に
ついてプログラムされた実際の予想光反射率の形をとる
ことができる。別法として、プログラムは酸化物層が少
しでもあるならばその厚さの人力を許容するように設計
され、プロセッサは非マスク領域から反射された捜索ビ
ームの予想電力レベルを内部計算する。Another parameter programmed during the initialization stage is data representing the optical reflectance of the unmasked areas of the semiconductor, often an oxide film over silicon. This data may take the form of an actual expected light reflectance programmed for the expected power of the reflected search beam. Alternatively, the program is designed to allow manual manipulation of the thickness of the oxide layer, if any, and the processor internally calculates the expected power level of the search beam reflected from the unmasked areas.
プログラムされる第３パラメータは所望の区域の大きさ
である。さらに詳しく述べれば、本発明の集束光学装置
は１−２ミクロン範囲の解（象度を与えることができる
。かくて、ホトレジストを取り除いた半導体上の小ゲー
ト領域は、所望の領域として識別することができる。し
かし、一定の試験状況では、約１００ミクロンの幅を持
つことができる彫刻線のような目立って大きな区域から
のみデータをとることが望ましい。かくて、初期設定段
階は試験すべき所望の区域の大きさの定義を含むことが
ある。The third parameter programmed is the desired area size. More specifically, the focusing optics of the present invention can provide solutions in the 1-2 micron range. Thus, small gate regions on the semiconductor from which the photoresist has been removed can be identified as desired regions. However, in certain test situations it is desirable to take data only from significantly larger areas, such as engraving lines, which can have a width of about 100 microns.Thus, the initial setup phase may include a definition of the size of the area.
いったんパラメータか初期設定されると、段システムは
次に線ＡとＸが交わる一般領域まで移動される（段階１
０２）。段システムは次に、測定が行われる適当な非マ
スク位ｉｇに関し、この−船位置で、レーザの走査を可
能にするように移動される（段階１０４）。走査はレー
ザ・ビームのいずれか一方または両方を捜索ビームとし
て使用しなからＸまたはＹ方向に行われる。段システム
の座標と共に反射された捜索ビームの電力は段階１０Ｂ
で監視される。捜索ビームの測定された電力は段階１０
８で記憶済のパラメータと比較される。測定に適した１
つ以上の区域がこの方法で識別される（段階１１０）。Once the parameters have been initialized, the stage system is then moved to the general region where lines A and X intersect (step 1
02). The stage system is then moved to allow scanning of the laser at the appropriate unmasked position ig at which measurements are to be taken (step 104). Scanning is performed in the X or Y direction using either or both of the laser beams as search beams. The power of the reflected search beam along with the coordinates of the stage system is stage 10B.
will be monitored. The measured power of the search beam is stage 10
8, it is compared with the stored parameters. 1 suitable for measurement
Two or more areas are identified in this manner (step 110).
いったん所望の区域（例えば区域１６ａ）が識別される
と、段システムの座標によって定められたその位置は以
後の測定のために記憶することかできる（段階１１０ａ
）。別法では、区域は段階１１２に示される通り直ちに
試験することができる。Once the desired area (e.g. area 16a) is identified, its position defined by the coordinates of the stage system can be stored for subsequent measurements (step 110a).
). Alternatively, the area can be tested immediately as shown in step 112.
説明された実施例では、試験測定はポンプ・ビームを強
度変調しかつポンプ・ビームにより誘導された反射プロ
ーブ・ビーム５２の電力の周期変化を測定することによ
って行われる。イオン添加物濃度また腐食手順の効果と
いったような情報か得られる。第２図に示される装置は
、米国持上′「第４．５２１，１１８号に示されたビー
ム偏向法を用いて、熱特性を検出することもできる。後
者の方法は非半導体サンプルに特に役立つ。これらの結
果は段階１１４でプロセッサに記憶される。In the illustrated embodiment, test measurements are made by intensity modulating the pump beam and measuring periodic changes in the power of the reflected probe beam 52 induced by the pump beam. Information such as ionic additive concentrations and the effectiveness of corrosion procedures can be obtained. The apparatus shown in Figure 2 can also detect thermal properties using the beam deflection method described in U.S. Patent No. 4.521,118. These results are stored in the processor at step 114.
プログラムは次に段階１１６で試験すべき他のどんな区
域でも存在するかどうかを決定する。もし全区域が試験
されたならば、順序は段階１１ｇで終る。試験されたウ
ェーハは装置から取り除かれて、新しいウェーハが次に
その位置にロードされる。The program then determines whether there are any other areas to test at step 116. If the entire area has been tested, the sequence ends at step 11g. The tested wafer is removed from the equipment and a new wafer is then loaded in its place.
しかし、もし追加の点を試験すべきならば、段は段階１
２０に示される通り（１６ｂのような）次の一般位置に
移動される。走査手順 １０４がそのとき再び始められ
る。この手順はすべての５つの区域がロードされて試験
されるまで繰り返される。However, if additional points are to be tested, step 1
It is moved to the next general position as shown at 20 (such as 16b). The scanning procedure 104 is then started again. This procedure is repeated until all five zones are loaded and tested.
この手順は試験が始まる前に全ウェーハの走査を完了す
るようにも設計することができる。この方法では、測定
位置の最良の候補を試験前に識別することができる。段
が選択された試験位置まで戻されると、第２の確認捜索
が段システムの機械的移動に固有の逆もどりによって誘
導されるようなどんな精度問題をも除去するに行われる
。This procedure can also be designed to complete scanning of the entire wafer before testing begins. In this way, the best candidates for measurement locations can be identified before testing. Once the stage is returned to the selected test position, a second verification search is performed to eliminate any accuracy problems such as those introduced by the backlash inherent in the mechanical movement of the stage system.
上述の通り、レーザ・ビームのいずれか一方もしくは両
方が捜索ビームとして使用される。ホトレジスト材料で
マスクされた半導体ウェーｌ＼の場合には、両レーザ・
ビームを使用するのが有利であることが判明している。As mentioned above, either or both of the laser beams can be used as a search beam. In the case of a semiconductor wafer masked with photoresist material, both lasers and
It has proven advantageous to use beams.
さらに詳しく述べれば、任意の与えられた波長で、マス
クされた領域で測定された反射率は非マスク領域のそれ
に近づけることができる。反射率が同様である場合は、
所望の領域を識別する際にあいまいさを生じる二とがあ
る。このあいまいさはアルゴン・イオンおよびヘリウム
・ネオンの両レーザからのような全く異なる２つの波長
を使用するときに最小にすることかできるのは、ホトレ
ジスト材料の光特性がこれら２つの波長で大きくｔ０違
するからである。More specifically, at any given wavelength, the reflectance measured in the masked area can approach that of the unmasked area. If the reflectance is similar,
There are two methods that create ambiguity in identifying the desired region. This ambiguity can be minimized when using two very different wavelengths, such as from both argon ion and helium neon lasers, because the optical properties of the photoresist material are significantly larger at these two wavelengths. This is because they are different.
一般に、異なる波長で行われる独自の反射率測定の数が
大きい程、容易に試験条件を明確に定めるようになる。In general, the greater the number of unique reflectance measurements made at different wavelengths, the easier it is to define test conditions.
したかって、実際には、ポンプおよびプローブの両ビー
ムで走査しかつ捜索して、追加の情報が所望の区域を識
別するのを助けるのに利用できるものは何でも利用する
ことが有利である。捜索ビームが試験ハードウェアに既
ｑのレーザから発生されないならば、波長は与えられた
加工物用の最もあいまいさのない情報を提供する捜索ビ
ームについて選択されることも理解すべきである。Thus, in practice it is advantageous to scan and search with both the pump and probe beams to take advantage of whatever additional information is available to help identify the desired area. It should also be understood that if the search beam is not generated from a laser already in the test hardware, the wavelength is selected for the search beam that provides the most unambiguous information for a given workpiece.
要するに、加工物の他のすべての区域とは異なる光反射
率を持つ加工物の所望の区域を識別する新しい改良され
た方法および装置が提供された。In summary, new and improved methods and apparatus have been provided for identifying desired areas of a workpiece that have a different light reflectance than all other areas of the workpiece.
本方法は捜索ビームで加工物の表面を走査することを含
む。捜索ビームの反射された電力はサンプルの表面の光
反射率の関数であり、そしてサンプルの所望の区域の位
置を識別するために測定され処理される。これらの所望
の区域を次に試験することかできる。好適な実施例では
、所望の区域は半導体ウェーハ上の非マスク区域であり
、この区域は次にイオン感加物の濃度または腐食のよう
ないろいろな処理段階の効果を決定するために評価され
る。The method includes scanning the surface of the workpiece with a search beam. The reflected power of the search beam is a function of the light reflectance of the surface of the sample and is measured and processed to identify the location of the desired area of the sample. These desired areas can then be tested. In a preferred embodiment, the desired area is an unmasked area on the semiconductor wafer, which area is then evaluated to determine the concentration of ionic additives or the effects of various processing steps, such as corrosion. .
本発明は好適な実施例に関して説明されたが、他の変更
および変形は特許請求の範囲によって定められたような
本発明の範囲および主旨から変わることなく当業者によ
って行うことができる。Although the invention has been described in terms of preferred embodiments, other modifications and variations can be made by those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the invention as defined by the claims.
第１図は５点試験の概念を示すマスクされた半導体ウェ
ーハの図、第２図は本発明の方法を実施する装置のブロ
ック図、第３図は本発明の方法を実施するプロセッサ制
御器によって実行されるハイ・レベル命令を示す流れ図
である。
符号の説明：
ｌ〇−半導体ウェーハ；２〇−本発明の装置； ２４
．５０−レーザ；２８−変：Ａ器；３２−ビーム分割器
；３〇−プロセッサ制御器、 ６４．７２−光検出器
； ６２，７０−フィルタ；５４−ビーム拡大器：５
６−偏向分割２Ｑ：６０−１／４波板
特許出願代理人1 is a diagram of a masked semiconductor wafer illustrating the concept of a five-point test; FIG. 2 is a block diagram of an apparatus implementing the method of the present invention; and FIG. 3 is a diagram of a processor controller implementing the method of the present invention. 3 is a flow diagram illustrating high level instructions that are executed. Explanation of symbols: l〇-semiconductor wafer; 20-device of the present invention; 24
．． 50-Laser; 28-Variable: A device; 32-Beam splitter; 30-Processor controller; 64.72-Photodetector; 62,70-Filter;54-Beam expander: 5
6-Deflection division 2Q: 60-1/4 corrugated plate patent application agent
Claims (23)
と異なる光反射率を有しかつ所望の区域の位置が不明で
ある場合に所望の区域を試験する方法であって； １対の捜索ビームか反射されるような具合に前記捜索ビ
ームで加工物の表面を走査する段階であり、各捜索ビー
ムは異なる波長を持つ前記走査段階と； 反射された各捜索ビームが走査されるにつれてその電力
を測定する段階と； 所望の区域の位置を識別するために反射された捜索ビー
ムの測定された電力を処理する段階と；識別された所望
の区域を試験する段階と、 を含むことを特徴とする試験方法。(1) A method of testing a desired area of a workpiece when the desired area has a different light reflectance than all other areas of the workpiece and the location of the desired area is unknown; scanning the surface of the workpiece with said search beams such that paired search beams are reflected, each reflected search beam having a different wavelength; processing the measured power of the reflected search beam to identify the location of the desired area; and testing the identified desired area. A test method characterized by:
セット・パラメータ内に入らなければならず、また捜索
ビームが加工物を走査されるにつれて所望の区域の前記
寸法を決定する段階をさらに含む、ことを特徴とする請
求項１記載による試験方法。(2) at least one dimension of the desired area to be tested must fall within set parameters, and further comprising determining said dimension of the desired area as the search beam is scanned across the workpiece. A test method according to claim 1, characterized in that: .
と異なる光反射率を有しかつ所望の区域の位置が不明で
ある場合に所望の区域を試験する方法であって； １対の捜索ビームが反射されるような具合に前記捜索ビ
ームで加工物の表面を走査する段階であり、各捜索ビー
ムは異なる波長を持つ前記走査段階と； 反射された各捜索ビームが走査されるにつれてその電力
を測定する段階と； 所望の区域の位置を識別するために反射された捜索ビー
ムの測定された電力を処理する段階と；識別された所望
の区域の位置を記憶する段階とこれらの識別された区域
の少なくとも１つを試験のために選択する段階と、 を含むことを特徴とする試験方法。(3) A method of testing a desired area of a workpiece when the desired area has a different light reflectance than all other areas of the workpiece and the location of the desired area is unknown; scanning the surface of the workpiece with said search beams such that paired search beams are reflected, each search beam having a different wavelength; each reflected search beam being scanned; processing the measured power of the reflected search beam to identify the location of the desired area; storing the identified location of the desired area; Selecting at least one of the identified areas for testing.
セット・パラメータ内に入らなければならず、また捜索
ビームが加工物を走査されるにつれて所望の区域の前記
寸法を決定する段階をさらに含む、ことを特徴とする請
求項３記載による試験方法。(4) at least one dimension of the desired area to be tested must fall within set parameters and further comprising determining said dimension of the desired area as the search beam is scanned across the workpiece. 4. The test method according to claim 3, characterized in that: .
と異なる光反射率を有しかつ所望の区域の位置が不明で
ある場合に所望の区域を試験する装置であって； 放射線の第１捜索ビームを発生させる装置であり、前記
第１捜索ビームは第１波長を有する前記発生装置と； 放射線の第２捜索ビームを発生させる装置であり、前記
第２捜索ビームは前記第１波長と異なる第２波長を有す
る前記発生装置と； 前記捜索ビームが反射されるようにそれらを加工物の表
面に走査する装置と； 反射された捜索ビームの電力を測定する装置と反射され
た捜索ビームの測定された電力に基づき加工物の所望の
区域を識別するプロセッサ装置と； 識別された所望の区域で加工物を試験する装置と、 を含むことを特徴とする試験装置。(5) An apparatus for testing a desired area of a workpiece when the desired area has a different light reflectance than all other areas of the workpiece and the location of the desired area is unknown; an apparatus for generating a first search beam of radiation, the first search beam having a first wavelength; an apparatus for generating a second search beam of radiation, the second search beam having a first wavelength; said generating device having a second wavelength different from the wavelength; a device for scanning said search beams over the surface of the workpiece so that they are reflected; a device for measuring the power of the reflected search beam; and a device for measuring the power of the reflected search beam. A testing device comprising: a processor device that identifies a desired area of the workpiece based on the measured power of the beam; and a device that tests the workpiece in the identified desired area.
前記ビームの１つの電力の測定することを含む、ことを
特徴とする請求項５記載による試験装置。6. A test device according to claim 5, characterized in that the testing device includes measuring the power of one of the beams of radiation by the measuring device.
ッサ装置に記憶される、ことを特徴とする請求項５記載
による試験装置。(7) A test device according to claim 5, characterized in that data representing the light reflectance of the surface of the workpiece is stored in the processor device.
置を記憶しかつ以後の試験のために前記識別された区域
のあるものを選択する、ことを特徴とする請求項５記載
による試験装置。8. A test apparatus according to claim 5, wherein said processor unit stores the locations of identified desired areas and selects some of said identified areas for subsequent testing.
表面条件を評価する方法であって； ビームが反射されるような具合に放射線の第１および第
２捜索ビームによってウェーハの表面を走査する段階で
あり、前記各ビームは異なる波長を有する前記走査段階
と； 反射された捜索ビームが走査されるにつれてその電力を
測定する段階と； ウェーハ上の非マスク区域の位置を識別するために反射
された捜索ビームの測定された電力を処理する段階と； 識別された非マスク区域内のウェーハの表面を周期的に
励起する段階と； 第１ビームが反射されるように周期的に励起される領域
内で放射線の前記第１ビームを向ける段階と； 非マスク区域内の表面条件を評価するためにウェーハの
周期的励起によって誘導された第１ビームの周期反射電
力を測定する段階と、 を含むことを特徴とする評価方法。(9) A method for evaluating surface conditions in unmasked areas of a masked semiconductor wafer, comprising: scanning the surface of the wafer with first and second search beams of radiation such that the beams are reflected. wherein each beam has a different wavelength; measuring the power of the reflected search beam as it is scanned; and identifying the location of unmasked areas on the wafer. processing the measured power of the search beam; periodically exciting the surface of the wafer within the identified unmasked area; and periodically exciting the surface of the wafer within the identified unmasked area; directing the first beam of radiation at a wafer; and measuring periodic reflected power of the first beam induced by periodic excitation of the wafer to assess surface conditions in unmasked areas. Featured evaluation method.
放射線の前記第２ビームを強度変調して、放射線の前記
強度変調された第２ビームをウェーハの表面に向けるこ
とによって実行される、ことを特徴とする請求項９記載
による評価方法。(10) the step of periodically exciting the surface of the wafer is carried out by intensity modulating the second beam of radiation and directing the intensity modulated second beam of radiation toward the surface of the wafer; The evaluation method according to claim 9, characterized in that:
て、以後の評価のためにこれらの識別された区域の少な
くとも１つを選択する段階をさらに含む、ことを特徴と
する請求項９記載による評価方法。9. The method further comprises: (11) storing the locations of the identified unmasked areas of interest and selecting at least one of these identified areas for subsequent evaluation. Evaluation method based on description.
法はセット・パラメータの範囲内に入らなければならず
、また捜索ビームがウェーハを走査されるにつれて非マ
スク区域の前記寸法を決定する段階をさらに含む、こと
を特徴とする請求項９記載による評価方法。(12) at least one dimension of the unmasked area to be tested must fall within set parameters, and further comprising determining said dimension of the unmasked area as the search beam is scanned across the wafer. 10. The evaluation method according to claim 9, comprising:
電力の周期変動がウェーハの非マスク区域にあるイオン
添加物濃度を評価するのに用いられる、ことを特徴とす
る請求項９記載による評価方法。(13) The evaluation method according to claim 9, characterized in that periodic variations in the reflected power of the first beam induced by the periodic excitation are used to evaluate the ionic additive concentration in the unmasked area of the wafer. .
電力の周期変動がウェーハの非マスク区域にある腐食の
効果を評価するのに用いられる、ことを特徴とする請求
項９記載による評価方法。(14) The evaluation method according to claim 9, characterized in that periodic variations in the reflected power of the first beam induced by the periodic excitation are used to evaluate the effect of corrosion in unmasked areas of the wafer.
件を評価する装置であって； 第１波長を有する放射線のポンプ・ビームを発生させる
装置と； ポンプ・ビームを強度変調する装置と； ポンプ・ビームと異なる波長を有する放射線のプローブ
・ビームを発生させる装置と； 前記ビームが反射されるように前記ウェーハに関して前
記ビームを走査する装置と； 反射された放射線ビームの電力を測定する装置と； 前記ビーム発生装置、変調装置、走査装置、および測定
装置を制御するプロセッサ装置であり、前記放射線ビー
ムはいずれもウェーハの表面を走査される捜索ビームと
して使用され、捜索ビームの反射電力はウェーハー上の
非マスク区域の位置を識別するのに使用され、また前記
識別された区域の選択された区域は強度変調によるとと
もに前記ポンプ・ビームを非マスク区域に向けかつプロ
ーブ・ビームをポンプ・ビームにより周期的に励起され
ている非マスク区域内の領域に向けることによって評価
され、強度変調されたポンプ・ビームにより誘導された
反射プローブ・ビームの電力の周期変化はウェーハ上の
表面条件を評価するのに使用される、前記プロセッサ装
置と を含むことを特徴とする評価装置。(15) An apparatus for evaluating a surface condition in an unmasked area of a masked semiconductor, comprising: an apparatus for generating a pump beam of radiation having a first wavelength; an apparatus for intensity modulating the pump beam; - an apparatus for generating a probe beam of radiation having a different wavelength than the beam; an apparatus for scanning the beam with respect to the wafer such that the beam is reflected; an apparatus for measuring the power of the reflected radiation beam; a processor device that controls the beam generator, modulator, scanning device, and measurement device, the radiation beams are all used as search beams that are scanned over the surface of the wafer, and the reflected power of the search beam is reflected on the wafer. is used to identify the location of the unmasked area, and selected areas of the identified area are directed by intensity modulation and the pump beam to the unmasked area and the probe beam is periodically controlled by the pump beam. Periodic changes in the power of the reflected probe beam induced by the intensity-modulated pump beam are used to evaluate the surface conditions on the wafer. An evaluation device comprising: the processor device.
記プロセッサ装置に記憶される、ことを特徴とする請求
項１５記載による評価装置。(16) The evaluation device according to claim 15, wherein data representing the light reflectance of the surface of the wafer is stored in the processor device.
に対応しかつ前記プロセッサ装置は光反射率を表わすデ
ータを計算する、ことを特徴とする請求項１６記載によ
る評価装置。17. Evaluation device according to claim 16, characterized in that the data corresponds to the thickness of the oxide on the semiconductor wafer and the processor device calculates data representative of light reflectivity.
ブ・ビームの反射電力の周期的変化はウェーハ上の非マ
スク区域にあるイオン添加物の濃度を評価するのに用い
られる、ことを特徴とする請求項１５記載による評価装
置。(18) Periodic variations in the reflected power of the probe beam induced by the modulated pump beam are used to evaluate the concentration of ionic additives in unmasked areas on the wafer. Evaluation device according to item 15.
ブ・ビームの反射電力の周期的変化はウェーハ上の非マ
スク区域の腐食効果を評価するのに用いられる、ことを
特徴とする請求項１５記載による評価装置。19. According to claim 15, the periodic variation of the reflected power of the probe beam induced by the modulated pump beam is used to evaluate the corrosion effects of unmasked areas on the wafer. Evaluation device.
・イオン・レーザであることを特徴とする請求項５記載
による試験装置。20. The test apparatus according to claim 5, wherein the device for generating one of the beams is an argon ion laser.
・ネオン・レーザであることを特徴とする請求項５記載
による試験装置。21. The test device according to claim 5, wherein the device for generating one of the beams is a helium-neon laser.
ン・イオン・レーザであることを特徴とする請求項１５
記載による評価装置。(22) Claim 15, wherein the device for generating the pump beam is an argon ion laser.
Evaluation device based on description.
ウム・ネオン・レーザであることを特徴とする請求項１
５記載による評価装置。(23) Claim 1, wherein the device for generating the probe beam is a helium neon laser.
Evaluation device according to 5.
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