KR20080015018A - 박막 구조체를 위한 저 코히어런스 간섭 측정 신호에 대한 분석 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (76)
- 시험 물체(test object)의 제1 위치에 대해 스캐닝 간섭계에 의해 생성된 스캐닝 간섭 측정 신호를 제공하는 단계;상기 스캐닝 간섭계에 의해 생성되는 상기 스캐닝 간섭 측정 신호의 모델 함수를 제공하는 단계로서, 상기 모델 함수는 하나 이상의 파라미터 값에 의해 파라미터화되는, 상기 모델 함수 제공 단계;상기 파라미터 값들을 변화시킴으로써 상기 모델 함수와 상기 스캐닝 간섭 측정 신호 사이의 스캔 위치에서의 각각의 일련의 시프트(shift)에 대해, 상기 스캐닝 간섭 측정 신호에 상기 모델 함수를 적합(fitting)시키는 단계; 및상기 적합에 기초하여 상기 제1 위치에서의 상기 시험 물체에 관한 정보를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 시험 물체의 각각의 추가의 위치들에 대해 상기 스캐닝 간섭계에 의해 생성된 스캐닝 간섭 측정 신호를 제공하는 단계;상기 파라미터 값들을 변화시킴으로써 상기 모델 함수와 각각의 상기 스캐닝 간섭 측정 신호 사이의 스캔 위치들에서의 각각의 일련의 시프트에 대해, 상기 시험 물체의 추가의 위치들에 대응하는 상기 스캐닝 간섭 측정 신호 각각에 상기 모 델 함수를 적합시키는 단계; 및상기 추가의 적합에 기초하여 상기 추가의 위치들에서의 상기 시험 물체에 관한 정보를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제2항에 있어서,상기 시험 물체의 각각의 위치에 대한 상기 간섭 측정 신호는, 상기 스캐닝 간섭계의 각각의 일련의 글로벌 스캔 위치에 대한 강도 값(intensity value)을 포함하는 것으로 표현될 수 있는 것인, 방법.
- 제3항에 있어서,상기 모델 함수는 각각의 일련의 로컬 스캐닝 위치에 대한 강도 값을 포함하는 것으로 표현될 수 있고,상기 적합시키는 단계는 상기 모델 함수를 각각의 상기 간섭 측정 신호에 적합시키는 단계를 포함하며, 상기 모델 함수는, 상기 파라미터 값들을 가변시킴으로써 상기 모델 함수와 각각의 상기 스캐닝 간섭 측정 신호 사이의 스캔 위치에서의 상기 일련의 시프트에 대응하는 각각의 글로벌 스캐닝 위치에 중심이 위치하는 것인, 방법.
- 제4항에 있어서,상기 시험 물체의 각각의 위치에 대해, 상기 적합시키는 단계는, 상기 모델 함수와 각각의 상기 스캐닝 간섭 측정 신호 사이의 스캔 위치에서의 상기 일련의 시프트 중 어느 시프트가 최적의 적합도(optimum fit)를 산출하는지를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제5항에 있어서,상기 정보를 결정하는 단계는, 각각의 상기 위치에 대한 상기 최적의 적합도에 대응하는 스캔 위치에서의 상기 시프트에 기초하여, 상기 시험 물체에 대한 표면 높이 프로파일(surface heigth profile)을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제5항에 있어서,상기 시험 물체는 박막을 포함하고,상기 정보를 결정하는 단계는, 각각의 상기 위치에 대한 상기 최적의 적합도에 대응하는 스캔 위치에서의 상기 시프트에 기초하여, 상기 박막에 대한 두께 프로파일을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제5항에 있어서,상기 스캔 위치에서의 일련의 시프트 중 어느 시프트가 최적의 적합도를 산출하는지를 결정하는 단계는, 상기 모델 함수와 각각의 상기 간섭 측정 신호 사이의 유사도(degree of similarity)를 결정하기 위해, 상기 모델 함수와 각각의 상기 간섭 측정 신호를 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제8항에 있어서,상기 스캔 위치에서의 일련의 시프트 중 어느 시프트가 최적의 적합도를 산출하는지를 결정하는 단계는, 상기 모델 함수와 각각의 상기 간섭 측정 신호 사이의 유사도를 나타내는 메트릭(metric)을 산출하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제9항에 있어서,상기 스캔 위치에서의 일련의 시프트 중 어느 시프트가 최적의 적합도를 산출하는지를 결정하는 단계는, 상기 대응하는 메트릭이 상기 모델 함수와 각각의 상기 간섭 측정 신호 사이의 유사도를 나타내는 스캔 위치에서의 시프트를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제11항에 있어서,상기 메트릭은, 상기 모델 함수의 강도 값과 각각의 상기 글로벌 스캐닝 위치에서의 상기 간섭 측정 신호의 강도 값 사이의 차의 제곱의 합과 관련된 것인, 방법.
- 제11항에 있어서,상기 메트릭은, 상기 모델 함수의 강도 값과 각각의 상기 글로벌 스캐닝 위치에서의 상기 간섭 측정 신호의 강도 값 사이의 차의 절대값과 관련된 것인, 방법.
- 제9항에 있어서,상기 메트릭은 부가적으로 상기 모델 함수의 크기(magnitude)에 기초하는 것인, 방법.
- 제4항에 있어서,상기 시험 물체는 박막을 포함하고,상기 적합시키는 단계는, 각각의 상기 위치에 대해, 제1 최적의 적합도에 대 응하는 스캔 위치의 일련의 시프트 중 제1 시프트를 결정하는 단계 및 제2 최적의 적합도에 대응하는 스캔 위치의 일련의 시프트 중 제2 시프트를 결정하는 단계를 포함하며,상기 정보를 결정하는 단계는, 각각의 상기 위치에 대한 스캔 위치에서의 제1 및 제2 시프트에 기초하여 상기 박막에 대한 두께 프로파일을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제2항에 있어서,상기 시험 물체에 관한 정보는 상기 시험 물체에 대한 표면 높이 프로파일을 포함하는, 방법.
- 제2항에 있어서,상기 시험 물체는 박막을 포함하고,상기 시험 물체에 관한 정보는 상기 박막에 대한 두께 프로파일을 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서,상기 시험 물체는 제1 경계면 및 제2 경계면을 포함하는, 방법.
- 제18항에 있어서,상기 제1 경계면은 상기 시험 물체의 외부 표면이고, 상기 제2 경계면은 상기 시험 물체의 밑에 있는, 방법.
- 제19항에 있어서,상기 제1 경계면 및 상기 제2 경계면은 1000 nm 이하로 분리되어 있는, 방법.
- 제5항에 있어서,상기 각각의 위치에 대해, 상기 적합시키는 단계는, 상기 최적의 적합도에 기초하여 하나 이상의 상기 파라미터 값에 대한 추정치를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제21항에 있어서,상기 시험 물체에 관한 정보를 결정하는 단계는, 스캔 위치에서의 시프트, 및 각각의 상기 위치에 대한 상기 최적의 적합도에 대응하는 상기 파라미터 값 추정치 중 적어도 하나에 기초하는, 방법.
- 제1항에 있어서,상기 파라미터 값들은 위상 값(phase value)을 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서,상기 파라미터 값들은 평균 크기 값(average magnitude value)을 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서,상기 파라미터 값들은 오프셋 크기 값(offset magnitude value)을 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서,상기 파라미터 값들은 위상 값, 평균 크기 값, 오프셋 값을 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서,상기 적합시키는 단계는 최소 제곱 최적화(a least squares optimization)를 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서,상기 모델 함수는 이론적으로 결정되는, 방법.
- 제28항에 있어서,상기 모델 함수는 절단형 비대칭 함수(truncated asymmetric function)인 것 인, 방법.
- 제1항에 있어서,상기 모델 함수는 상기 스캐닝 간섭계로부터의 경험적 데이터(empirical data)에 기초하는 것인, 방법.
- 제30항에 있어서,상기 모델 함수는 절단형 비대칭 함수인 것인, 방법.
- 제1항에 있어서,상기 스캐닝 간섭계는 코히어런스 길이를 갖는 저 코히어런스 스캐닝 간섭계(low coherence scanning interferometer)이고, 상기 시험 물체에 대한 간섭 측정 신호는 저 코히어런스 스캐닝 간섭계의 상기 코히어런스 길이보다 넓은 범위에 걸치는(span), 방법.
- 제2항에 있어서,각각의 상기 위치에 대해, 상기 적합시키는 단계는, 각각의 상기 간섭 측정 신호에 대한 상기 모델 함수의 최적의 적합도에 기초하여 하나 이상의 상기 파라미터 값에 대한 추정치를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제33항에 있어서,상기 적합시키는 단계는, 각각의 상기 위치에 대하여 평균 크기 파라미터 값에 대한 추정치를 결정하며, 상기 시험 물체에 관한 정보를 결정하는 단계는, 평균 크기 파라미터 값들에 대한 추정치들에 기초하여 상기 시험 물체의 무늬 없는 이미지(fringe-free image)를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제34항에 있어서,상기 적합시키는 단계는 또한 상기 시험 물체에 대한 표면 높이 정보를 제공하며, 상기 시험 물체에 관한 정보는 무늬 없는 이미지 및 표면 높이 프로파일을 포함하는, 방법.
- 제35항에 있어서,상기 적합시키는 단계는 또한 상기 시험 물체의 박막에 대한 두께 프로파일 정보를 제공하며, 상기 시험 물체에 관한 정보는 무늬 없는 이미지 및 두께 프로파일을 포함하는, 방법.
- 제2항에 있어서,상기 시험 물체는 제1 경계면 및 제2 경계면을 포함하는, 방법.
- 제37항에 있어서,상기 제1 경계면은 상기 시험 물체의 외부 표면이고, 상기 제2 경계면은 상기 외부 표면의 밑에 있는, 방법.
- 제38항에 있어서,상기 외부 표면은 기판에 중첩되는 포토레지스트 층의 외부 표면이고, 상기 제2 경계면은 상기 포토레지스트의 외부 표면과 상기 기판 사이에 한정되는(define), 방법.
- 제39항에 있어서,상기 적합시키는 단계에 기초하여 상기 외부 표면의 공간 속성(spatial property)을 결정하는 단계, 및 상기 공간 속성에 기초하여 상기 시험 물체와 포토리소그래피 시스템의 상대적 위치를 수정하는 단계를 포함하는 방법.
- 제37항에 있어서,상기 제1 경계면은 상기 시험 물체의 외부 표면이고,상기 방법은,상기 스캐닝 간섭 측정 신호를 제공하는 단계 이전에, 상기 시험 물체의 외부 표면으로부터 물질(material)을 제거하는 단계;상기 적합시키는 단계에 기초하여 상기 시험 물체의 상기 외부 표면의 공간 속성을 결정하는 단계; 및상기 공간 속성에 기초하여 상기 시험 물체의 상기 외부 표면으로부터 부가적인 물질을 제거하는 단계를 포함하는 방법.
- 제37항에 있어서,상기 제1 경계면 및 상기 제2 경계면은 액정 셀의 경계면들인, 방법.
- 제37항에 있어서,상기 스캐닝 간섭 측정 신호를 제공하는 단계 이전에, 스크라이브 라인(scribe line)을 형성하기 위해 상기 시험 물체를 레이저로 조사하는 단계;상기 적합시키는 단계에 기초하여 상기 스크라이브 라인을 포함하는 상기 시험 물체의 부분의 공간 속성을 결정하는 단계; 및상기 공간 속성에 기초하여 동일한 시험 물체 또는 다른 시험 물체의 추가의 스크라이빙(scribing)을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
- 제37항에 있어서,상기 스캐닝 간섭 측정 신호를 제공하는 단계 이전에, 솔더 범프 공정(sloder bump process) 동안 상기 제1 경계면 및 상기 제2 경계면을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제2항에 있어서,각각의 위치에서의 상기 시험 물체에 관해 결정된 정보에 기초하여, 반도체 공정 툴(semiconductor process tool)의 동작을 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제45항에 있어서,상기 반도체 공정 툴은, 확산 툴(diffusion tool), 급속 열처리 툴(rapid thermal anneal tool), 화학 기상 증착 툴(chemical vapor deopsition tool), 유전체 에칭 툴(dielectric etch tool), 화학적 기계적 연마기(chemical mechanical polisher), 플라즈마 증착 툴(plasma deposition tool), 플라즈마 에칭 툴(plasma etch tool), 리소그래피 트랙 툴(lithography track tool), 리소그래피 노출 툴(lithography exposure tool) 중 하나를 포함하는, 방법.
- 제2항에 있어서,각각의 위치에서의 상기 시험 물체에 관해 결정된 정보에 기초하여 반도체 공정을 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제47항에 있어서,상기 반도체 공정은 트렌치 및 격리(trench and isolation), 트랜지스터 형 성(transistor formation), 층간 유전체 형성(lnterlayer dielectric formation) 중 하나를 포함하는, 방법.
- 시험 물체의 복수의 위치 각각에 대한 스캐닝 간섭 측정 신호를 제공하도록 구성된 스캐닝 간섭계; 및상기 간섭 측정 신호를 분석하도록 구성되어 있고, 모델 함수와 각각의 상기 스캐닝 간섭 측정 신호 사이의 스캔 위치의 각각의 일련의 시프트에 대해, 상기 모델 함수를 파라미터화 하는 하나 이상의 파라미터 값을 변화시킴으로써, 상기 스캐닝 간섭계에 의해 생성된 스캐닝 간섭 측정 신호의 상기 모델 함수를, 상기 시험 물체의 하나 이상의 위치 각각에 대응하는 스캐닝 간섭 측정 신호에 적합시키며, 상기 적합도에 기초하여 상기 시험 물체에 관한 정보를 결정하도록 구성되어 있는 전자 프로세서를 포함하는 장치.
- 제49항에 있어서,상기 전자 프로세서는 상기 모델 함수를 상기 시험 물체의 복수의 위치 각각에 대응하는 상기 간섭 측정 신호에 적합시키도록 구성되어 있는, 장치.
- 제50항에 있어서,상기 시험 물체에 관한 정보는 상기 시험 물체의 표면 높이 프로파일을 포함 하는, 장치.
- 제50항에 있어서,상기 시험 물체에 관한 정보는 상기 시험 물체 내의 박막에 대한 두께 프로파일을 포함하는, 장치.
- 제50항에 있어서,상기 시험 물체에 관한 정보는 상기 시험 물체의 무늬 없는 이미지를 포함하는, 장치.
- 제49항에 있어서,상기 파라미터 값들은 위상 값을 포함하는, 장치.
- 제49항에 있어서,상기 파라미터 값들은 평균 크기 값을 포함하는, 장치.
- 제49항에 있어서,상기 파라미터 값들은 오프셋 크기 값을 포함하는, 장치.
- 제49항에 있어서,상기 파라미터 값들은 위상 값, 평균 크기 값, 및 오프셋 값을 포함하는, 장치.
- 제49항에 있어서,상기 적합시키는 것은 최소 제곱 최적화(a least squares optimization)를 포함하는, 장치.
- 제49항에 있어서,상기 모델 함수는 이론적으로 결정되는, 장치.
- 제59항에 있어서,상기 모델 함수는 절단형 비대칭 함수인 것인, 장치.
- 제49항에 있어서,상기 모델 함수는 상기 스캐닝 간섭계로부터 경험적 데이터에 기초하는 것인, 장치.
- 제61항에 있어서,상기 모델 함수는 절단형 비대칭 함수인 것인, 장치.
- 제49항에 있어서,상기 스캐닝 간섭계는 코히어런스 길이를 갖는 저 코히어런스 스캐닝 간섭계이고, 상기 시험 물체에 대한 간섭 측정 신호는 저 코히어런스 스캐닝 간섭계의 상기 코히어런스 길이보다 넓은 범위에 걸치는, 장치.
- 제50항에 있어서,상기 모델 함수는 각각의 일련의 로컬 스캐닝 위치에 대한 강도 값을 포함하는 것으로 표현될 수 있고,상기 적합시키는 것은 상기 모델 함수를 각각의 상기 간섭 측정 신호에 적합시키는 것을 포함하며, 상기 모델 함수는, 상기 파라미터 값들을 가변시킴으로써 상기 모델 함수와 각각의 상기 스캐닝 간섭 측정 신호 사이의 스캔 위치에서의 상기 일련의 시프트에 대응하는 각각의 글로벌 스캐닝 위치에 중심이 위치하는 것인, 장치.
- 제64항에 있어서,상기 시험 물체 상의 각각의 위치에 대해, 상기 적합시키는 것은, 상기 모델 함수와 각각의 상기 스캐닝 간섭 측정 신호 사이의 스캔 위치에서의 상기 일련의 시프트 중 어느 시프트가 최적의 적합도를 산출하는지를 결정하는 것을 포함하는, 장치.
- 제65항에 있어서,상기 정보를 결정하는 것은, 각각의 상기 위치에 대한 상기 최적의 적합도에 대응하는 스캔 위치에서의 상기 시프트에 기초하여, 상기 시험 물체에 대한 표면 높이 프로파일을 결정하는 것을 포함하는, 장치.
- 제65항에 있어서,상기 시험 물체는 박막을 포함하고, 상기 정보를 결정하는 것은, 각각의 상기 위치에 대한 상기 최적의 적합도에 대응하는 스캔 위치에서의 상기 시프트에 기초하여, 상기 박막의 두께 프로파일을 결정하는 것을 포함하는, 장치.
- 제65항에 있어서,상기 스캔 위치에서의 일련의 시프트 중 어느 시프트가 최적의 적합도를 산출하는지를 결정하는 것은, 상기 모델 함수와 각각의 상기 간섭 측정 신호 사이의 유사도를 결정하기 위해, 상기 모델 함수와 각각의 상기 간섭 측정 신호를 비교하는 것을 포함하는, 장치.
- 제68항에 있어서,상기 스캔 위치에서의 일련의 시프트 중 어느 시프트가 최적의 적합도를 산출하는지를 결정하는 것은, 상기 모델 함수와 각각의 상기 간섭 측정 신호 사이의 유사도를 나타내는 메트릭(metric)을 산출하는 것을 포함하는, 장치.
- 제69항에 있어서,상기 스캔 위치에서의 일련의 시프트 중 어느 시프트가 최적의 적합도를 산출하는지를 결정하는 것은, 상기 모델 함수와 각각의 상기 간섭 측정 신호 사이의 유사도를 나타내는 메트릭(metric)을 산출하는 것을 포함하는, 장치.
- 제71항에 있어서,상기 메트릭은, 상기 모델 함수의 강도 값과 각각의 상기 글로벌 스캐닝 위치에서의 상기 간섭 측정 신호의 강도 값 사이의 차의 제곱의 합과 관련된 것인, 장치.
- 제71항에 있어서,상기 메트릭은, 상기 모델 함수의 강도 값과 각각의 상기 글로벌 스캐닝 위치에서의 상기 간섭 측정 신호의 강도 값 사이의 차의 절대값과 관련된 것인, 장치.
- 제69항에 있어서,상기 메트릭은 부가적으로 상기 모델의 크기에 기초하는 것인, 장치.
- 제64항에 있어서,상기 시험 물체는 박막이고,상기 적합시키는 것은, 각각의 상기 위치에 대해, 제1 최적의 적합도에 대응하는 스캔 위치의 일련의 시프트 중 제1 시프트를 결정하는 것 및 제2 최적의 적합도에 대응하는 스캔 위치의 일련의 시프트 중 제2 시프트를 결정하는 것을 포함하며,상기 정보를 결정하는 것은 각각의 상기 위치에 대한 스캔 위치에서의 제1 및 제2 시프트에 기초하여 상기 박막의 두께 프로파일을 결정하는 것을 포함하는, 장치.
- 프로세서로 하여금, 모델 함수와 각각의 상기 스캐닝 간섭 측정 신호 사이의 스캔 위치에서의 각각의 일련의 시프트에 대해, 상기 모델 함수를 파라미터화하는 하나 이상의 파라미터 값을 변화시킴으로써, 스캐닝 간섭계에 의해 생성된 스캐닝 간섭 측정 신호의 상기 모델 함수를, 상기 스캐닝 간섭계에 의해 측정된 시험 물체의 하나의 이상의 위치 각각에 대응하는 스캐닝 간섭 측정 신호에 적합시키게 하며, 상기 적합도에 기초하여 상기 시험 물체에 관한 정보를 결정하게 하도록 구성된, 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 판독 가능한 매체를 포함하는 장치.
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