NL1032881C2 - Optisch monsterkarakteriseringssysteem. - Google Patents
Optisch monsterkarakteriseringssysteem. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1032881C2 NL1032881C2 NL1032881A NL1032881A NL1032881C2 NL 1032881 C2 NL1032881 C2 NL 1032881C2 NL 1032881 A NL1032881 A NL 1032881A NL 1032881 A NL1032881 A NL 1032881A NL 1032881 C2 NL1032881 C2 NL 1032881C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- sample
- diffraction
- pattern
- light
- wavelength
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 12
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 6
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 99
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000000572 ellipsometry Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 235000012773 waffles Nutrition 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
-
- 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
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
- G01B11/2513—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object with several lines being projected in more than one direction, e.g. grids, patterns
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4788—Diffraction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/9501—Semiconductor wafers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
- G01N21/95607—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method
- G01N2021/95615—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method with stored comparision signal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
- G01N21/95607—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
Korte aanduiding: Optisch monsterkarakteriseringssysteem.
ACHTERGROND
1. Gebied van de Uitvinding 5 [0100] De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op het karakteriseren van monsters, in het bijzonder op optische systemen voor het karakteriseren van monsters zoals van een patroon voorziene en niet van een patroon voorziene halfgeleiderwafels.
2. Stand van de Techniek 10 [0101] Optische technieken kunnen worden gebruikt voor het verkrijgen van informatie omtrent materialen. Optische technieken kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt voor het karakteriseren van substraten zoals halfgeleiderwafels.
[0102] Naarmate de inrichtingsdichtheid op wafels toeneemt, wordt het belangrijker om snel nauwkeurige informatie omtrent de niet van een patroon 15 voorziene (blanco) en van een patroon voorziene substraten te verkrijgen.
Bestaande technieken kunnen echter tijdrovend en ingewikkeld zijn en kunnen de wafel niet adequaat bemonsteren. Bovendien zijn sommige bestaande technieken destructief; dat wil zeggen, ze vereisen dat de wafel wordt beschadigd teneinde de in een patroon gevormde inrichtingselementen te analyseren. Daarom kan 20 karakterisering van werkelijke productiewafels niet worden uitgevoerd.
[0103] Een techniek die kan worden gebruikt voor het karakteriseren van, van een patroon voorziene wafels is inspectie van de patronen met behulp van een optische microscoop met hoge versterking, een aftastelektronenmicroscoop (“scanning electron microscope”) (SEM) of een andere afbeeldingstechniek. Deze 25 technieken kunnen echter niet een compleet beeld van de wafelpatronen verschaffen. Omdat een, van een patroon voorziene wafel miljoenen of tientallen miljoenen inrichtingselementen (bijvoorbeeld transistoren) kan bevatten, kan slechts een klein percentage van de inrichtingselementen worden gekarakteriseerd.
[0104] Een andere techniek die kan worden gebruikt voor het 30 karakteriseren van wafels is ellipsometrie. Ellipsometrie is een optische techniek die de verandering meet in de polarisatie wanneer licht tegen een oppervlak wordt gereflecteerd. Hoewel ellipsometrie een belangrijk gereedschap is voor het verwerven van informatie omtrent sommige monsterkarakteristieken (bijvoorbeeld voor het meten van laagdikte en brekingsindex) verschaft dit geen informatie 1032881 2 omtrent enkele andere monsterkarakteristieken, zoals mechanische spanning en patroon-integriteit.
SAMENVATTING
[0105] Systemen en technieken voor het karakteriseren van monsters 5 (zoals van een patroon voorziene en niet van een patroon voorziene substraten) voor het verkrijgen van monsterinformatie. De technieken kunnen worden gebruikt voor het snel verkrijgen van informatie omtrent monsterkarakteristieken zoals monsterkromming, kromtrekken, mechanische spanning en vervuiling. Voor van een patroon voorziene monsters kunnen de technieken patrooninformatie alsmede 10 monster-informatie verschaffen.
[0106] In het algemeen, in een aspect, omvat een monster-karakteriseringssysteem een monsterhouder ingericht voor het positioneren van een te karakteriseren monster en een detectiesysteem gepositioneerd en ingericht voor het ontvangen van aan het monster door diffractie verstrooid licht. Het door diffractie 15 verstrooide licht omvat een eerste diffractiepatroon corresponderend met het door diffractie verstrooide licht van een eerste golflengte en een tweede diffractiepatroon corresponderend met het door diffractie verstrooide licht van een tweede andere golflengte. De monsterhouder kan zijn ingericht voor het verplaatsen van het monster ten opzichte van een sondebundel.
20 [0107] Het systeem omvat verder een processor ingericht voor het ontvangen van een signaal indicatief voor het door het monster door diffractie verstrooide licht, dat door het detectiesysteem wordt ontvangen. De processor kan verder zijn ingericht voor het bepalen van één of meer monsteroppervlak-karakteristieken van het eerste gebied van het monsteroppervlak met behulp van 25 een of meer ontvangen signalen. De monsteroppervlakkarakteristieken kunnen ten minste één van substraatspanning, kromtrekken van het substraat, substraatkromming en substraatvervuiling omvatten.
[0108] Het substraat kan een van een patroon voorzien substraat zijn en de processor kan verder zijn ingericht voor het bepalen van één of meer patroon- 30 karakteristieken van het eerste gebied van het monsteroppervlak. De patroon-karakteristieken kunnen bijvoorbeeld patroonperiodiciteit, patroonnauwkeurigheid, patroonherhaalbaarheid, patroonsteilheid, patroonbeschadiging, patroon-verstoring en patroonoverlapping omvatten.
[0109] Het systeem omvat een coherente multi-golflengte lichtbron 3 gepositioneerd voor het uitzenden van het aan het monster door diffractie te verstrooien licht.
[0110] Het detectiesysteem omvat verder een op afstand van de monster- houder gepositioneerd scherm en kan verder een camera gepositioneerd voor het 5 ontvangen van licht van het scherm en voor het genereren van een signaal indicatief voor het door het monster door diffractie verstrooide licht. De camera kan ten minste één omvatten van een ladings-gekoppelde inrichting (“charged coupled device”) (CCD) camera, een complementaire metaal-oxide-halfgeleider (“complementary metal oxide semiconductor”) (CMOS) camera en een fotodiodedetectorgroepering.
10 [0111] Deze en andere kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden uit de onderstaande gedetailleerde beschrijving van de voorbeeldimplementaties gelezen in samenhang met de bijgaande tekeningen.
KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN 15 [0112] Figuur 1 is een schema van een monsterkarakteriseringssysteem ;
[0113] Figuur 2A is een kromtrekkingscontourafbeelding die kan worden verkregen met behulp van een systeem zoals het systeem van figuur 1;
[0114] Figuur 2B is een krommingsvectoranalyse-afbeelding die kan worden verkregen met behulp van een systeem zoals het systeem van figuur 1; 20 [0115] Figuur 3 is een schema van een monsterkarakteriseringssysteem overeenkomstig enkele uitvoeringsvormen;
[0116] Figuur 4 is een diffractiepatroon dat kan worden verkregen met behulp van een systeem zoals het systeem van figuur 3; en
[0117] Figuur 5 is een diffractiepatroon van een, van een patroon voorzien 25 monster verkregen met behulp van een laserlichtbron.
[0118] Dezelfde verwijzingscijfers in de verschillende tekeningen duiden dezelfde elementen aan.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING
[0119] Hierin verschafte systemen en technieken maken een efficiënte en 30 nauwkeurige monsterkarakterisering mogelijk. Zowel van een patroon voorziene als niet van een patroon voorziene wafels kunnen snel worden gekarakteriseerd door het analyseren van diffractiepatronen die worden gegenereerd wanneer coherent licht wordt verstrooid door de wafel. De technieken zijn verder niet-destructief, zodat werkelijke productwafels kunnen worden gekarakteriseerd (indien gewenst).
4
[0120] Figuur 1 toont een uitvoeringsvorm van een systeem 100 ingericht voor het karakteriseren van een monster 110 zoals een van een patroon voorziene of een niet van een patroon voorziene halfgeleiderwafel. Licht wordt door een coherente lichtbron 120 gegenereerd en een sondebundel 108 wordt op het monster 5 110 gericht met behulp van (bijvoorbeeld) een prisma 125.
[0121] Het monster 110 kan op een trap 105 worden gemonteerd zodat relatieve verplaatsing tussen het monster 110 en een sondebundel 108 kan worden verschaft. De trap 105 kan een translatie- en rotatietrap zijn (bijvoorbeeld een X, Y, θ-trap), die een goniometer kan omvatten. De sondebundel 108 die in zijn 10 hoofdafmetingen ongeveer 0,1 pm (micrometer) tot 10 mm kan zijn (bijvoorbeeld zijn diameter voor een in hoofdzaak circulaire bundel) kan het monster 110 aftasten voor het verkrijgen van data op een veelheid posities. De sondebundel 108 kan bijvoorbeeld het monster 110 volgens een raster aftasten om data voor een “afbeelding” van monsterkarakteristieken te verkrijgen. Merk op dat één of meer 15 optische elementen kunnen worden gebruikt om de afmetingen van de sondebundel 108 op het monster 110 te vergroten of te verkleinen. Kleinere sondebundels 108 kunnen worden gebruikt om meer gedetailleerde informatie omtrent het monster 110 te verkrijgen terwijl grotere sondebundels 108 kunnen worden gebruikt om een wafel sneller te karakteriseren. Dit verschaft een significante flexibiliteit voor verschillende 20 karakterisingstoepassingen.
[0122] Teneinde het monster 110 te karakteriseren, wordt licht aan het monster 110 door diffractie verstrooid en wordt een diffractiepatroon gedetecteerd op een detectie-systeem 115 waarvan een deel op een afstand d van het oppervlak is gepositioneerd. Het detectiesysteem 115 kan bijvoorbeeld een scherm 117 25 omvatten dat op een afstand d van het monster 110 is gepositioneerd en een camera 118 (zoals een CCD camera) gepositioneerd voor het ontvangen van licht van het scherm 117 en voor het genereren van één of meer signalen indicatief voor het ontvangen licht. Het scherm kan gereflecteerd licht 112 detecteren (het nulde-orde-diffractiemaximum) alsmede door diffractie verstrooide bundels 113 van 30 hogere orde (bijvoorbeeld licht corresponderend met eerste-orde-diffractiemaxima).
[0123] Het voorbeeld van figuur 1 toont een uitvoeringsvorm waarin licht op een monster 110 invalt loodrecht op de ideale positie van het oppervlak van het monster 110 (dat wil zeggen loodrecht op een vlak corresponderend met de ideale positie van het oppervlak). Wanneer het oppervlak van het monster 110 niet vlak is 5 in het door het invallende licht bemonsterde gebied, zal de gereflecteerde bundel 112 het scherm 117 doorsnijden op een positie verschoven van een ideale positie 116. De verschuiving kan de kromtrekkingsvector worden genoemd.
[0124] Licht kan ook spiegelend op het oppervlak van het monster 110 5 invallen (dat wil zeggen onder een hoek anders dan loodrecht op de beoogde positie van het oppervlak van het monster 110, zoals aangegeven met de sondebundel 108'). Voor deze uitvoeringsvormen kan het detectiesysteem 115 een deel hebben gepositioneerd voor het ontvangen van door diffractie verstrooid licht van het monster 110. Monsteroppervlaktekarakteristieken en/of patroonkarakteristieken 10 kunnen worden berekend met behulp van technieken die rekening houden met de betreffende toegepaste invalshoek.
[0125] Wanneer het monster 110 een niet van een patroon voorziene wafel omvat, kan het resulterende diffractiepatroon indicatief zijn voor monsteroppervlak-eigenschappen zoals monsterkromtrekking, kromming, totale en plaatselijke 15 mechanische spanning en kan de aanwezigheid van vervuiling (bijvoorbeeld deeltjes) aantonen. Het gedetecteerde signaal kan worden gebruikt voor het op een aantal manieren karakteriseren van de niet van een patroon voorziene wafel. Figuur 2A toont bijvoorbeeld een kromtrekkingscontourafbeelding 205 van een monster 210 (zoals een niet van een patroon voorziene wafel). Figuur 2B toont een krommings-20 vectoranalyse-afbeelding 215 van het monster 210.
[0126] Wanneer het monster 110 een van een patroon voorziene wafel is, is het resulterende diffractiepatroon niet alleen indicatief voor de wafelkromtrekking en -spanning, maar ook voor patroonkarakteristieken. Het systeem 100 kan met behulp van inverse Fouriertransformatie van het door diffractie verkregen beeld, een 25 patroonintegriteitskarakteristiek over een groot gebied verschaffen voor het verkrijgen van patroon informatie. Er kan bijvoorbeeld informatie indicatief voor periodiciteit, patroonnauwkeurigheid, patroonherhaalbaarheid, patroonsteilheid, patroonbeschadiging, patroon verstoring en patroonoverlapping worden verkregen.
[0127] Het systeem 100 kan verder één of meer stuurorganen omvatten 30 zoals een stuurorgaan 130 en één of meer processoren zoals een processor 140.
Het stuurorgaan 130 kan de trap 105, de lichtbron 120 en/of het detectiesysteem 115 sturen. Als eerste voorbeeld kan het stuurorgaan 130 de trap 105 sturen om het monster 110 zodanig te positioneren dat de sondebundel 108 een eerste gebied op een eerste tijdstip bemonstert en kan het detectiesysteem 115 sturen om data op 6 het eerste tijdstip te verkrijgen. Op een tweede later tijdstip kan het stuurorgaan 130 de stuurtrap 105 sturen om het monster 110 zodanig te positioneren dat de sondebundel 108 een tweede ander gebied op een tweede later tijdstip bemonstert en kan het detectiesysteem sturen om data op het tweede latere tijdstip te 5 verkrijgen. Het stuurorgaan 130 kan de lichtbron 120 sturen voor het selecteren van één of meer betreffende golflengten of voor het sturen van andere parameters.
[0128] De processor 140 kan informatie ontvangen indicatief voor een positie op het monster 110 die op een betreffende tijdstip wordt gekarakteriseerd en kan ook informatie ontvangen indicatief voor een intensiteit van een 10 diffractiepatroon op verschillende posities van het detectiesysteem 115 op het betreffende tijdstip. De processor 140 kan met behulp van de ontvangen informatie monsterkarakteristieken (zoals wafelkarakteristieken en/of patroonkarakteristieken) bepalen.
[0129] Een systeem zoals het systeem 100 van figuur 1 kan snelle, 15 nauwkeurige en flexibele karakterisering van een monster verschaffen. De bundel- afmetingen kunnen bijvoorbeeld worden aangepast voor het op een betreffend tijdstip bemonsteren van een gewenst gebied. Bovendien kan de afstand d tussen het monster en het detectiesysteem worden vergroot of verkleind om de effectieve versterking te vergroten of te verkleinen, alsmede voor het verbeteren van de 20 resolutie.
[0130] Aanvullende voordelen kunnen worden verkregen door het monster met behulp van verschillende golflengten van coherent licht te karakteriseren. Wanneer diffractieve elementen met een onderlinge afstand d die worden belicht door licht met golflengte λ onder een hoek Θ is de diffractievoorwaarde ηλ = 2d sin Θ 25 (waarin n de orde van diffractie is). Omdat de diffractievoorwaarde afhankelijk is van zowel de patroonafmetingen als de golflengte, zullen verschillende golflengten van het licht verschillend reageren met verschillende patronen.
[0131] Figuur 3 toont een systeem 300 ingericht voor het genereren van een sondebundel 308 omvattende een veelheid golflengten, welke kunnen worden 30 gebruikt voor het karakteriseren van een monster 310 zoals een halfgeleiderwafel. Een coherente lichtbron 320 omvat één of meer lasers zoals een multi-golflengte-argon-ionlaser 321 voor het genereren van coherent licht van ten minste twee verschillende golflengten. Een argon-ionlaser kan bijvoorbeeld licht genereren met golflengten van 457,9; 465,8; 472,7; 476,5; 488,0; 496,5; 501,7 en 514,5 nm.
7
Hoewel figuur 3 een enkele laser toont die verschillende golflengten genereert, kunnen ook verschillende lasers worden gebruikt.
[0132] Het licht wordt gedispergeerd overeenkomstig de golflengte met behulp van een dispersief element zoals een diffractierooster 322 (bijvoorbeeld een 5 1200 mm'1 rooster). Elk van de golflengten van het gedispergeerde licht kan gecollimeerd worden met behulp van een collimatorlenssamenstel 232 en dan gemultiplext met behulp van een optische multiplexer 324. Het resulterende licht kan naar het monster 310 worden gericht met behulp van één of meer elementen zoals een prisma 325. Zoals boven opgemerkt, kan licht onder normale inval op het 10 monster 310 worden gericht of kan spiegelend op het monster 310 worden gericht.
[0133] In het voorbeeld van figuur 3 omvat de trap 305 een XY-translatie-trap 306 en een goniometer 307 ingericht voor het verschaffen van gemeten meetgegevens van de rotatie van het monster 310. De trap 305 kan worden gestuurd met behulp van een stuur-orgaan (bijvoorbeeld een geïntegreerd trapstuur- 15 orgaan en/of systeemstuurorgaan, niet getoond).
[0134] De sondebundel 308 wordt door het monster 310 door diffractie verstrooid, waardoor een spiegelbundel 312 en door diffractie verstrooide bundels 313 worden gegenereerd. De bundels 312 en 313 worden op een scherm 317 ontvangen. Het diffractiepatroon is een Fouriergetransformeerdbeeld van het 20 patroon dat patrooninformatie bevat.
[0135] Een camera 318 (zoals een ladingsgekoppelde inrichting of CCD camera, een complementaire metaal-oxide-halfgeleider of CMOS camera of een fotodiodegroeperingscamera) ontvangt licht van het scherm 317 en genereert signalen indicatief voor de intensiteit van het diffractiepatroon op posities op het 25 scherm 317. De signalen indicatief voor het diffractiepatroon kunnen worden ontvangen door een processor om op basis van de signalen, één of meer monster-karakteristieken te bepalen.
[0136] Voor verschillende, invallende golflengten kan de camera 318 een golflengtegevoelige camera zijn, zoals een kleuren-CCD camera. Zoals boven 30 opgemerkt, zijn verschillende golflengten gevoeliger voor patroonkenmerken van bepaalde afmetingen. Bijgevolg kan een eerste golflengte meer volledige informatie omtrent bepaalde patroonkenmerken verschaffen, terwijl een tweede andere golflengte meer volledige informatie omtrent andere patroonkenmerken kan verschaffen. Het gebruik van verschillende golflengten kan dus een speciaal δ voordeel verschaffen voor monsters waarin verschillende kenmerkafmetingen van belang zijn.
[0137] Figuur 4 toont een diffractiepatroon 490 dat kan worden verkregen met behulp van een systeem zoals het systeem 300 van figuur 3 met blauw en groen 5 invallend licht. Blauw licht heeft een kortere golflengte zodat de diffractiemaxima corresponderend met door diffractie verstrooid blauw licht dichter bij elkaar liggen dan de diffractiemaxima corresponderend met door diffractie verstrooid groen licht. In figuur 4 zijn diffractiemaxima 460 corresponderend met een spiegelbundel 312 over een kromtrekkingsvector 462 verschoven ten opzichte van de ideale positie 10 461. De ideale positie 461 is de positie waarop de spiegelbundel 312 zou worden gedetecteerd bij afwezigheid van kromtrekking in het gebied van het monster dat op een betreffend tijdstip wordt gekarakteriseerd. Het diffractiepatroon 490 omvat verder een aantal intensiteitsmaxima, zoals de punten 465B (corresponderend met invallend blauw licht) en 465G (corresponderend met invallend groen licht).
15 [0138] Voor een "volmaakt" monster in het door de sondebundel bemonsterd gebied zullen de diffractiemaxima een groepering van punten met scherpe randen vormen, waarbij de posities van de punten kunnen worden berekend met behulp van de golflengte van het licht en de monsterparameters. Voor een monster met tekortkomingen zullen de grenzen van de punten echter vervaagd zijn 20 en kunnen hun posities afwijken van de berekende posities. Omdat de ruimtelijke intensiteitsvariatie van het diffractiepatroon de Fouriertransformatie van de diffractiestructuur is, kan intensiteitsinformatie worden verkregen met behulp van het detectiesysteem 315 en een uitgevoerde inverse Fouriertransformatie. Het resultaat van de inverse Fouriertransformatie kan worden vergeleken met een 25 resultaat voor een ideaal monster en/of patroon, om monsterkarakteristieken te bepalen. Als alternatief kan de intensiteitsvariatie voor een ideaal monster worden bepaald (bijvoorbeeld de Fouriertransformatie van het ideale monster en/of patroon) en worden vergeleken met de verkregen intensiteitsdata. Figuur 5 toont een voorbeeldillustratie van een diffractiepatroon voor een van een patroon voorziene 30 wafel die door een smalle laserbundel wordt belicht. De vervaging van de diffractiepunten geeft aan dat het een monster met tekortkomingen is. Het contrast tussen punten en puntvrije gebieden geeft informatie over de patroonintegriteit (periodiciteit en/of regelmatigheid).
[0139] In implementaties kunnen de bovenbeschreven technieken en hun 9 variaties ten minste gedeeltelijk als computersoftware-instructies worden geïmplementeerd. Deze instructies kunnen worden opgeslagen op één of meer door een machine leesbare opslagmedia of inrichtingen en worden uitgevoerd door bijvoorbeeld één of meer computerprocessoren of kunnen veroorzaken dat de 5 machine de beschreven functies en bewerkingen uitvoert.
[0143] Een aantal implementaties zijn beschreven. Hoewel slechts enkele implementaties bovenstaand gedetailleerd zijn geopenbaard, zijn andere modificaties mogelijk en deze beschrijving beoogt al deze modificaties te omvatten en meer in het bijzonder elke modificatie die voor een deskundige voorspelbaar is.
10 Het invallende licht kan bijvoorbeeld op verschillende manieren naar het monster worden gezonden (bijvoorbeeld met gebruik van minder, meer en/of andere optische elementen dan die zoals geïllustreerd). Voorts kan een relatieve beweging tussen het monster en de sondebundel worden verschaft door het monster te verplaatsen (zoals getoond), door de sondebundel te verplaatsen of beide. Ten minste een deel 15 van het optische systeem kan bijvoorbeeld worden ingericht voor het door de sondebundel aftasten van een vast monster.
[0144] Bovendien kunnen, anders dan een enkel stuurorgaan, verschillende stuurorganen worden gebruikt. Een trapstuurorgaan en een afzonderlijk detectiesysteemstuurorgaan kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt.
20 Stuurorganen kunnen ten minste gedeeltelijk gescheiden zijn van andere systeem-elementen of kunnen met één of meer systeemelementen zijn geïntegreerd (bijvoorbeeld een trapstuurorgaan kan geïntegreerd zijn in een trap). Bovendien kunnen verschillende processoren worden gebruikt welke signaalprocessoren en/of dataprocessoren kunnen omvatten.
25 [0145] Ook is beoogd dat die conclusies welke het woord “middelen” gebruiken alleen worden geïnterpreteerd onder 35 U.S.C. 112, zesde paragraaf. Bovendien wordt beoogd dat geen beperkingen uit de beschrijving in een conclusie kunnen worden gelezen anders dan die beperkingen welke nadrukkelijk in de conclusies zijn vervat. Bijgevolg vallen andere uitvoeringsvormen binnen de 30 navolgende conclusies.
10
Lijst met verwiizinasciifers 105 Trap 110 Monster 5 120 Coherente lichtbron 130 Stuurorgaan 140 Processor 305 Monstertrap X, Y & rotatie 307 Goniometer 10 310 Monster 313 Door diffractie verstrooide bundel 317 Scherm 318 CCD-camera 321 Multi-golflengte Ar-ionlaser 457,9; 465,8; 472,7; 476,5; 488,0; 15 496,5; 501,7 en 514,5 nm 322 Diffractierooster 1200 mm'1 323 Collimatorlenssamenstel 324 Optische multiplexer 330 Gemultiplexte bundel 20 331 Prisma 332 Door diffractie verstrooide bundel 333 Spiegelbundel (bevat vlakheid, kromtrekkingsvector) 334 Fouriergetransformeerd beeld bevat patroon-integriteit 490 Beeldscherm 25 495 Spiegelbundel 1032881
Claims (5)
1. Monsterkarakteriseringssysteem omvattende: een monsterhouder voor het positioneren van een te 5 karakteriseren monster; een coherente multi-golflengte lichtbron; een diffractierooster ingericht voor het van de coherente lichtbron ontvangen van licht met een veelheid golflengtes en voor het door diffractie dispergeren van het ontvangen licht in een veelheid door diffractie gedispergeerde 10 bundels, waarbij elke bundel een voor de bundel unieke golflengte heeft; een veelheid collimatorlenssamenstellen, die overeenkomt met het aantal door difractie gedispergeerde bundels, waarbij elk collimatorlenssamenstel is ingericht voor het ontvangen van een andere van de door diffractie gedispergeerde bundels en voor het in een gecollimeerde bundel 15 omvormen van de ontvangen bundel; een optische multiplexer ingericht voor het ontvangen van de gecollimeerde bundels van de veelheid collimatorlenssamenstellen om een gedeelte van een monster te belichten met een gemultiplexte bundel, waarbij het monster is gepositioneerd om een diffractiepatroon op een inspectiescherm te reflecteren, 20 waarbij het diffractiepatroon een samenstel van diffractiemaxima van elk van de bundels met een unieke golflengte is; een detectiesysteem gepositioneerd voor het vormen van een beeld van het diffractiepatroon; en een processor ingericht voor het uitvoeren van een inverse 25 Fourier transformatie op het door het detectiesysteem afgebeelde diffractiepatroon om monsteroppervlakkarakteristieken te bepalen van het belichte gedeelte van het monster, waarbij de monsterhouder wordt gestuurd om het monster te verplaatsen om meerdere gedeelten van het monster te karakteriseren.
2. Systeem volgens conclusie 1, waarin het detectiesysteem is voorzien van een camera, die ten minste één van een ladingsgekoppelde inrichting (“charge coupled device”) (CCD) camera, een complementaire metaal-oxide-halfgeleider (“complementary metal oxide semiconductor”) (CMOS) camera en een fotodiodedectector-groepering omvat. 1032881
3. Systeem volgens conclusie 1 of 2, waarbij de monsteroppervlakkarakteristieken ten minste één van substraatspanning, substraatkromtrekking, substraatkromming en substraatvervuiling bevat.
4. Systeem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij 5 de monsterhouder een translatie- en rotatietrap is.
5. Systeem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de coherente multi-golflengte lichtbron een argon-ionlaser is. 10 1032881
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/291,246 US7440094B2 (en) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | Optical sample characterization system |
US29124605 | 2005-11-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1032881A1 NL1032881A1 (nl) | 2007-05-31 |
NL1032881C2 true NL1032881C2 (nl) | 2008-06-10 |
Family
ID=38087102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1032881A NL1032881C2 (nl) | 2005-11-30 | 2006-11-16 | Optisch monsterkarakteriseringssysteem. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7440094B2 (nl) |
JP (1) | JP2007155721A (nl) |
KR (1) | KR20070056947A (nl) |
DE (1) | DE102006053794A1 (nl) |
NL (1) | NL1032881C2 (nl) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8514385B2 (en) * | 2005-08-26 | 2013-08-20 | Camtek Ltd | Device and method for inspecting an object |
US20090157426A1 (en) * | 2007-12-12 | 2009-06-18 | Mckesson Financial Holdings Limited | Methods, apparatuses & computer program products for facilitating efficient distribution of data within a system |
US20100197508A1 (en) * | 2009-02-03 | 2010-08-05 | The Administrator of the National Aeronautics and Space Administration, United States of America | Integrated Universal Chemical Detector with Selective Diffraction Array |
US20110066446A1 (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-17 | Arien Malec | Method, apparatus and computer program product for providing a distributed registration manager |
US20110218819A1 (en) * | 2010-03-02 | 2011-09-08 | Mckesson Financial Holdings Limited | Method, apparatus and computer program product for providing a distributed care planning tool |
US8805900B2 (en) | 2012-03-30 | 2014-08-12 | Mckesson Financial Holdings | Methods, apparatuses and computer program products for facilitating location and retrieval of health information in a healthcare system |
US20140152804A1 (en) * | 2012-12-05 | 2014-06-05 | Seagate Technology Llc | Sub-pixel imaging for enhanced pixel resolution |
US10510440B1 (en) | 2013-08-15 | 2019-12-17 | Change Healthcare Holdings, Llc | Method and apparatus for identifying matching record candidates |
US11114185B1 (en) | 2013-08-20 | 2021-09-07 | Change Healthcare Holdings, Llc | Method and apparatus for defining a level of assurance in a link between patient records |
JP6065875B2 (ja) * | 2014-06-02 | 2017-01-25 | 横河電機株式会社 | 偏光検査装置 |
JP6476617B2 (ja) * | 2014-07-04 | 2019-03-06 | 株式会社Sumco | 半導体基板表面の有機物汚染評価方法およびその利用 |
KR102272697B1 (ko) * | 2014-07-24 | 2021-07-02 | 삼성전자주식회사 | 분광 타원편광 측정 시스템과 방법 및 데이터 분석 장치와 방법 |
EP3502615A1 (en) | 2017-12-21 | 2019-06-26 | EpiGan NV | A wafer surface curvature determining system |
CN115356022B (zh) * | 2022-08-11 | 2023-10-20 | 无锡卓海科技股份有限公司 | 一种基于白光光源的薄膜应力测量装置及方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3964830A (en) * | 1973-03-30 | 1976-06-22 | Fujitsu Ltd. | Method for inspecting flaws of material |
US4291990A (en) * | 1978-01-27 | 1981-09-29 | Vlsi Technology Research Association | Apparatus for measuring the distribution of irregularities on a mirror surface |
WO2000000817A1 (en) * | 1998-06-30 | 2000-01-06 | Kla - Tencor Corporation | A system and method for analyzing topological features on a surface |
US20020122174A1 (en) * | 2001-03-01 | 2002-09-05 | Akira Hamamatsu | .Apparatus and method for inspecting defects |
US20020140930A1 (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Youlin Lin | System and method for performing optical inspection utilizing diffracted light |
US6512578B1 (en) * | 1997-07-10 | 2003-01-28 | Nikon Corporation | Method and apparatus for surface inspection |
US20040233439A1 (en) * | 2003-02-22 | 2004-11-25 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3879131A (en) * | 1974-02-06 | 1975-04-22 | Bell Telephone Labor Inc | Photomask inspection by real time diffraction pattern analysis |
US5264912A (en) * | 1992-02-07 | 1993-11-23 | Tencor Instruments | Speckle reduction track filter apparatus for optical inspection of patterned substrates |
US5361137A (en) * | 1992-08-31 | 1994-11-01 | Texas Instruments Incorporated | Process control for submicron linewidth measurement |
JPH10239038A (ja) * | 1997-02-26 | 1998-09-11 | Nikon Corp | 表面状態検査装置 |
JP3971943B2 (ja) * | 2002-03-26 | 2007-09-05 | アイエスオーエー、 インク | 光学的検査方法及び光学的検査システム |
-
2005
- 2005-11-30 US US11/291,246 patent/US7440094B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-11-15 DE DE102006053794A patent/DE102006053794A1/de not_active Withdrawn
- 2006-11-16 NL NL1032881A patent/NL1032881C2/nl not_active IP Right Cessation
- 2006-11-16 KR KR1020060113184A patent/KR20070056947A/ko not_active Ceased
- 2006-11-29 JP JP2006322234A patent/JP2007155721A/ja active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3964830A (en) * | 1973-03-30 | 1976-06-22 | Fujitsu Ltd. | Method for inspecting flaws of material |
US4291990A (en) * | 1978-01-27 | 1981-09-29 | Vlsi Technology Research Association | Apparatus for measuring the distribution of irregularities on a mirror surface |
US6512578B1 (en) * | 1997-07-10 | 2003-01-28 | Nikon Corporation | Method and apparatus for surface inspection |
WO2000000817A1 (en) * | 1998-06-30 | 2000-01-06 | Kla - Tencor Corporation | A system and method for analyzing topological features on a surface |
US20020122174A1 (en) * | 2001-03-01 | 2002-09-05 | Akira Hamamatsu | .Apparatus and method for inspecting defects |
US20020140930A1 (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Youlin Lin | System and method for performing optical inspection utilizing diffracted light |
US20040233439A1 (en) * | 2003-02-22 | 2004-11-25 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102006053794A1 (de) | 2007-08-02 |
KR20070056947A (ko) | 2007-06-04 |
US20070121105A1 (en) | 2007-05-31 |
JP2007155721A (ja) | 2007-06-21 |
US7440094B2 (en) | 2008-10-21 |
NL1032881A1 (nl) | 2007-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL1032881C2 (nl) | Optisch monsterkarakteriseringssysteem. | |
NL1034928C (nl) | Systeem voor het functioneel behandelen van wafelspanning. | |
KR102386664B1 (ko) | 분광 빔 프로파일 계측 | |
US6597446B2 (en) | Holographic scatterometer for detection and analysis of wafer surface deposits | |
JP3709431B2 (ja) | 微細構造化表面での角度依存回折効果の高速測定装置 | |
KR102781740B1 (ko) | 반도체 웨이퍼 상의 높이를 측정하기 위한 방법 및 장치 | |
US7061623B2 (en) | Interferometric back focal plane scatterometry with Koehler illumination | |
US7615752B2 (en) | Apparatus and method for enhanced critical dimension scatterometry | |
KR102760925B1 (ko) | Hsi 기반 검사 장치 | |
KR102198743B1 (ko) | 동시 다중-각도 분광법 | |
TW201734417A (zh) | 用於擴展之紅外線光譜橢偏量測之系統及方法 | |
JP2005530144A (ja) | 単一構造の光学測定法 | |
TW200938964A (en) | Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization | |
KR20180097776A (ko) | 개선된 스폿 크기 능력을 갖는 단일 파장 엘립소메트리 | |
KR20130043568A (ko) | 나노구조의 cd에 대한 광학 측정 시스템 및 측정 방법 | |
KR100795543B1 (ko) | 마이크로 광학소자 어레이의 3차원 표면조도 측정장치 | |
US20230205095A1 (en) | Method and system for determining one or more dimensions of one or more structures on a sample surface | |
Barnes et al. | Quantitative microscope characterization for optical measurements with sub-nm parametric uncertainties | |
RU2560245C1 (ru) | Способ мультиспектральной визуализации и устройство для измерения критического размера наноструктур | |
JP2021071302A (ja) | 物体検査装置および物体検査方法 | |
Sumriddetchkajorn et al. | An optically non-destructive, non-contact, and vibration-insensitive edge quality assessment system for semiconductor and harddisk drive industries |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AD1A | A request for search or an international type search has been filed | ||
RD2N | Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report) |
Effective date: 20080207 |
|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20100601 |