发明名称 使用宽频反射法之制程终点检测方法
摘要 一种于一图案化基底之处理期间决定一相关参数之方法,其包含:获得以一具有宽频光谱之光束照射图案化基底之至少一部分所得之量测的净反射比(reflectance)光谱、计算一模拟的净反射比光谱以成为来自构成图案化基底之部分的不同区之反射比的加权非相干总和、及决定一参数组,其提供介于量测净反射比光谱与模拟净反射比光谱之间的紧密匹配。针对低于之一选定过渡(transition波长的波长,一第一光学模型被使用以计算来自各区之反射比以成为来自相应于其构成区(region)之横向个别区域(areas)之薄膜堆叠的反射场的加权相干总和。针对高于过渡波长的波长,一根据有效介质近似之第二光学模型被使用以计算来自各区之反射比。
申请公布号 TWI276802 申请公布日期 2007.03.21
申请号 TW092122019 申请日期 2003.08.11
申请人 泛林股份有限公司 发明人 维亚库玛 佛纳古波
分类号 G01R1/00(2006.01) 主分类号 G01R1/00(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种于一图案化基底之处理期间决定一相关参 数之方法,其包含: 获得以一具有宽频光谱之光束照射图案化基底之 至少一部分所得之量测的净反射比光谱; 计算一模拟的净反射比光谱以成为来自构成图案 化基底之部分的不同区之反射比的加权非相干总 和: 针对低于宽频光谱中之一选定过渡波长的波长,使 用一第一光学模型以计算来自各区之反射比以成 为来自相应于其构成区(region)之横向个别区域( areas)之薄膜堆叠的反射场的加权相干总和; 针对高于宽频光谱中之选定过渡波长的波长,使用 一第二光学模型以计算来自各区之反射比以成为 来自藉由以有效均匀介质取代区中之层而获得之 薄膜堆叠的反射场;及 决定一参数组,其提供介于量测净反射比光谱与模 拟净反射比光谱之间的紧密匹配。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中过渡波长系函 数地取决于图案化基底上之主特征的尺寸。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中决定参数组包 含现场地决定过渡波长之一最佳値。 4.如申请专利范围第1项之方法,其中在低于过渡波 长之波长下,光束之自由空间波长可比得上或小于 图案化基底之部分中之主特征的特征尺寸。 5.如申请专利范围第4项之方法,其中自由空间波长 为特征尺寸之至少2.0倍。 6.如申请专利范围第1项之方法,其中在高于过渡波 长之波长下,光束之自由空间波长系大于图案化基 底之部分中之主特征的特征尺寸。 7.如申请专利范围第6项之方法,其中自由空间波长 大于特征尺寸之2.0倍。 8.如申请专利范围第1项之方法,进一步包含从参数 组提取相关参数。 9.如申请专利范围第8项之方法,其中相关参数系图 案化基底之部分中的特征之垂直尺寸。 10.如申请专利范围第1项之方法,其中相应于第一 光学模型中之横向个别区域的薄膜堆叠为等向且 均匀的。 11.如申请专利范围第1项之方法,其中使用第一光 学模型以计算反射比包含模拟图案化基底之部分 为具有额定地无关极化反射比。 12.如申请专利范围第1项之方法,进一步包含在决 定参数组之前应用一损失因数至模拟的净反射比, 此损失因数系正比于其来自图案化基底之部分的 非镜面反射。 13.如申请专利范围第1项之方法,其中以有效的均 匀介质取代区中之层的步骤包含模拟图案化基底 之部分中的特征为均匀介质中之内含物。 14.如申请专利范围第1项之方法,其中决定参数组 包含计算介于量测净反射比光谱与模拟净反射比 光谱之间的最小平方差误差量度并找出使误差量 度最小化之参数组。 15.如申请专利范围第14项之方法,进一步包含放大 误差量度上之相关参数之改变的效应。 16.如申请专利范围第14项之方法,其中计算模拟净 反射比光谱包含接收参数组之一初始猜测组。 17.如申请专利范围第1项之方法,其中获得量测净 反射比光谱包含获得一段时间间隔内之图案化基 底的部分之一反射比光谱组、及设定量测净反射 比光谱至反射比光谱组之平均。 18.一种用以控制一图案化基底之处理的方法,其包 含: 获得以一具有宽频光谱之光束照射图案化基底之 至少一部分所得之量测的净反射比光谱; 计算一模拟的净反射比光谱以成为来自构成图案 化基底之部分的不同区之反射比的加权非相干总 和; 针对低于宽频光谱中之选定过渡波长的波长,使用 一第一光学模型以计算来自各区之反射比以成为 来自相应于其构成区之横向个别区域之薄膜堆叠 的反射场的加权相干总和; 针对高于宽频光谱中之选定过渡波长的波长,使用 一第二光学模型以计算来自各区之反射比以成为 来自藉由以有效均匀介质取代区中之层而获得之 薄膜堆叠的反射场; 决定一参数组,其提供介于量测净反射比光谱与模 拟净反射比光谱之间的紧密匹配; 从该参数组取得一相关参数;及 假如该相关参数之値满足一预定的终点条件时以 信号通知图案化基底之处理的终点。 图式简单说明: 图1A系一半导体基底之横断面图。 图1B显示图1A之半导体基底中所蚀刻之一沟槽。 图1C显示填充以多晶矽之图1B的沟槽。 图1D显示平坦化后之图1C的半导体基底。 图1E显示图1D之沟槽中所形成的一凹槽。 图2系一薄膜堆叠之一般性概图。 图3A系一图案化基底之横断面图,其被用以说明本 发明之部分相干反射比模型的实施例。 图3B显示其分割为两横向个别区域之图3A的图案化 基底。 图3C显示一层介面之反射比模型。 图3D显示一单一层之反射比模型。 图3E系图3A中所示之图案化基底的顶视图。 图4A系一分割为两横向个别区之基底的横断面图 。 图4B系图4A中所示之基底的图案化区域之放大区段 。 图4C显示其分割为垂直个别层之图4A的放大区段。 图4D显示藉由将垂直个别层均匀化于一图案化基 底上之一区域中所形成的薄膜堆叠。 图4E显示取代以均匀化薄膜堆叠之图4A中所示之图 案化基底的两横向个别区。 图5显示依据本发明之一实施例的一制程设定。 图6A系用以检测一图案化基底处理步骤中之一终 点的制程之概要,依据本发明之一实施例。 图6B系用以收集垂直入射反射比资料之制程的概 要,依据本发明之一实施例。 图6C系用以匹配量测反射比光谱至模拟反射比光 谱之制程的概要,依据本发明之一实施例。 图7A系一量测反射比光谱之概图。 图7B系一模拟反射比光谱之概图。 图7C系介于图7A的量测反射比光谱与图7B的模拟反 射比光谱之间的匹配之图示。 图8系介于一量测净反射比光谱与一模拟净反射比 光谱之间的匹配之图示,此模拟净反射比光谱系藉 由部分相干反射比与有效介质近似模型之结合而 获得。
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