发明名称 结构评估方法,半导体装置之制造方法及记录媒体
摘要 提供一种使用光学评估方法的高评估精度之结构评估方法、半导体装置之制造方法及记录媒体。其系经设定程序条件之初始推定值,并以程序模拟器推测半导体装置之要素结构后,计算物理量的测定值之预测值。然后以光学评估方法互相比较半导体装置要素之物理量的实测值与理论计算值,并利用例如快速下降法求出经予测定的半导体装置要素之像正确似的结构。利用该结果,也可将对于在其他半导体装置要素之程序的程序条件加以补正。
申请公布号 TW506007 申请公布日期 2002.10.11
申请号 TW090114582 申请日期 2001.06.15
申请人 松下电器产业股份有限公司 发明人 能泽 克弥;斋藤 彻;久保 实;神泽 好彦
分类号 H01L21/302;H01L21/66 主分类号 H01L21/302
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种结构评估方法,其包括以下之步骤: 步骤(a),其系以光学评估方法取得半导体装置要素 之物理量的复数个实测値; 步骤(b),其系先假设为形成该要素所需之程序条件 ,然后以计算求出经使用该假设程序条件之程序下 所形成的该要素之结构; 步骤(c),其系计算经以上述光学评估方法评估由上 述步骤(b)所求得该要素之结构时所能得物理量的 复数个测定値之预测値;以及 步骤(d),其系根据该要素之物理量的上述复数个实 测値与上述复数个测定値之预测値,推测该要素之 结构。2.如申请专利范围第1项之结构评估方法,其 中在上述步骤(d),则计算用以评估上述复数个物理 量的实测値与上述复数个测定位之预测値间之差 的数値,并且直至该値成为阈値以下为止继续经由 上述步骤(b)、(c)推测上述要素之结构。3.如申请 专利范围第1项之结构评估方法,其中在上述步骤(b )则使用程序模拟器执行上述计算。4.如申请专利 范围第1项之结构评估方法,其中 预先以使用复数个程序条件之程序形成要素,并以 上述光学评估方法预先求出该要素之结构,且预先 将上述复数个程序条件与经由该程序条件所形成 要素之结构间相关关系予以资料库化后, 在上述步骤(b)则根据上述相关关系以计算求出上 述要素之结构。5.如申请专利范围第1至4项中任一 项之结构评估方法,其中之程序系结晶膜之外延生 长程序。6.如申请专利范围第5项之结构评估方法, 其中之结晶膜系含有复数个元素之结晶膜。7.如 申请专利范围第6项之结构评估方法,其中之结晶 膜系包含含有Si及Ge且带隙系呈倾斜而变化的结构 之结晶膜。8.如申请专利范围第1至4项中任一项之 结构评估方法,其中之光学评估方法系使用光谱椭 圆计法及光谱反射率测定法中任一种。9.一种半 导体装置之制造方法,包括以下之步骤: 步骤(a),其系对于包含半导体装置的要素之复数个 晶圆中一个评估用晶圆,以光学评估方法取得上述 要素之物理量的复数个实测値; 步骤(b),其系先假设为形成上述评估用晶圆的要素 所需程序条件,然后以计算求出经由使用该假设程 序条件的程序下所形成上述要素之结构; 步骤(c),其系计算以上述光学评估方法评估经由上 述步骤(b)所求得上述要素之结构的物理量的复数 个测定位之预测値; 步骤(d),其系根据上述评估用晶圆的要素之物理量 的复数个实测値与上述复数个测定位之预测値、 推测上述要素之结构;以及 步骤(e),其系上述评估用晶圆之上述要素之推测结 构与上述复数个晶圆之设计结构间之差异若在于 容许范围外时,则在上述复数个晶圆中至少对于上 述评估用晶圆以外之晶圆加以修正上述程序之程 序条件。10.如申请专利范围第9项之半导体装置之 制造方法,其中之程序系结晶膜之外延生长程序。 11.如申请专利范围第10项之半导体装置之制造方 法,其中之结晶膜系包含复数个元素之结晶膜。12. 如申请专利范围第11项之半导体装置之制造方法, 其中之结晶膜系包含Si及Ge且带隙系呈倾斜而变化 的结构之结晶膜。13.一种记录媒体,系可供组配于 为以光学评估方法执行半导体装置的要素之特性 评估所使用之电脑,其记录着电脑可读之供电脑执 行的以下之步骤: 步骤(a),其系用于取入上述半导体装置的要素之物 理量的复数个实测値; 步骤(b),其系用于先假设为形成上述评估用晶圆的 要素所需程序条件,然后以计算求出经由使用该假 设程序条件的程序下所形成上述要素之结构; 步骤(c),其系用于计算以上述光学评估方法评估经 由上述步骤(b)所求得上述要素之结构的物理量的 复数个测定値之预测値;以及 步骤(d),其系用于根据上述要素之物理量的复数个 测定位之实测値与上述复数个测定位之预测値,推 测上述要素之结构。14.如申请专利范围第13项之 记录媒体,其中在上述步骤(d)计算用以评估上述复 数个物理量的实测値与上述复数个测定値的预测 値间之差的数値,并且直至该位成为阈値以下为止 继续经由上述步骤(b)、(c)推测上述要素之结构。 图式简单说明: 图1系显示本发明实施形态之样本评估及薄膜制造 程序之管理步骤流程图。 图2系显示经依光谱椭圆计法测定结果所得、 光谱之例子图。 图3(a)~(d)各自系依序显示在倾斜组成SiGe-HBT叠层膜 之经予设计的Ge组成率轮廓,条件偏离时之轮廓,使 用程序模拟器的条件推测用轮廓,经补正后的样本 结构之轮廓。 图4系显示为获得图3(a)所示梯形轮廓结构所需程 序条件。 图5系显示使用程序模拟器的样本结构之推测步骤 流程图。 图6系显示经由程序模拟器推测之Ge组成率的外延 层厚度方向轮廓图。 图7系显示SiGe层的Ge组成率之锗烷流量比依存性图 。 图8系显示SiGe层生长速率之锗烷流量比依存性。 图9系经由本发明人等由具有图6所示Ge组成率轮廓 之叠层膜进行模拟的、之光谱。 图10系显示传统样本评估及薄膜制造程序中之管 理步骤流程图。 图11(a)~(d)各自系依序显示在倾斜组成SiGe-HBT叠层 膜之经予设计的Ge组成率轮廓,条件偏离时之轮廓, 假定为一律结构之传统推测轮廓,经补正后的样本 结构之轮廓。
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