(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行な表面を有する対象物の形状および厚さ変動を得るための方法であって、
第１の不等パス干渉計の第１のレファレンス平面と第２の不等パス干渉計の第２のレファレンス平面との間の外側環状領域において前記対象物の周囲の光路を開放したまま、前記第１のレファレンス平面と前記第２のレファレンス平面との間のキャビティ内に前記対象物を支える工程と、
前記第１および第２の不等パス干渉計に対する調節可能なコヒーレント光を受信する工程と、
前記コヒーレント光の波長の変化により得られる周知の位相シフトに応じて多重光インタフェログラムを記録する工程と、
多重位相マップを生成するために、前記各インタフェログラムの位相を抽出する工程と、
各マップから、急な勾配の関心領域を決定する工程と、
前記急な勾配の関心領域の測定を可能にするために前記対象物を傾斜させる工程と、
前記急な勾配の関心領域を含む前記対象物の全表面に及ぶ測定を行う工程と、
を有する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記各インタフェログラムの位相を抽出する工程が、同時期に行われる方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記急な勾配の関心領域を含む前記対象物の全表面に及ぶ測定を行う工程は、
前記対象物が傾斜された後に、前記第１および第２の不等パス干渉計に対する前記コヒーレント光源を受信する工程と、
光の波長の変化により得られる周知の位相シフトに応じて多重光インタフェログラムを記録する工程と、
多重位相マップを生成するために、前記各インタフェログラムの位相を抽出する工程と、
を有する方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、更に、
前記対象物が傾斜された後に、前記第１のレファレンス表面および前記対象物の第１の表面により形成されたインタフェログラムの前記位相を分析することによって、急な勾配の関心領域における前記対象物の第１の表面高さを決定する工程を有する方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、更に、
前記対象物が傾斜された後に、前記第２のレファレンス表面および前記対象物の第２の表面により形成されたインタフェログラムの前記位相を分析することによって、急な勾配の関心領域における前記対象物の第２の表面高さを決定する工程を有する方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、更に、
前記第１のレファレンス表面および前記第２のレファレンス表面により形成されたインタフェログラムの前記位相を分析し、
前記対象物が傾斜された後の、前記第１のレファレンス表面および前記対象物の第１の表面により形成されたインタフェログラムの前記位相と、前記対象物が傾斜された後の、前記第２のレファレンス表面および前記対象物の第２の表面により形成されたインタフェログラムの前記位相と、の合計を減算することによって、前記急な勾配の関心領域における前記対象物の厚さ変動を決定する工程を有する方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、更に、
前記対象物表面全体に及ぶマップを生成するために、前記対象物の複数個の部分表面におけるマップを結合する工程を有する方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法において、
前記急な勾配の関心領域が、前記インタフェログラムを記録するために用いられるカメラにおける画素幅の２倍で割った前記コヒーレント光の波長よりも大きい勾配を有する領域により決定される方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、
前記各インタフェログラムの前記位相を抽出する工程が、コンピュータにより行われる方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法において、
前記インタフェログラムを記録する工程が、ＣＣＤカメラにより行われる方法。
【請求項１１】
不等パス干渉計システムであって、
第１の方向に第１の長さを有する第１のレファレンス平面を備える第１の不等パス干渉計と、
前記第１の方向に第２の長さを有する第２のレファレンス平面を備える第２の不等パス干渉計と、
前記第１のレファレンス平面と前記第２のレファレンス平面との間の隔たりにより区画されるキャビティと、
前記第１のレファレンス平面と前記第２のレファレンス平面との間の外側環状領域において対象物の周囲の光路を開放したまま、前記キャビティ内に前記対象物を支えるホルダと、
前記対象物が前記キャビティ内で傾斜できるように前記ホルダに接続されたモータと、
平行化された放射線ビームを前記第１および第２の不等パス干渉計に向ける放射線標的アセンブリと、
前記第１および第２の不等パス干渉計から受信した放射線を集める放射線収集アセンブリと、
前記平行化された放射線ビームの波長を変化させ、
前記対象物の複数個の表面により形成される複数のインタフェログラムを記録し、
多重位相マップを生成するために前記各インタフェログラムの位相を抽出し、
各マップから、急な勾配の関心領域を決定し、
前記急な勾配の関心領域の測定を可能にするために前記対象物を傾斜させ、
前記急な勾配の関心領域を含む前記対象物の全表面に及ぶ測定を行う論理回路を備えるコントローラと、
を備える不等パス干渉計システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムにおいて、
前記各インタフェログラムの位相を抽出する工程が、同時期に行われるシステム。
【請求項１３】
請求項１１に記載のシステムにおいて、
急な勾配の関心領域を含む前記対象物の全表面に及ぶ測定を行う論理回路が、
前記対象物が傾斜された後に、前記第１および第２の不等パス干渉計に対する調節可能なコヒーレント光を受信し、
前記調節可能なコヒーレント光の波長の変化により得られる周知の位相シフトに応じて多重光インタフェログラムを記録し、
多重位相マップを生成するために、前記各インタフェログラムの位相を抽出する、システム。
【請求項１４】
請求項１１に記載のシステムにおいて、更に、
前記ホルダ内に設置された対象物を備えるシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のシステムにおいて、
前記対象物が傾斜された後に、前記第１のレファレンス表面および前記対象物の第１の表面により形成されたインタフェログラムの前記位相を分析することによって、急な勾配の関心領域における前記対象物の第１の表面高さが決定されるシステム。
【請求項１６】
請求項１４に記載のシステムにおいて、
前記対象物が傾斜された後に、前記第２のレファレンス表面および前記対象物の第２の表面により形成されたインタフェログラムの前記位相を分析することによって、急な勾配の関心領域における前記対象物の第２の表面高さが決定されるシステム。
【請求項１７】
請求項１４に記載のシステムにおいて、
前記第１のレファレンス表面および前記第２のレファレンス表面により形成されたインタフェログラムの前記位相を分析し、
前記対象物が傾斜された後の前記第１のレファレンス表面および前記対象物の第１の表面により形成されたインタフェログラムの前記位相と、前記対象物が傾斜された後の前記第２のレファレンス表面および前記対象物の第２の表面により形成されたインタフェログラムの前記位相と、の合計を減算することによって、前記急な勾配の関心領域における前記対象物の厚さ変動が決定されるシステム。
【請求項１８】
請求項１４に記載のシステムにおいて、更に、
前記対象物表面全体に及ぶマップを生成するために、前記対象物の複数個の部分表面におけるマップの結合を備えるシステム。
【請求項１９】
請求項１１に記載のシステムにおいて、
前記放射線標的アセンブリが調節可能なレーザを備えるシステム。
【請求項２０】
請求項１１に記載のシステムにおいて、
前記第１および第２の不等パス干渉計がフィゾ干渉計であるシステム。
【請求項２１】
請求項１１に記載のシステムにおいて、
前記第１および第２の不等パス干渉計がトワイマン・グリーン干渉計であるシステム。
【請求項２２】
請求項１３に記載のシステムにおいて、
前記急な勾配の関心領域が、前記インタフェログラムを記録するために用いられるカメラにおける画素幅の２倍で割った前記コヒーレント光の波長よりも大きい勾配を有する領域により定義されるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、放射線に基づいた検査技術、および、とりわけ、急な勾配を有するウェハの形状および厚さ変動を測定するのに使用できる干渉形状測定システムおよび方法に関する。
【発明の概要】
【０００２】
本明細書には、急な勾配を有するウェハの両側の表面高さおよび厚さ変動を測定するのに使用できる例示的なシステムおよび方法を記載する。以下の記述において、多数の具体的な細部は、様々な実施形態の完全な理解を得るために説明される。しかし、当業者には、様々な実施形態を、具体的な細部がなくても実施できることが理解されるだろう。他の例では、周知の方法、工程、コンポーネント、および回路は、詳細に説明せず、特定の実施形態が分かりにくくならないようにした。
【０００３】
本発明の第１の態様は、平行な表面を有する対象物の形状および厚さ変動を得るための方法であって、
第１の不等パス干渉計の第１のレファレンス平面と第２の不等パス干渉計の第２のレファレンス平面との間の外側環状領域において前記対象物の周囲の光路を開放したまま、前記第１のレファレンス平面と前記第２のレファレンス平面との間のキャビティ内に前記対象物を支える工程と、
前記第１および第２の不等パス干渉計に対する調節可能なコヒーレント光を受信する工程と、
前記コヒーレント光の波長の変化により得られる周知の位相シフトに応じて多重光インタフェログラムを記録する工程と、
多重位相マップを生成するために、前記各インタフェログラムの位相を抽出する工程と、
各マップから、急な勾配の関心領域を決定する工程と、
前記急な勾配の関心領域の測定を可能にするために前記対象物を傾斜させる工程と、
前記急な勾配の関心領域を含む前記対象物の全表面に及ぶ測定を行う工程と、
を有する方法である。
本発明の第２の態様は、不等パス干渉計システムであって、
第１の方向に第１の長さを有する第１のレファレンス平面を備える第１の不等パス干渉計と、
前記第１の方向に第２の長さを有する第２のレファレンス平面を備える第２の不等パス干渉計と、
前記第１のレファレンス平面と前記第２のレファレンス平面との間の隔たりにより区画されるキャビティと、
前記第１のレファレンス平面と前記第２のレファレンス平面との間の外側環状領域において対象物の周囲の光路を開放したまま、前記キャビティ内に前記対象物を支えるホルダと、
前記対象物が前記キャビティ内で傾斜できるように前記ホルダに接続されたモータと、
平行化された放射線ビームを前記第１および第２の不等パス干渉計に向ける放射線標的アセンブリと、
前記第１および第２の不等パス干渉計から受信した放射線を集める放射線収集アセンブリと、
前記平行化された放射線ビームの波長を変化させ、
前記対象物の複数個の表面により形成される複数のインタフェログラムを記録し、
多重位相マップを生成するために前記各インタフェログラムの位相を抽出し、
各マップから、急な勾配の関心領域を決定し、
前記急な勾配の関心領域の測定を可能にするために前記対象物を傾斜させ、
前記急な勾配の関心領域を含む前記対象物の全表面に及ぶ測定を行う論理回路を備えるコントローラと、
を備える不等パス干渉計システムである。
本明細書に記載される実施形態を、（フィゾ干渉計のような）２個の異なる経路長の干渉計と併せて使用し、ウェハ表面の両側から、および、レファレンス平面から反射された波面で生成したインタフェログラムを記録する２セットの強度フレームを、同時期に得ることができる。これらの強度フレームを、測定システムの波長を変化させることにより、連続して得ることができる。波長を、機械的に、または、好適には、調節可能なレーザ光源を用いて、変化させることができる。本明細書において使用されるように、同時期イベント（contemporaneous event）というフレーズは、所与の技術状況につき、互いに適正な期間内に起こるイベントを言及している。本明細書において使用されるように、用語「同時期の（contemporaneous）」は、「同時に（simultaneous）」を意味すると解釈されるべきではない。複数セットの強度フレームを同時期に得るための、干渉計アセンブリの実施形態は、Freischlad他によって出願された、米国特許第６８４７４５９号の「研磨した不透明プレートにおける形状および厚さ変動を測定するための方法および装置」に記載されており、それらの開示全体が参照により組み込まれる。
【０００４】
一般的に、本明細書に記載した方法は、ウェハ表面とレファレンス平面の間の光路差（ＯＰＤ：optical path difference）の高空間勾配を、ウェハの傾斜を変化させることにより、局所的にゼロにする、または、低減することができるという利点を有する。このことは、インタフェログラムが結像面上で動き回るということ、すなわち、ウェハの傾斜が変化した場合、ウェハ表面における測定領域がシフトするということを意味する。これは、インタフェログラムが、ＯＰＤの空間勾配が小さい領域のみに現れ、測定は、インタフェログラムが現れる領域に対してのみ行うことができるからである。部分ウェハ表面のマップは、ウェハの傾斜位置における各測定により、達成することができる。ウェハ表面における異なる位置に対応する複数のそのようなマップには、急な表面勾配を有するウェハを測定することが必要であるかもしれない。
【０００５】
一般的に、本発明の実施形態におけるシステムおよび方法は、複数個の部分ウェハ表面における測定のマップを結合することにより、急な勾配を有するウェハ表面をカバーする高さマップを実現することができる。
【０００６】
一般的に、本発明の好適な実施形態におけるシステムおよび方法は、両側のウェハの一部または全体の表面高さマップを同時に構成することができ、キャビティ経路差に起因する誤差なしに、ウェハの厚さ変動を測定することができる。
【０００７】
一般的に、本発明の実施形態におけるシステムおよび方法は、測定ウェハよりもサイズの大きな２個のレファレンス平面を採用する。レファレンス平面の中央部が、ウェハ表面に対してインタフェログラムを形成するが、それらの外側環状領域は、それら自身のインタフェログラムを生成する。いくつかの実施形態において、本発明は、レファレンス平面上のその影を見つけることにより、極めて正確に試験ウェハの位置を決定することができるだけでなく、全ての測定に対してレファレンス平面の相対傾斜の変化をモニタすることができる。したがって、ウェハ端における表面勾配の影響を受けずに、ウェハ端の位置を測定することができ、その結果、測定の再現性を有意に増加させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態による干渉計アセンブリの概略図である。
【０００９】
【図２Ａ】実施形態による、急な勾配を有するウェハの形状および厚さ変動を測定するのに使用できる方法の工程を説明するフローチャートである。
【００１０】
【図２Ｂ】実施形態による、急な勾配を有するウェハの形状および厚さ変動を測定するのに使用できる方法の工程を説明するフローチャートである。
【００１１】
【図３】実施形態による不可視干渉デバイスのための、統合された可視パイロットビームの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、実施形態による干渉計アセンブリの概略図である。いくつかの実施形態において、不等パス干渉計は、フィゾ干渉計である。いくつかの実施形態において、不等パス干渉計は、トワイマン・グリーン干渉計である。本発明の実施形態における概観を図１に示す。ウェハ測定のために、ウェハ１６０を、２個の改良したフィゾ干渉計１２０と１４０との間における中央のキャビティ内に設置し、ウェハの両側１６１および１６２が、保持デバイス１７２，１７４によりわずかに覆い隠されるようにする。干渉計１２０および１４０は、以下の方法、すなわち、光をファイバ１２２，１４２に沿って照明器１１０から放出し、偏光ビームスプリッタ１２６，１４６において反射させ、偏向ビームスプリッタ１２６，１４６の偏光方向に対して４５°に位置合わせされた４分の１波長板１２８，１４８を通過させることで作動させることができる。２個のマルチモード光ファイバ１４２，１２２は、照明器１１０から光を集め、それを、２個の干渉計チャネル１４０，１２０における２個の光源位置１４４，１２４に運ぶ。光は、４分の１波長板の後で、円偏光している。次いで、このビームは、レンズ１３０，１５０に伝播し、そこにおいて、ビームは、ウェハ直径より大きなビーム直径で平行化される。次いで、平行化されたビームは、レファレンス平面１３２，１５２に向かって行き、そこにおいて、光の一部がレファレンス平面において反射され、他の部分が伝播する。伝播したビームの中央部は、試験表面１６１，１６２において反射され、伝播したビームの外側部分は、反対のレファレンス平面１５２，１３２に向かって進み、そこでレファレンス平面１５３，１３３において反射される。
【００１３】
ウェハ表面１６１，１６２において反射された光は、ウェハ試験ビームを構成する。反対のレファレンス平面１３３，１５３において反射された光は、キャビティリング試験ビームを構成し、レファレンス平面において反射された光は、レファレンスビームを構成する。３個の反射されたビームは、全て、レファレンス平面１５２，１３２、および、コリメータレンズ１５０，１３０を通って、４分の１波長板１４８，１２８に向かって戻って行く。４分の１波長板の後で、ビームは、出射ビームに対して９０°回転して反射されたビームの偏光面において、直線的に偏光される。反射されたビームが、ビームスプリッタ１４６，１２６に到達すると、それらは、ビームを検出器１５６，１３６にリレーするための結像レンズ１５４，１３４に向かって伝播する。検出器１５６，１３６では、（ウェハ１６０から反射された）試験ビームとレファレンスビームとの間の干渉縞が生じる。
【００１４】
検出器１５６，１３６は、ビデオカメラで構成することができ、そのシグナルは、デジタル化され、さらにコンピュータ１５８，１３８内で処理される。各干渉計チャネルのコンピュータ１５８，１３８は、データ交換および同期のために接続されている。代案として、１個の共通のコンピュータを、両方のチャネルのカメラシグナルを受信するために使用することができる。コンピュータ１５８，１３８は、さらに図３を参照して議論される。
【００１５】
これから、干渉計チャネル１４０の更なる詳細において、データ収集を説明する。第２干渉計チャネル１２０も、同様に動作する。２個のレファレンス平面１５３，１３３およびウェハ１６０は、実質的に並行である。したがって、干渉縞は、検出器１５６上に現れる。レファレンスビームとウェハ試験ビームの干渉により生成された、ウェハ表面に現れる干渉縞の中央部が存在する。さらに、キャビティリング試験ビームおよびレファレンスビームにより生成された干渉縞を有するウェハ１６０を取り囲む領域が存在する。ウェハ表面の勾配によっては、干渉縞が一切ない区域がある可能性がある。干渉縞のないこの区域は、カメラに到達しないような高角度において反射されている試験ビームによって引き起こされる。
【００１６】
いくつかの実施形態において、ウェハ保持デバイス１７２，１７４は、急な勾配を有するウェハ上の局所領域の測定を可能とするために、データ収集の間に、制御された方法で、保持デバイスモータ１７０，１７６により能動的に傾斜され得る。限定ではなく例として、表面勾配が、画素幅であるｗの２倍で割った波長よりも大きい場合、領域は、急な勾配を有すると見なすことができる。ウェハを傾斜させれば、ウェハの関心領域における局所的な急な勾配をゼロにすることができる。関心領域は、検出器１５６，１３６における特定のセンサ領域に対応する。そのような実施形態において、どの傾斜が、ウェハの全領域に広がる完全なデータセットを生じることができるかについて予測を行うことができる。したがって、急な勾配を有するウェハは、ウェハの傾斜の適切なシーケンスにより測定することができる。いくつかの実施形態において、ウェハ保持デバイス１７２および１７４は、真っ直ぐなボディであり、すなわち、相対的に動かすことができない。そのような実施形態において、ウェハ保持デバイス１７２および１７４は、保持デバイスモータ１７０または１７６のいずれかにより、常に一緒に傾斜している。このことは、ウェハの自由な形状をより正確に測定することを可能にする。いくつかの実施形態において、任意の適切なウェハ保持デバイスを、保持されるウェハ上の応力を最小化する垂直なウェハパレットである好適なホルダと共に、使用することができる。そのような実施形態において、このことは、ウェハの自由な形状をより正確に測定することを可能にするかもしれない。動作中、ウェハ保持デバイスは、２台のコンピュータで制御され、角度を正確に制御することを可能にする電圧作動曲げ体を使用することにより、実装することができる。
【００１７】
干渉縞から高さマップを得るために、位相シフトデータ収集法が、干渉縞の位相を抽出するために適用される。いくつかの実施形態において、各インタフェログラムの位相の抽出は、コンピュータにより行うことができる。いくつかの実施形態において、多重光インタフェログラムの記録は、ＣＣＤカメラにより行うことができる。
【００１８】
図２Ａは、実施形態による、急な勾配領域を有するウェハの形状および厚さ変動を測定するのに使用できる方法の工程を説明するフローチャートである。工程２０１において、干渉計を起動することができる。いくつかの実施形態において、ウェハのような、ただしこれに限定されない試験対象物を、干渉計内に設置することができる。限定ではなく例として、干渉計は、フィゾ干渉計、トワイマン・グリーン干渉計などとすることができる。工程２０６において、コヒーレント光を試験対象物に供給することができる。いくつかの実施形態において、コヒーレント光は、調節可能なレーザなどにより供給することができる。工程２１１において、干渉計は、干渉縞を記録することができる。いくつかの実施形態において、多重光インタフェログラムの記録は、ＣＣＤカメラにより行うことができる。工程２１６において、干渉計により記録したデータからインタフェログラムを抽出することができる。いくつかの実施形態において、干渉計における各チャネルからのインタフェログラムの位相の抽出は、コンピュータにより行うことができる。いくつかの実施形態において、位相を抽出する処理は、２台のコンピュータにより行われることができる。
【００１９】
いくつかの実施形態において、これらのインタフェログラムの分析により、急な勾配を有する対象物の表面上の局所関心領域のような、ただしこれに限定されない様々な情報の決定が可能となる。これらの急な勾配領域は、反射された光が、検出器により受信されない角度で戻る場合、高さまたは厚さ情報を生じさせない。工程２２６では、特性を決定するために更なる分析を必要とする急な勾配領域が存在するかを決定するために、対象物表面を分析する。工程２２６において、追加的な分析の局所関心領域が存在する場合、次いで、工程２３１において、ウェハを、ウェハ保持デバイスにより傾斜させることができる。工程中、どの傾斜シーケンスが、ウェハの全領域に及ぶ完全なデータセットを生じることができるかについて予測を行うことができる。
【００２０】
決定した角度にウェハが傾斜されると、未測定の急な勾配領域がなくなるまで工程２０６〜２１６が繰り返されることにより、追加的なインタフェログラムが生成される。工程２２６において、急な勾配のために追加的な分析を必要とする可能性がある領域が存在しない場合、次いで、工程２３６において、対象物表面における完全なパラメータマップが生成されることができる。いくつかの実施形態において、コンピュータは、異なる傾斜において得られ、互いに部分的に重複したすべての部分表面をまとめ、その結果、対象物表面全体に及ぶ測定を実現する。
【００２１】
ウェハ特性に関する追加的な情報は、インタフェログラムから得られる位相マップの分析により得ることができる。限定ではなく例として、Ａとして前側レファレンス平面およびウェハ表面の前側により形成されたインタフェログラムの位相、および、Ｂとして後側レファレンス平面およびウェハ表面の後側により形成されたインタフェログラムの位相、および、Ｃとして前側レファレンス平面のキャビティおよび後側レファレンス平面により形成されたインタフェログラムの位相、を適宜同定すれば、次いで、表面パラメータを以下のように決定することができる。すなわち、Ａは、ウェハの前側表面高さに対応し、Ｂは、ウェハの後側表面高さに対応し、Ｃ−（Ａ＋Ｂ）は、ウェハの厚さ変動に対応する。
【００２２】
図２Ｂは、実施形態によるウェハの形状および厚さ変動を測定するのに使用できる方法の工程を説明するフローチャートである。工程２０５において、レーザを第１波長にして起動する。動作中、レーザ１１０は、干渉計１２０，１４０に対して、波長範囲の電磁波を発生する。
【００２３】
工程２１０において、反射された放射線を捕捉する。いくつかの実施形態では、放射線の波長が変化すると、反射された放射線が捕捉される。反射された放射線は、干渉計１２０，１４０、同時期に、多重インタフェログラムにより、（例えば、ＣＣＤカメラまたは他の適切な記録平面のような）検出器１３６，１５６の方向に向けられる。いくつかの実施形態において、同時期イベントは、所与の技術状況につき、互いに適正な期間内に起こるイベントとして定義することができる。検出器１３６，１５６は、像を保存するためにフレーム取込み器を含むことができ、代案として、コンピュータ１３８，１５８が、この機能の提供のために構成される。あらゆるイベントにおいて、検出器１３６，１５６により得られた像は、即時表示または、続いての利用のための記憶に適切な形式の所望のプロファイルを生成するための処理を行うコンピュータ１３８，１５８に供給される。工程２１５において、反射された放射線における干渉縞が捕捉される。
【００２４】
工程２２０において、得られたデータの量が十分でない場合、次いで、制御は工程２２５に渡り、レーザ１１０により生成した放射線の波長が変化する。いくつかの実施形態において、得られたデータの量が十分でない場合、制御は、工程２２５に渡され、その波長が変化し続ける。例えば、波長は、所定量だけ増加または減少させられることができる。次いで、制御は、工程２１０に戻され、反射された放射線が捕捉される。工程２１０〜２２５は、適切な数のデータサンプルが得られるまで繰り返され、その後、制御は工程２３０に渡され、１個以上のインタフェログラムの位相が、収集したデータから抽出される。いくつかの実施形態において、制御は、その波長変化を停止するために、工程２２５に渡されるが、他の制御は、工程２３０に渡される。いくつかの実施形態において、インタフェログラムの位相は抽出され、保存され得る。
【００２５】
工程２３５において、１個以上のパラメータを、工程２３０において得られた位相から決定する。限定ではなく例として、Ａとして前側レファレンス平面１３３およびウェハ１６０表面の前側１６１により形成されたインタフェログラムの位相、および、Ｂとして後側レファレンス平面１５３およびウェハ１６０表面の後側１６２により形成されたインタフェログラムの位相、および、Ｃとして前側レファレンス平面１３３および１５３のキャビティにより形成されたインタフェログラムの位相を適宜同定すれば、次いで、表面パラメータを以下のように決定することができる。すなわち、Ａは、ウェハ１６０の前側表面高さに対応し、Ｂは、ウェハ１６０の後側表面高さに対応し、Ｃ−（Ａ＋Ｂ）は、ウェハの厚さ変動に対応する。
【００２６】
工程２４０において、対象物上に、各々の位置において対象物の急な勾配のために未測定のパラメータを有する局所領域が存在すると、次いで、工程２４５において対象物を傾斜させる。次いで、工程２０５〜２３５が、急な勾配を有するすべての局所関心領域が十分にマップされるまで行われる。
【００２７】
工程２４０において、急な勾配を有する追加的な局所関心領域が存在しない場合、次いで、工程２５０において、対象物全体に対するパラメータマップを実現することができる。いくつかの実施形態において、コンピュータは、互いに重複したすべての部分表面をまとめることができ、その結果、対象物表面全体に及ぶ測定を実現することができる。
【００２８】
図３は、図１のコンピュータ１３８，１５８を実装するのに使用できる、コンピュータシステムの１つの実施形態における概略図である。コンピュータシステム３００は、コンピュータ３０８および１個以上の付随する入力／出力デバイス３０６を含み、入力／出力デバイス３０６は、スクリーン３０４を有するディスプレイ３０２と、キーボード３１０と、他のＩ／Ｏデバイス３１２と、マウス３１４とを備える。他のデバイス３１２は、タッチスクリーンと、音声動作式入力デバイスと、トラックボールと、システム３００に開発者および／または使用者からの入力を受信することを可能とする、他のあらゆるデバイスを含むことができる。コンピュータ３０８は、システムハードウェア３２０およびランダムアクセスメモリおよび／または読み取り専用メモリ３３０を含む。ファイル保存３８０は、コンピュータ３０８と通信できるように接続されている。ファイル保存３８０は、例えば、１個以上のハードディスクドライブのように内部にあるか、または、例えば、１個以上の外部ハードディスクドライブか、ネットワーク接続ストレージか、または独立したストレージネットワークのように外部にあることができる。
【００２９】
メモリ３３０は、コンピュータ３０８の動作を管理するためのオペレーティングシステム３４０を含む。１つの実施形態において、オペレーティングシステム３４０は、システムハードウェア３２０とのインタフェースを提供するハードウェアインタフェースモジュール３５４を含む。さらに、オペレーティングシステム３４０は、コンピュータ３０８の動作において使用されるファイルを管理する１個以上のファイルシステム３５０と、コンピュータ３０８上で実行されている処理を管理するプロセス制御サブシステム３５２とを含む。オペレーティングシステム３４０は、さらに、オペレーティングシステム３４０と１個以上のアプリケーションモジュール３６２の間のインタフェースを提供するシステム呼び出しインタフェースモジュール３４２を含む。
【００３０】
動作中、コンピュータ３０８上で実行されている１個以上のアプリケーションモジュールおよび／またはライブラリは、システム呼び出しインタフェースモジュール３４２を呼び出し、コンピュータのプロセッサ上で１個以上のコマンドを実行する。システム呼び出しインタフェースモジュール３４２は、コマンドにより必要とされるファイルを管理するためにファイルシステム３５０のサービスを呼び出し、また、コマンドにより必要とされる処理を管理するためにプロセス制御サブシステム３５２を呼び出す。次いで、ファイルシステム３５０およびプロセス制御サブシステム３５２は、システムハードウェア３２０とのインタフェースをとるために、ハードウェアインタフェースモジュール３５４のサービスを呼び出す。
【００３１】
オペレーティングシステム３４０における特定の実施形態は、本明細書に記載された主題に対して重要な意味を持たない。オペレーティングシステム３４０は、ＵＮＩＸ（登録商標）オペレーティングシステム、または（例えば、リナックス、ソラリス他のような）そのあらゆる派生物、またはＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ブランドのオペレーティングシステムとして具体化することができる。
【００３２】
いくつかの実施形態において、コンピュータシステム３００は、ハイブリットデータベース・クエリー・キャッシュを実装するための１個以上のモジュールを含む。図３に示される実施形態において、コンピュータシステム３００は、図２Ａおよび図２Ｂを参照して記載される工程を実現する表面分析モジュール３６２を含む。
【００３３】
本発明を、好適な実施形態および様々な大体の実施形態を参照して、具体的に示し、記載してきたが、当該技術分野の当業者であれば、本発明の意図および範囲から逸脱することなく、形態と細部に変更を加えることが可能であることを認識しよう。本発明を、好適な実施形態および様々な大体の実施形態を参照して、具体的に示し、記載してきたが、当該技術分野の当業者であれば、本発明の意図および範囲から逸脱することなく、形態と細部に変更を加えることが可能であることを認識しよう。
【００３４】
したがって、実施形態を構造的な特徴および／または方法論的な行為に特有の言語で説明したが、請求した主題は、説明した特定の特徴または行為に必ずしも限定されないということが理解されるべきである。正しくは、特定の特徴および行為は、請求した主題を実施する例示的な形態として開示されている。
本発明は、以下の適用例としても実現可能である。
［適用例１］
ウェハのような平行な表面を有する対象物における形状および厚さ変動を得るための方法であって、
２個の干渉計を有する不等パス干渉計アセンブリの起動工程であって、前記不等パス干渉計アセンブリは、
第１の方向に第１の長さＬ１を有する第１のレファレンス平面と、
前記第１の方向に第２の長さＬ２を有する第２のレファレンス平面と、
前記第１のレファレンス平面と前記第２のレファレンス平面との間の隔たりにより区画されるキャビティＤ１と、
前記第１のレファレンス平面と前記第２のレファレンス平面との間の外側環状領域において光路を開放したまま、前記キャビティ内に対象物を支えるウェハホルダと、
局所関心領域の測定を可能にするために、対象物が前記キャビティ内で傾斜できるように前記ウェハホルダに接続された少なくとも１個のウェハホルダモータと、を備える不等パス干渉計アセンブリの起動工程と、
前記不等パス干渉計アセンブリに対する調節可能なコヒーレント光源を受信する工程と、
前記調節可能な光源からの光の波長の変化により得られる周知の位相シフトに応じて多重光インタフェログラムを記録する工程と、
多重位相マップを生成するために、前記各インタフェログラムの位相を抽出する工程と、
対応するインタフェログラムから各マップを決定する工程と、
各マップから、急な勾配を有する局所関心領域を決定する工程と、
急な勾配の関心領域の測定を可能にするために前記ウェハホルダを傾斜させる工程と、
急な勾配領域を含む対象物の全表面に及ぶ測定を行う工程と、
を有する方法。
［適用例２］
適用例１に記載の方法において、
前記各インタフェログラムの位相を抽出する工程が、同時期に行われる方法。
［適用例３］
適用例１に記載の方法において、
急な勾配領域を含む対象物の全表面に及ぶ測定を行う工程は、
前記ウェハホルダが少なくとも１個のウェハホルダモータにより傾斜された後に、前記不等パス干渉計アセンブリに対する調節可能なコヒーレント光源を受信する工程と、
前記調節可能な光源からの光の波長の変化により得られる周知の位相シフトに応じて多重光インタフェログラムを記録する工程と、
多重位相マップを生成するために、前記各インタフェログラムの位相を抽出する工程と、
対応するインタフェログラムから各マップを決定する工程と、
を有する方法。
［適用例４］
適用例１に記載の方法において、
更に、前記キャビティの中に対象物を受け取る工程を有する方法。
［適用例５］
適用例４に記載の方法において、
前記キャビティ内に対象物を支えるウェハホルダは、第１のレファレンス表面から第１の所定距離で、かつ、第２のレファレンス表面から異なる第２の所定距離の位置に設置された対象物を備える方法。
［適用例６］
適用例４に記載の方法において、更に、
前記対象物が前記ウェハホルダにより傾斜された後に、前記第１のレファレンス表面および前記第１の対象物表面により形成されたインタフェログラムの前記位相を分析することによって、急な勾配の局所領域における前記対象物の第１の表面高さを決定する工程を有する方法。
［適用例７］
適用例４に記載の方法において、更に、
前記対象物が前記ウェハホルダにより傾斜された後に、前記第２のレファレンス表面および前記第２の対象物表面により形成されたインタフェログラムの前記位相を分析することによって、急な勾配の局所領域における前記対象物の第２の表面高さを決定する工程を有する方法。
［適用例８］
適用例４に記載の方法において、更に、
前記対象物が前記ウェハホルダにより傾斜された後に、前記第１のレファレンス表面および前記第２のレファレンス表面により形成されたインタフェログラムの前記位相を分析し、
前記対象物が前記ウェハホルダにより傾斜された後に、前記第１のレファレンス表面および前記第１の対象物表面により形成されたインタフェログラムの前記位相と、前記対象物が前記ウェハホルダにより傾斜された後に、前記第２のレファレンス表面および前記第２の対象物表面により形成されたインタフェログラムの前記位相と、の合計を減算することによって、急な勾配の局所領域における前記対象物の厚さ変動を決定する工程を有する方法。
［適用例９］
適用例４に記載の方法において、更に、
前記対象物表面全体に及ぶマップを生成するために、複数個の部分対象物表面におけるマップを結合する工程を有する方法。
［適用例１０］
適用例４に記載の方法において、
急な勾配領域が、カメラにおける画素幅の２倍で割った前記システムに使用される波長よりも大きい勾配を有する領域により決定される方法。
［適用例１１］
適用例１に記載の方法において、
前記各インタフェログラムの位相を抽出する工程が、コンピュータにより行われる方法。
［適用例１２］
適用例１に記載の方法において、
前記多重光インタフェログラムを記録する工程が、ＣＣＤカメラにより行われる方法。
［適用例１３］
不等パス干渉計システムであって、
第１の方向に第１の長さＬ１を有する第１のレファレンス平面と、
前記第１の方向に第２の長さＬ２を有する第２のレファレンス平面と、
前記第１のレファレンス平面と前記第２のレファレンス平面との間の隔たりにより区画されるキャビティＤ１と、
前記第１のレファレンス平面と前記第２のレファレンス平面との間の外側環状領域において光路を開放したまま、前記キャビティ内に対象物を支えるウェハホルダと、
局所関心領域の測定を可能にするために、対象物が前記キャビティ内で傾斜できるように前記ウェハホルダに接続された少なくとも１個のウェハホルダモータと、を備える不等パス干渉計アセンブリと、
平行化された放射線ビームを前記干渉計アセンブリに向ける放射線標的アセンブリと、
前記干渉計アセンブリから受信した放射線を集める放射線収集アセンブリと、
前記平行化された放射線ビームの波長を変化させ、
複数個の表面により形成されるインタフェログラムを記録し、
多重位相マップを生成するために前記各インタフェログラムの位相を抽出し、
対応するインタフェログラムからの各マップを決定し、
各マップから、急な勾配を有する局所関心領域を決定し、
急な勾配の関心領域の測定を可能にするために前記ウェハホルダを傾斜させ、
急な勾配領域を含む対象物の全表面に及ぶ測定を行う論理回路を備えるコントローラと、
を備える不等パス干渉計システム。
［適用例１４］
適用例１３に記載のシステムにおいて、
前記各インタフェログラムの位相を抽出する工程が、同時期に行われるシステム。
［適用例１５］
適用例１３に記載のシステムにおいて、
急な勾配領域を含む対象物の全表面に及ぶ測定を行う論理回路が、
前記ウェハホルダが少なくとも１個のウェハホルダモータにより傾斜された後に、前記不等パス干渉計アセンブリに対する調節可能なコヒーレント光源を受信し、
前記調節可能な光源からの光の波長の変化により得られる周知の位相シフトに応じて多重光インタフェログラムを記録し、
多重位相マップを生成するために、前記各インタフェログラムの位相を抽出し、
対応するインタフェログラムから各マップを決定する、システム。
［適用例１６］
適用例１３に記載のシステムにおいて、更に、
前記干渉計アセンブリにおいて、前記キャビティ内に設置された対象物を備えるシステム。
［適用例１７］
適用例１６に記載のシステムにおいて、
前記対象物が前記ウェハホルダにより傾斜された後に、前記第１のレファレンス表面および前記第１の対象物表面により形成されたインタフェログラムの前記位相を分析することによって、急な勾配の局所領域における前記対象物の第１の表面高さが決定されるシステム。
［適用例１８］
適用例１６に記載のシステムにおいて、
前記対象物が前記ウェハホルダにより傾斜された後に、前記第２のレファレンス表面および前記第２の対象物表面により形成されたインタフェログラムの前記位相を分析することによって、急な勾配の局所領域における前記対象物の第２の表面高さが決定されるシステム。
［適用例１９］
適用例１６に記載のシステムにおいて、
前記対象物が前記ウェハホルダにより傾斜された後に、前記第１のレファレンス表面および前記第２のレファレンス表面により形成されたインタフェログラムの前記位相を分析し、
前記対象物が前記ウェハホルダにより傾斜された後の前記第１のレファレンス表面および前記第１の対象物表面により形成されたインタフェログラムの前記位相と、前記対象物が前記ウェハホルダにより傾斜された後の前記第２のレファレンス表面および前記第２の対象物表面により形成されたインタフェログラムの前記位相と、の合計を減算することによって、急な勾配の局所領域における前記対象物の厚さ変動が決定されるシステム。
［適用例２０］
適用例１６に記載のシステムにおいて、更に、
前記対象物表面全体に及ぶマップを生成するために、複数個の部分対象物表面におけるマップの結合を備えるシステム。
［適用例２１］
適用例１３に記載のシステムにおいて、
前記放射線標的アセンブリが調節可能なレーザを備えるシステム。
［適用例２２］
適用例１６に記載のシステムにおいて、
前記キャビティ内に対象物を支えるウェハホルダは、第１のレファレンス表面から第１の所定距離で、かつ、第２のレファレンス表面から異なる第２の所定距離の位置に設置された対象物を備えるシステム。
［適用例２３］
適用例１３に記載のシステムにおいて、
前記不等パス干渉計がフィゾ干渉計であるシステム。
［適用例２４］
適用例１３に記載のシステムにおいて、
前記不等パス干渉計がトワイマン・グリーン干渉計であるシステム。
［適用例２５］
適用例１６に記載のシステムにおいて、
急な勾配領域が、カメラにおける画素幅の２倍で割った前記システムに使用される波長よりも大きい勾配を有する領域により定義されるシステム。
【図１】
0005546533.tif 000002
【図２Ａ】
0005546533.tif 000003
【図２Ｂ】
0005546533.tif 000004
【図３】
0005546533.tif 000005