(57)【要約】  本発明は、半導体ウェハ（１００）上に堆積または形成された膜（１０４）の光学特性を測定するためのシステム（２０１）および方法を提供する。膜の試験領域（２０６）内にあって、互いに重なり合わない複数の位置（２１６）において、上記膜の化学線照射量よりも低い放射線照射量で光学特性を測定する。この結果、上記測定によって上記膜内に化学変化が引き起こされることはない。従来技術による方法に対して上記測定を較正して、その結果を調整係数または較正係数によって調節してもよい。
2007518983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜の光学特性を測定する測定方法であって、
膜が上部に形成された基板を用意する工程と、
上記膜の第１の位置の光学特性を測定する工程と、
上記膜における、上記第１の位置とは異なる位置にあって、それぞれが近くに位置する第２の位置のうちの少なくとも１つの第２の位置の光学特性を測定する工程とを含み、
上記第１の位置と、上記少なくとも１つの第２の位置とは、上記膜の第１領域を形成しており、
さらに、上記第１の位置と、上記少なくとも１つの第２の位置とにおいて測定したそれぞれの光学特性の測定結果を平均値化することによって、上記膜の上記第１領域における光学特性の平均値を求める工程を含むことを特徴とする測定方法。
【請求項２】
上記第１の位置と、上記少なくとも１つの第２の位置とにおいて測定したそれぞれの光学特性の測定結果は、上記膜の屈折率を意味することを特徴とする請求項１に記載の測定方法。
【請求項３】
上記第１の位置と、上記少なくとも１つの第２の位置とにおいて測定したそれぞれの光学特性の測定結果は、上記膜の厚さ、上記膜の吸収もしくは上記膜の光透過速度が含まれることを特徴とする請求項１に記載の測定方法。
【請求項４】
上記第１の位置の光学特性を測定する工程と、上記少なくとも１つの第２の位置の光学特性を測定する工程とにおいては、該第１の位置及び該第２の位置のそれぞれに、上記基板に、エネルギーとともに放射線を照射することを特徴とする請求項１に記載の測定方法。
【請求項５】
上記膜が放射線感受性膜であり、
該放射線感受性膜は、化学線感受性線量によって化学的に改変可能な膜であることを特徴とする請求項４に記載の測定方法。
【請求項６】
上記第１の位置の光学特性を測定する工程と、上記少なくとも１つの第２の位置の光学特性を測定する工程とにおいては、上記化学線感受性線量の約５０％〜９０％の線量を用いることを特徴とする請求項５に記載の測定方法。
【請求項７】
上記放射線感受性膜は、放射線感受性レジストを有していることを特徴とする請求項５に記載の測定方法。
【請求項８】
上記光学特性を測定する工程では、上記第１領域内の、互いに異なる位置にありながら、且つ各々が近くに位置している複数の第２の位置の光学特性を測定することを特徴とする請求項１に記載の測定方法。
【請求項９】
さらに、
上記膜の第３の位置の光学特性を測定する工程と、
上記膜における、上記第３の位置とは異なる位置にあって、それぞれが近くに位置する第４の位置のうちの少なくとも１つの第４の位置の光学特性を測定する工程とを含み、
上記第３の位置と、上記少なくとも１つの第４の位置とは、上記膜の第２領域を形成しており、
上記第３の位置と、上記少なくとも１つの第４の位置とにおいて測定したそれぞれの光学特性の測定結果を平均値化することによって、上記膜の上記第２領域における光学特性の平均値を求める工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の測定方法。
【請求項１０】
上記第２領域に複数の第４の位置を有する上記膜では、該第４の位置が、互いに異なる位置にありながら、且つ各々が近くに位置していることを特徴とする請求項９に記載の測定方法。
【請求項１１】
さらに、
請求項１に記載した、上記膜の第１領域における光学特性の平均値を求める方法を用いて、上記膜の少なくとも１つの第３領域の光学特性の平均値を求める工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の測定方法。
【請求項１２】
上記第１の位置と、上記少なくとも１つの第２の位置とにおける総測定位置数Ｎを、下記の式、
【数１】
2007518983.tif 000005
（式中、ＲＩＴｒｕｅは、高い放射線量を用いて測定した安定な膜の光学特性であり、ＲＩＡｖは、上記膜の第１領域における光学特性の平均値であり、ｓは、母分散の平方根であり、そしてＵａ は、適度な自由度およびアルファリスクを有したスチューデントＴ統計である）
を用いて求める工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の測定方法。
【請求項１３】
上記膜は、第１の膜を有しており、
上記第１の膜における上記第１の位置の光学特性を測定する工程と、該膜の少なくとも１つの第２の位置の光学特性を測定する工程とにおいては、第１の放射線量を用いており、
さらに、
上記第１の放射線量よりも高い線量である第２の放射線量を用いて、第２の膜の光学特性を測定する工程と、
上記第２の膜の光学特性の測定結果と、第１の膜における第１の領域の光学特性の測定結果の平均値とを比較する工程とを含み、
比較した差には較正係数が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の測定方法。
【請求項１４】
さらに、
上記第３の膜における第１の位置の光学特性を測定する工程と、
上記第３の膜における、上記第１の位置とは異なる位置にあって、それぞれが近くに位置する第２の位置のうちの少なくとも１つの第２の位置の光学特性を測定する工程とを含み、
上記第１の位置と、上記少なくとも１つの第２の位置とは、上記第３の膜の第１領域を形成しており、
上記第３の膜における上記第１の位置と、上記第３の膜における上記少なくとも１つの第４の位置とにおいて測定したそれぞれの光学特性の測定結果を平均値化することによって、上記第３の膜の上記第１領域における光学特性の平均値を求める工程と、
上記第３の膜の上記第１領域における光学特性の平均値を、上記較正係数を用いて調節する工程とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の測定方法。
【請求項１５】
さらに、
上記膜の化学線感受性線量を決定する工程と、
放射線トランシーバーを用意する工程と、
上記放射線トランシーバーから出射される放射線量を、上記膜の化学線感受性線量よりも線量の低い放射線量まで減衰させる工程と、
上記減衰させた放射線量を用いて、上記膜における上記第１の位置及び上記少なくとも１つの第２の位置の光学特性を測定する工程とを含むことを特徴とする請求項１に記載の測定方法。
【請求項１６】
放射線減衰器もしくは放射線調節器を用いることによって、放射線を減衰することを特徴とする請求項１５に記載の測定方法。
【請求項１７】
上記放射線減衰器は、遮壁を有したものであることを特徴とする請求項１６に記載の測定方法。
【請求項１８】
上記減衰させた放射線量には、光、ＵＶ光、電子、Ｘ線の何れかが含まれることを特徴とする請求項１５に記載の測定方法。
【請求項１９】
膜の光学特性を測定する測定システムであって、
放射線減衰素子と、放射線トランシーバーと、プロセッサとを備えており、
上記放射線トランシーバーは、
上記放射線減衰素子の近傍に設けられているとともに、装置に形成された膜に向けて放射線を照射するための放射線トランスミッタ部と、
減衰した放射線量を用いて上記膜における第１の位置から反射する放射線、及び、該第１の位置とは異なる位置であって、該第１の位置とともに第１領域を構成する、互いに重なり合わないが近くに配されている複数の第２の位置のうちの少なくとも１つの第２の位置から反射する放射線を測定するための放射線検出部とを有しており、
上記減衰した放射線量は、上記放射線トランシーバーから出射されて、放射線減衰器によって減衰された放射線量であり、
上記プロセッサは、上記膜の第１領域の光学特性の平均値を測定するために、上記膜の上記第１の位置の光学特性の測定結果と、上記膜の上記少なくとも１つの第２の位置の光学特性の測定結果とを平均値化するように構成されていることを特徴とする測定システム。
【請求項２０】
上記放射線減衰素子は、放射線減衰器もしくは調節手段を有していることを特徴とする請求項１９に記載の測定システム。
【請求項２１】
上記放射線減衰器は、遮壁、開口部を有するＸ線を通さない材料、またはフィルタを有していることを特徴とする請求項１９に記載の測定システム。
【請求項２２】
上記減衰させた放射線量には、光、ＵＶ光、電子、Ｘ線の何れかが含まれることを特徴とする請求項１９に記載の測定システム。
【請求項２３】
光学特性の測定結果には、上記膜の屈折率、上記膜の厚さ、上記膜の吸収、もしくは上記膜の光透過速度が含まれることを測定システム。
【請求項２４】
上記膜には、化学線感受性線量によって化学的に改変可能な放射線感受性膜が含まれ、
上記放射線減衰素子は、上記放射線トランシーバーから出射された放射線を、上記化学線感受性線量の約５０％〜９０％の線量まで減衰した放射線量にするように構成されていることを特徴とする測定システム。
【請求項２５】
上記放射線トランシーバーは、上記第１領域内の複数の第２の位置の光学特性を測定するように構成されており、
各上記第２の位置は、互いに異なる位置にありながら、且つ各々が近くに位置していることを特徴とする請求項１９に記載の測定システム。
【請求項２６】
上記プロセッサは、上記第１の位置と、上記少なくとも１つの第２の位置とにおける総測定位置数Ｎを、下記の式、
【数２】
2007518983.tif 000006
（式中、ＲＩＴｒｕｅは、高い放射線量を用いて測定した安定な膜の光学特性であり、ＲＩＡｖは、上記膜の第１領域における光学特性の平均値であり、ｓは、母分散の平方根であり、そしてＵａ は、適度な自由度およびアルファリスクを有したスチューデントＴ統計である）
を用いて求めるように構成されていることを特徴とする請求項１９に記載の測定システム。
【請求項２７】
膜の光学特性を測定する測定システムであって、
装置に形成された膜に向けて放射線を送るための手段と、
上記放射線を送る手段から送られた放射線の線量を制御可能に減衰させるための手段と、
上記放射線を送る手段から送られ、上記減衰させるための手段によって減衰し、そして、上記装置に形成された膜における第１の位置によって反射された放射線、及び、該第１の位置とは異なる位置であって、該第１の位置とともに第１領域を構成する、互いに重なり合わないが近くに配されている複数の第２の位置のうちの少なくとも１つの第２の位置によって反射された放射線を測定するための手段と、
上記膜の第１領域の光学特性の平均値を測定するために、上記膜の上記第１の位置の光学特性の測定結果と、上記膜の上記少なくとも１つの第２の位置の光学特性の測定結果とを平均値化するための手段とを備えていることを特徴とする測定システム。
【請求項２８】
上記膜は、化学線感受性線量によって化学的に改変するものであり、
上記放射線を送る手段から送られた放射線を減衰させる上記減衰させるための手段は、上記放射線を送る手段から送られた放射線を、上記膜の上記化学線感受性線量の約５０％〜９０％の線量まで減衰させるように構成されていることを特徴とする請求項２７に記載の測定システム。
【請求項２９】
上記光学特性の測定結果には、上記膜の屈折率、上記膜の厚さ、上記膜の吸収もしくは上記膜の光透過速度が含まれることを特徴とする請求項２７に記載の測定システム。
【請求項３０】
上記減衰した放射線には、光、ＵＶ光、電子、Ｘ線の何れかが含まれることを特徴とする請求項２７に記載の測定システム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
本発明は、一般的には半導体ウェハを試験するためのシステムおよび方法、特に半導体ウェハ上に形成された膜の光学特性を測定するためのシステムおよび方法に関する。
【０００２】
〔発明の背景〕
半導体デバイスは、例えばパーソナルコンピュータ、携帯電話、デジタルカメラ、およびその他の電子機器などの様々な電子アプリケーションに使用されている。１つの集積回路（integrated circuit ; IC）上に、例えば数百ものトランジスタおよびコンデンサが使用されていることもある。半導体デバイスは、半導体ウェハ上に、例えば導体、半導体、絶縁体などの様々な材料層を堆積し、これらの様々な層をパターン形成して回路素子を形成し、そしてこれら回路素子を相互接続することによって製造される。
【０００３】
半導体デバイスの様々な材料層は、一般的にはリソグラフィ法を用いてパターン形成され、部品および回路が形成される。半導体リソグラフィでは、レジストがウェハ基板上に堆積または回転塗布され、そして、例えば紫外線光、電子、またはｘ線などの放射線に選択的に露光される。所望する選択的な露光を行うために、一般的には露光具およびマスクが使用される。ウェハが次の現像工程を経る際に、レジストのパターンが形成される。現像後に残留しているレジスト部分は、次のプロセス中に覆いをする基板領域を保護する。そして、レジストが除去された箇所には、様々な減法プロセス（例えばエッチング）または加法プロセス（例えばイオン注入）が施される。これらのプロセスにおける基板表面上でのパターンは互いに異なっている。エネルギーに露光されるレジスト部分は、現像液として知られている特殊な溶剤中において溶解するか、あるいは溶解しない。照射（露光）部分が溶解する場合は、ポジレジストと称されるマスクのポジ像が生成される。非照射領域が現像液に溶解する場合は、ネガレジストと称されるネガ像がレジストに生じる。
【０００４】
高性能集積回路を製造するためには、例えば２０以上のマスク層が用いられることがある。半導体技術は、例えば高速化および省電力化するために、半導体デバイスのサイズを微細化する傾向にある。さらに微細化された半導体デバイスを得るために、２４８ｎｍまたは１９３ｎｍの波長で露光されるレジストが一般的に用いられている。ここで、「化学線の」という用語は、放射線感受性レジストにおいて光化学変化を起こす放射エネルギーの波長、特に光スペクトルの可視領域および紫外線領域のことを示す。
【０００５】
レジストは、一般的には次の３つの成分を含んでいる。すなわち、結合剤として機能する樹脂または母材と、活性成分または光活性化合物（photoactive compound ; PAC）と、半導体ウェハへ塗布されるまでレジスト材料を液状に保つ溶剤との３つである。レジストの光活性化合物は、化学線に反応して化学反応を起こすレジスト材料の化合物である。
【０００６】
光学特性は、例えばレジストの露光など、半導体材料を放射線へ露光した際の反応を理解する上での基本である。シミュレーションおよびモデリングを行う際には、様々なプロセス条件下におけるプロセス結果を予測するために、膜の光学特性の知識および特徴付けが必要とされる。従って、半導体製造において膜の光学特性を測定することは、フォトリソグラフィによって得られる結果をシミュレートする際に重要である。
【０００７】
パターン形成に影響を及ぼす重要な光学特性として、例えばレジスト材料の屈折率が挙げられる。従って、半導体ウェハ上に形成された膜の化学線波長または露光波長における屈折率の実数部分（real component ; RI）および虚数部分（imaginary component ; k）などの光学特性を測定できることが重要である。ウェハ表面全体における膜の屈折率にバラつきがある点に関心が集まることが多い。このため、ウェハ全体の多数の位置において多数（例えば４９）の測定が行われる。
【０００８】
放射線感受性レジスト材料の光学特性を測定するにあたっては、一般的に、材料が変化しやすい波長、あるいは材料が不安定になる波長において、放射線ビームを用いて材料をプローブする必要があるという重大な問題がある。従って、膜の化学線波長における膜特性を正確に測定することによって、材料に化学的および／または物理的変化が生じ得る。半導体ウェハ上に堆積された膜部分は、測定および試験プロセス中に露光されることがある。これによって、上記膜は、例えば材料層またはパターン生成レジストとして使用不可能となる。従って、半導体ウェハ上に堆積された膜の光学特性（例えば屈折率）を、膜に化学変化を起こさせないように測定するための方法およびシステムが必要とされている。
【０００９】
上記したような問題は、本発明の最良の形態によって解決される。本発明は、半導体基板の上に設けられた複数の膜の光学特性を測定するための方法、及びシステムを提供するものである。半導体基板の上に設けられた膜におけるある領域の光学特性を測定するためには、まず、該膜の照射線量よりも少ない線量で第１の位置の光学特性を測定する。また、同じく、該膜の照射線量よりも少ない線量で、複数ある第２の位置のうちの少なくとも１つの第２の位置の光学特性を測定する。ここで、該第２の位置は、第１の位置とは異なる位置でありながら近くに位置している。そして、上記第１の位置の光学特性の測定結果と、上記少なくとも１つの第２の位置の光学特性の測定結果とを平均値化して、膜の該ある領域における光学特性の平均値を求める。基板上に設けられた膜の複数の領域の数だけ、重畳しないように上記の測定が繰り返される。第１の膜では、本明細書において説明する測定方法とともに、従来方法を用いて測定することによって、調節もしくは較正係数を求めることができる。そのようにすれば、第２の膜では、本発明の測定方法を用いて測定でき、その測定結果を上記した調節係数を用いて調整することができる。
【００１０】
本発明の実施形態によれば、本発明の光学特性測定方法では、膜が上部に形成された基板を用意する工程と、上記膜の第１の位置の光学特性を測定する工程と、上記膜における、上記第１の位置とは異なる位置にあって、それぞれが近くに位置する第２の位置のうちの少なくとも１つの第２の位置の光学特性を測定する工程とを含んでおり、上記第１の位置と、上記少なくとも１つの第２の位置とは、上記膜の第１領域を形成している。そして、上記第１の位置と、上記少なくとも１つの第２の位置とにおいて測定したそれぞれの光学特性の測定結果は、平均値化されて上記膜の上記第１領域における光学特性の平均値が得られる。
【００１１】
本発明に係る、膜の光学特性を測定する測定システムの実施形態によれば、該システムには、放射線減衰素子と、上記放射線減衰素子の近傍に設けられた放射線トランシーバーとを備えている。放射線トランシーバーは、上記放射線減衰素子の近傍に設けられているとともに、装置に形成された膜に向けて放射線を照射するための放射線トランスミッタ部を有している。また、放射線トランシーバーは、減衰した放射線量を用いて上記膜における第１の位置から反射する放射線、及び、該第１の位置とは異なる位置であって、該第１の位置とともに第１領域を構成する、互いに重なり合わないが近くに配されている複数の第２の位置のうちの少なくとも１つの第２の位置から反射する放射線を測定するための放射線検出部を有している。ここで、上記減衰した放射線量は、上記放射線トランシーバーから出射されて、放射線減衰器によって減衰された放射線量である。さらに、放射線トランシーバーは、上記膜の第１領域の光学特性の平均値を測定するために、上記膜の上記第１の位置の光学特性の測定結果と、上記膜の上記少なくとも１つの第２の位置の光学特性の測定結果とを平均値化するように構成されているプロセッサを有している。
【００１２】
また、本発明に係る、膜の光学特性を測定する測定システムの別の実施形態によれば、装置に形成された膜に向けて放射線を送るための手段と、上記放射線を送る手段から送られた放射線の線量を制御可能に減衰させるための手段と、上記放射線を送る手段から送られ、上記減衰させるための手段によって減衰し、そして、上記装置に形成された膜における第１の位置によって反射された放射線、及び、該第１の位置とは異なる位置であって、該第１の位置とともに第１領域を構成する、互いに重なり合わないが近くに配されている複数の第２の位置のうちの少なくとも１つの第２の位置によって反射された放射線を測定するための手段とを備えている。そして、該システムは、上記膜の第１領域の光学特性の平均値を測定するために、上記膜の上記第１の位置の光学特性の測定結果と、上記膜の上記少なくとも１つの第２の位置の光学特性の測定結果とを平均値化するための手段を備えている。
【００１３】
本発明の実施形態の効果としては、放射線感受性膜であっても化学的変化を生じさせることなく、光学特性を正確に測定することができるという点にある。膜における特定の慮域内において近接した複数の領域を少なく且つ短い線量で何度も測定するため、安定な膜の光学特性を測定する場合よりも信号／ノイズ比は低くなる。屈折率といった光学特性を本発明の方法に基づけば測定することが可能である。例えば、ある基板表面の複数の領域にわたって低い線量の測定が複数回行われることによって、ある基板表面の膜の屈折率部分布を求めることができる。本発明の実施形態に沿って光学特性の測定を行うことによって、例えば、モデリング目的で、測定対象である膜のリソグラフィのシミュレーションが可能となる。本発明の実施形態に沿って、膜の表面の広範囲にわたって測定線量を分配することによって、測定によって引き起こされる該膜の化学変化を回避することができる。
【００１４】
上述した内容は、本発明の実施形態の特徴と効果の概略を述べたものであり、続く詳細な説明によってより理解されるであろう。本発明の請求項に記載した更なる特徴点および効果については、以下に説明している。なお、本発明の実施形態およびその利点に関する以下の説明は、特許請求の範囲によって規定された本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な変化、置き換え、および修正を加えられることについて理解されたい。
【００１５】
〔図面の簡単な説明〕
本発明および本発明の利点をより完全に理解するために、添付図面と共に以下の説明を参照されたい。添付図面は次の通りである。
【００１６】
図１は、従来技術に従って、複数の位置において膜の光学特性が測定されている、上部に膜が堆積された半導体ウェハの上面図である。
【００１７】
図２は、図１に示すウェハの断面図であって、測定によって膜内に化学変化が起きている状態を示している。
【００１８】
図３は、本発明の実施形態に従って、半導体ウェハ上に形成された膜を測定するためのシステムの概略図を示す。
【００１９】
図４は、本発明の実施形態に従って、１つ以上の位置において膜の光学特性が測定されている上部に膜が堆積された半導体ウェハの上面図である。
【００２０】
図５は、図４に示す測定位置の細部を示す図であって、測定位置において、膜の化学線感受性照射量より低い照射量によって複数の測定が行われている状態を示している。
【００２１】
図６は、ウェハの各位置における複数の測定を原因とする膜内の化学変化は起こっていない、図４に示すウェハの断面図である。
【００２２】
図７は、従来技術による方法を用いて行った測定のヒストグラムを示す。
【００２３】
図８は、本明細書において説明する方法を用いて行った測定のヒストグラムを示す。
【００２４】
図９は、本発明の実施形態による、膜の光学特性の測定方法を示すフローチャートである。
【００２５】
図１０は、従来技術による方法を用いて、本発明の実施形態による測定結果を較正する方法を示すフローチャートである。
【００２６】
図１１は、本明細書において説明する方法を用いて行った測定のヒストグラムであって、本発明の実施形態による調整係数を用いて較正されている。
【００２７】
それぞれの図面において対応している数字および符号は、別段の説明がない限り、対応した部分を表している。上記図面は、好ましい実施形態に関連した態様を分かりやすく例証したものであって、範囲を限定するものではない。
【００２８】
〔実施形態の詳細な説明〕
現時点での好ましい実施形態の形成および使用について以下に詳述する。しかしながら本発明は、様々な具体的状況において応用可能な多くの概念を提供していることについて理解されたい。説明されている具体的な実施形態は、本発明の具体的な形成方法および使用方法を単に例証したものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【００２９】
本発明は、具体的な状況、すなわち半導体ウェハまたは基板における好ましい実施形態に関連して説明する。しかし本発明は、例えば別の物体上に堆積または形成された膜にも応用可能である。本発明の実施形態は、不安定な（変化しやすい）材料、あるいは放射線感受性材料の光学特性を測定するために用いられることが好ましい。しかし本発明の実施形態は、安定した材料、あるいは放射線非感受性材料の光学特性の測定にも適用可能である。
【００３０】
例えば膜などの材料の光学特性の１つとして、屈折率が用いられる。屈折率は、ＲＩ（実数）とｋ（虚数）という２つの要素の複素数の和である。
ｎ＝ＲＩ＋（ｉ・ｋ）
上記において、実数部分であるＲＩは、真空を通過する放射線の速度と、任意の媒体を通過する放射線の速度との比率である。要素ｋは虚数部分であって、媒体または膜によって吸収または損失する光量またはエネルギー量に関連している。
【００３１】
従来技術による屈折率の測定では、膜に向けてエネルギーを与え該膜の材料からの反応が測定される。例えば、シリコンなどの半導体材料を含んだ基板上に堆積された膜の場合、光が膜に影響を及ぼして、強度の周期パターンに対する波長または入射角度との周期的パターンが後方反射される。これは定在波として知られている。この定在波から、波長の関数として膜の屈折率が算出される。屈折率は、一般的には波長に依存している。
【００３２】
図１の上面図および図２の断面図には、上部に膜１０４が堆積された基板１０２を有する半導体デバイス１００が示されている。従来技術による方法では、膜１０４の屈折率を測定するために、基板１０２の複数の試験領域１０６に向かって紫外線光などの光を照射して、膜１０４から反射された光を測定することによって、膜１０４の屈折率を測定する。
【００３３】
光学特性の測定精度は、所定の測定に対する反応の信号／ノイズ比を最適化することに基づいている。そして、通常は、測定誤差、および測定時間を低減するためには、比較的大量の光照射量を用いている。化学線に対して安定な膜１０４（酸化材料や窒化材料など）であれば、大量の光放射量は問題ではない。このような膜であれば、１５７ｎｍの実測光を大量に照射しても物理的特性に有意な変化は起こらない。しかし、測定される膜１０４が総合的な実測光照射量に対して感受性があるのであれば、特性を正確に測定するために必要とされる光照射量が原因となって、図２に示すような化学反応１０８が上記膜内に起こり得る。図２は、図１に示す基板１０２の断面図を示している。大量の光線量によって、膜１０４の測定領域にある部分１０８に光化学反応が起こり、これによって膜１０４の屈折率などの物理的特性が変化してしまう可能性がある。膜１０４の物理的特性が変化してしまうと、測定誤差が生じるため望ましくない。すなわち、測定に際しては、測定対象のサンプルに変化を加えることは望ましくない。
【００３４】
本発明の実施形態は、膜内に化学反応を起こさないように膜の光学特性を測定するためのシステムおよび方法を提供することによって、技術的優位性を達成する。膜内に化学反応を起こさないような低い放射線量（例えば、化学線感受性照射量、または膜の露光照射量より少ない放射線量）を用いて膜の光学特性を測定し、互いに重ならない複数の位置において測定を繰り返すことによって、その平均値を、任意の光学特性の正確な測定値とすることができる。
【００３５】
図３には、膜２０４の光学特性を、本発明の一実施形態に従って測定するためのシステム２０１が示されている。デバイス２００と放射線トランシーバー２１２との間には、放射線減衰器２１０を配置することができる。放射線トランシーバー２１２は、任意のプロセッサ２１３と接続させることができる。プロセッサ２１３は、後述する光学特性の較正（キャリブレーション）、測定、および平均値計算を行うことができるように構成されている。
【００３６】
一実施形態では、デバイス２００は、上部に膜２０４が堆積された基板２０２を有する半導体デバイスを有している。基板２０２は、例えば、絶縁層によって覆われたシリコンまたは他の半導体材料を含んだ半導体基板を有していてよい。基板２０２は、図示されていない他の能動素子をさらに含んでいてよい。基板２０２は、例えば、単結晶シリコン上に酸化ケイ素を含んでいてよい。基板２０２は、図示されていない、例えばトランジスタ、ダイオードなどの他の導電層または他の半導体素子を含んでいてよい。シリコンの代わりに、例えばＧａＡｓ、ＩｎＰ、Ｓｉ／Ｇｅ、またはＳｉＣなどの化合物半導体を用いてもよい。デバイス２００は、例えば、上部に膜２０４が形成された別の種類の物体を有していてもよい。デバイス２００は、例えば、プリント基板（printed circuit board ; PCB）、または、表面上に膜２０４が堆積された金属を含んでいてよい。あるいは、デバイス２００は、上部に膜２０４が堆積または形成された他の物体を含んでいてよい。この膜２０４が、光学特性を測定する測定対象である。
【００３７】
放射線トランシーバー２１２は、放射線２１４を、例えば光または別のエネルギーの形態で、放出および受容するように構成されている。放射線２１４が別の種類のエネルギーを含んだものであってもよいが、放射線トランシーバー２１２は、例えば紫外線光、電子、またはエックス線などを放出および受容が可能であるように構成することができる。放射線トランシーバー２１２は、２つの分離した別個の素子を有していてもよい。すなわち、図示していないが、例えば、光源などの放射線放出器と、膜から反射した放射線を測定するための手段（例えばスペクトル光度計）または放射線受容器と、の２つを有していてもよい。
【００３８】
任意の放射線減衰器２１０には、膜２０４の光学特性の測定中に、放射線トランシーバー２１２から放出された放射線２１４を減衰させる遮壁（スクリーン）を一実施形態では有している。。別の実施形態では、放射線減衰器２１０は、放射線トランシーバー２１２から放出された放射線の量を減らすように構成されたフィルタを有している。さらに別の実施形態では、放射線減衰器２１０は、１つ以上の開口が内部に形成された金属のような、Ｘ線を通さない材料を有している。あるいは、放射線減衰器２１０は、膜２０４の光学特性の測定中に、放射線トランシーバー２１２から放出された放射線２１４を減衰するように構成された別のデバイスを含んでいてもよい。
【００３９】
また、放射線トランシーバー２１２から放出された放射線２１４は、図示されているような、放射線トランシーバー２１２に接続された（あるいは部分的に接続された；図示せず）任意の調節手段２１５を用いることによって減衰されてもよい。放射線トランシーバー２１２から放出された放射線２１４の量は、調節手段２１５を用いて手動で減らすようになっていてもよい。調節手段２１５は、システム２０１のオペレータ（図示せず）によって、あるいは、プロセッサ２１３によって電気的に動作可能である。調節手段２１５は、例えば放射線振幅を狭める、あるいは膜２０４の照射時間を短縮することによって、放射線トランシーバー２１２から放出された放射線を減衰させることができる。
【００４０】
一実施形態では、放射線減衰器２１０および／または調節手段２１５が、放射線トランシーバー２１２から放出された放射線２１４を、膜内に顕著な化学反応を起こさせる化学線（本明細書では、これを化学線感受性照射量と称する）の約５０％〜９０％にまで減衰させることが好ましい。
【００４１】
システム２０１は、基板２０２の複数の位置および／または領域において光学特性の測定が可能なような設計されている。例えば、放射線トランシーバー２１２が固定されていて、基板２０２が、ステッパーまたは別のデバイスによって様々な試験位置へと移動できるようになっていてよい。あるいは、基板２０２が固定されていて、放射線トランシーバー２１２が、ステッパーまたは別のデバイスによって様々な試験位置へと移動できるようになっていてよい。あるいは、例えばトランシーバー２１２と基板２０２との両方が、システム２０１内において移動できるようになっていてもよい。
【００４２】
本発明の実施形態によると、膜２０４の屈折率などの光学特性の測定は、図４〜図６に示すように、上部に膜２０４が堆積された基板２０２を有したデバイス２００を用意する工程を含んでいる。図４はデバイス２００の上面図を示しており、図６はデバイス２００の断面図を示している。図５は、図４に示したデバイス２００の領域２０６の細部を示している。
【００４３】
膜２０４の厚さは、例えば約１．５μｍまたはそれ未満であることが好ましく、約０．０５μｍ〜約０．５μｍであるとさらに好ましい。膜２０４の厚さは、これら以外であってもよい。本発明の実施形態によると、膜２０４は、第１の領域２０６ａと、第２の領域２０６ｂ、２０６ｃ、２０６ｄ等の内の少なくとも１つとを含んでいる。膜２０４の光学特性は、図５に示すように、第１の領域２０６ａの第１の位置２１６ａにおいて測定される。膜２０４の光学特性は、第１の領域２０６ａの第２の位置２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅ、２１６ｆ等の内の少なくとも１つにおいて測定される。第２の位置２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅ、２１６ｆ等は、それぞれ、第１の位置２１６ａに近接していると共に、この第１の位置２１６ａとは異なっている。第１の領域２０６ａ内において、第２の位置２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅ、２１６ｆ等は、それぞれ、他の全ての第２の位置２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅ、２１６ｆ等に近接していると共に、これら他の全ての第２の位置２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅ、２１６ｆ等とは異なっている。次に、膜２０４の第１の位置２１６ａにおける光学特性の測定と、膜２０４の第２の位置２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅ、２１６ｆ等の少なくとも１つにおける光学特性の測定とが（例えば、図３に示すプロセッサ２１３によって）平均値化されて、膜２０４の第１の領域２０６ａの光学特性の平均値が算出される。
【００４４】
膜２０４の第１の位置２１６ａ、および第２の位置２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅ、２１６ｆ等の少なくとも１つは、スポットサイズ幅Ｗ１ を有している。このスポットサイズは、図示されているような円形または楕円形であってよいが、例えば正方形、長方形、またはその他の形状であってもよい。第１の位置２１６ａ、および第２の位置２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅ、２１６ｆ等の少なくとも１つは、それぞれ、別の測定位置２１６ａ、２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅ、２１６ｆ等と重なり合うことなく、独自の位置に位置している。例えば、膜２０４の第１の位置２１６ａ、および第２の位置２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅ、２１６ｆ等の少なくとも１つは、それぞれ、別の測定位置２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅ、２１６ｆ等から幅Ｗ２ 分離れて位置していることが好ましい。幅Ｗ２ は、測定スポットサイズ幅Ｗ１ より大きいか、あるいは等しいことが好ましい。
【００４５】
複数の位置２１６ａ、２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅ、２１６ｆ等における光学特性の測定は、膜２０４の化学線感受性照射量よりも低い放射線照射量で行われることが好ましい。例えば、２１６ａ、２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅ、２１６ｆ等における膜２０４の光学特性の測定は、膜２０４の化学線感受性照射量の約５０〜９０％の放射線照射量で行うことができる。膜２０４が、化学線照射量のない安定した材料を有している場合は、例えば、従来技術による膜２０４の光学特性の測定に用いられる通常の照射量よりも低いことが好ましい。
【００４６】
用いる放射線照射量を決定するためには、第１に、膜２０４の化学線感受性照射量が判定される。膜２０４の化学線感受性照射量、または放射線露光量は、例えば膜２０４の製造元から入手することができる。あるいは、例えば、膜２０４を露光する前にその赤外線スペクトルを測定して、化学結合の切断がいつ開始するのかを検査および判定することもできる。（例えば、膜２０４が放射線感受性レジストを含んでいる場合は、）化学線感受性照射量は、例えば膜２０４を化学的に変化させるために必要な最低照射量を測定することによって決定できる。これは、照射量を徐々に増加させるための露光具を用いることによって達成できる。次に、放射線感受性レジスト膜２０４が現像され、そしてプロファイラーを用いて、どれほどの照射量であればポジ放射線感受性レジスト膜２０４の厚さが減るのか（あるいは、どれほどの照射量であればネガ放射線感受性レジスト膜２０４の厚さが増すのか）を判定する。
【００４７】
第２に、放射線トランシーバー２１２（図３）から放射された放射線量を判定する。次に、この放射線量を特定の因数（factor）分減らして、測定中における膜２０４の化学変化を回避する。例えば、膜２０４の光学特性を測定するために用いられる放射線量は、必要であれば、任意の調節手段２１５または任意の光学放射線減衰器２１０、あるいはこれら両方を用いることによって、膜２０４の化学線感受性照射量より少なくなるように調節できる。さらに、放射線トランシーバー２１２から、最長測定時間が判定される。
【００４８】
測定における信号出力が低いため、測定数Ｎは、測定精度における電位損失を考慮することによって決定または算出される。基板２０２表面のマップは、（例えば図３に示すプロセッサ２１３を用いて）測定数Ｎポイントを収容できる十分なスペースを持って形成される。このとき、残しておくスペースを可能な限り小さくすることが好ましい。このように選択した条件下において、基板２０２表面におけるマップ区域において複数の測定が行われ、そして特定の試験領域２０６において行われた複数の測定が平均値化される。また、標準偏差および／または分布が（ここでもまた、例えば図３に示すプロセッサ２１３を用いて）計算されて、測定ノイズによる不確定度が適切であるかどうかが判定される。不確定度が不適切である場合は、所望の結果を達成するためにさらに測定が行われ、そして平均値化される。光学特性測定における放射線照射量は、膜２０４の化学線感受性照射量より少ないため、照射量が少ないほど測定中に感じられるノイズが多いことがある。しかし、複数の測定を平均値化することによって、平均的な測定に要する精度を与えるために必要な測定数Ｎが規定される。なお、測定されている光学特性が屈折率であるときは、測定区域における平均膜厚の小偏差が測定結果に影響を及ぼす可能性は低い。なぜなら、膜厚、ｎおよびｋは独立して算出されるからである。
【００４９】
測定数Ｎを決定するために、分布および必要な精度に基づいて、光学特性測定を行う放射線照射量の統計的分析を行ってもよい。まず、特定の測定照射量における測定の分布を判定する。そして、所定の範囲内の精度を得るために必要な測定数を判定する。このとき、よく知られた統計的方法を用いてよい。
【００５０】
図７は、安定した膜２０４に対する放射線照射量が多い従来技術を用いて光学特性を測定した場合の母集団分布２５０の例を示している。母集団分布２５０は、測定結果のヒストグラムプロットであって、ｙ軸は、ｘ軸沿いの特定の値において得られる測定頻度または測定数を表している。図７〜図９におけるｘ軸上の数字は典型的な数字である。これらの数字は、例えば膜の屈折率または別の光学特性の実数部分、虚数部分、あるいは実数部分と虚数部分との両方を表すことができる。母集団分布２５０は密集（例えば、曲線２５０が急であり、かつ幅が狭い）、また比較的急な曲線が示しているように、信号対雑音比も密集している。例えば、測定の大部分は、図７に示す母集団分布２５０の９５〜１０５の間にある。
【００５１】
図８は、放射線感受性または安定した膜２０４のいずれかに対する放射線照射量を減らした、本明細書に記載の方法を用いて光学特性の測定を行った場合の母集団分布２５２の例を示している。母集団分布２５２は、図７に示す分布２５０ほど密集しておらず（例えば、曲線２５２は緩やかであり、かつ幅が広い）、また緩やかな曲線に表されているように、信号対雑音比も分布２５０ほど密集していない。例えば、測定の大部分は、図８に示す母集団分布２５２の８５〜１１５の間にある。これは、図７に示す分布２５０と同等の精度を得るために、分布２５２においてさらに測定が必要であることを示している。ｘ軸に沿った屈折率の測定は、例えば、ＲＩ＋（ｉ・ｋ）によって表されることが好ましい。
【００５２】
図９は、本発明の一実施形態にかかる方法のフローチャート２２０を示している。まず、上部に膜２０４が形成された基板２０４を用意する（工程２２２）。そして基板２０４の第１の試験領域２０６における複数の試験位置２１６において、膜２０４の光学特性を測定する（工程２２４）。次に、光学特性の測定結果を平均値化する（工程２２６）。これは、膜２０４の複数の試験領域２０６において繰り返され、デバイス２００における光学特性のバラつきが検出される。例えば、第２の試験領域２０６の少なくとも１つにおける複数の試験位置２１６において、光学特性の測定を行うことができる（工程２２８）。そして、第２の試験領域の少なくとも１つに対して、光学特性の試験結果が平均値化される（工程２３０）。
【００５３】
本明細書に記載の光学特性の測定方法の結果を、従来技術による測定方法の結果に対して較正することができる。このような較正の実施例について、図１０のフローチャート２３２に示している。放射線に対して感受性のない膜の光学特性を、本発明の一実施形態（例えば、図９に示すフローチャート２２０に照らして説明した実施形態）を用いて測定する（工程２３４）。放射線に対して感受性のない上記膜の光学特性を、従来技術による方法（例えば、放射線量が多量である方法）を用いて測定する（工程２３６）。工程２３４の測定結果と工程２３６の測定結果とを比較して、調整係数または較正係数を判定する（工程２３８）。次に、本発明の一実施形態（例えば、図９に示すフローチャート２２０に照らして説明した実施形態）に従って、放射線に感受性のある膜の光学特性を測定する。そして、工程２３８において判定した調整係数によって、工程２４０の測定結果を調節する（工程２４２）。
【００５４】
図１１は、安定な膜を用いて本発明の一実施形態に従って測定した複数の測定結果の分布を、本明細書に記載の光学特性測定方法を較正するためにシフトさせることができることを示している。例えば、従来技術による方法を用いて試験された、酸化物などの安定した材料または膜の分布２５４は、図１１に示すように、平均１０５である。次に、本明細書に記載の方法を用いると共に、各試験領域において複数の準化学線感受性照射量を用いることによって、上記安定な膜が試験される。この結果、平均分布が１００であって、かつ、より緩やかでより幅も広い曲線を有した分布２５６が達成される。次に、従来技術による試験方法の結果の平均を達成するために必要な調節量２５８（または較正係数）が算出あるいは判定される。このように、安定した材料を用いて、本発明の実施形態に従って行われた測定を較正するために、シフト２５８させることができる。このようにすれば、後で、不安定な材料の光学特性の測定を本発明の方法を用いて行うことができる。次に、不安定な材料が試験され、算出された調節量２５８によって平均値または平均結果が調節される。調節２５８は、例えば、統計結果の平均に対する補正として用いてもよい。なお、一部のアプリケーションでは、２６０に示すように、調節量２５８はゼロであってもよい。例えば、図３に示す測定システム２０１のプロセッサ２１３は、光学特性の測定結果に調節２５８を加えるように、あるいは光学特性の測定結果を補正するように構成されていてよい。
【００５５】
次に、本発明の一実施形態による放射線感受性レジスト材料を含んだ膜２０４の屈折率の測定の実施例について説明する。放射線感受性レジスト材料２０４が１０ｍＪ／ｃｍ２ で劣化し始めて、そしてｎおよびｋを正確に測定するために必要な放射線照射量またはエネルギービームは１００ｍＪ／ｃｍ２ で膜に影響を及ぼすと仮定する。本発明の一実施形態によると、一回の測定に対する照射量を５ｍＪ／ｃｍ２ へ減らすために、フィルタまたは開口２１０（図３を参照）が用いられる。フィルタまたは開口２１０によって、ごく一部のビームのみが通過できるようになる。測定精度が低下する可能性があるが、しかし、スポットサイズまたは照射されている領域よりも大きい距離分シフトさせながら、重なり合わない別の位置において、例えば約１９回繰り返して測定可能である。例えば、スポットサイズは１０×１０μｍであってよく、次の測定地点の位置は、約２０×１５μｍ分シフトさせてもよい。なお、放射線感受性膜２０４は、放射線の累積照射量に感受性があるため、本発明の実施形態の利点を達成するためには、放射線照射量の低い複数の測定を全く同じ地点において行わないことが好ましい。さもなければ、放射線の累積照射量によって、測定される膜２０４が化学的に変化する可能性がある。統計的解析から、平均ｎおよびｋが真の値に近づくことが予測される。測定数が多いほど、測定精度が上がり、そして信号／ノイズ比が低くなる。膜２０４の放射線感受性がどれほどなのかに関わらず、膜２０４を物理的に変化させないように、測定のための照射量を減らし、測定数を多くすることができる。
【００５６】
光学特性の変化を測定することによって、放射線感受性膜２０４のプロセス効果をモニタしてもよい。光学特性が放射線感受性である場合は、本明細書に記載の光学特性測定方法は、複数のプロセス前および後に行うことができる。この場合、測定される膜２０４の区域を拡大させる必要は必ずしもない。特定の不測の系統誤差による影響を緩和するために、複数の測定に用いるパターンを、完璧に順序付けたマトリックスに配置するのではなくて、無作為化することができる。これはまた、プロセス前後の効果測定を複数行うことによっても可能である。
【００５７】
また、その他の統計的計算を用いて、必要な測定数Ｎを算出することもできる。例えば、正規分布に従った測定数Ｎを計算するために方程式１を用いてよい。
【００５８】
【数１】
2007518983.tif 000003
【００５９】
上記方程式において、ＲＩＴｒｕｅは、安定な膜を用いた従来技術による方法を用いて計算した屈折率であり、ＲＩＡｖは、本発明の一実施形態に従って、放射線照射量を減らして複数の測定を行う屈折率であり、ｓは、母分散の平方根であり、そしてＵａ は、適度な自由度およびアルファリスクを有したスチューデントＴ統計である。なお、例えば別の種類の分布に必要な測定数を計算するためには、別の統計式が適切である。
【００６０】
次に、膜２０４の屈折率を測定するために必要な測定数Ｎを算出する実施例について説明する。従来技術に従って、安定な膜に対して多量の放射線を用いた場合の屈折率の測定が真の値ＲＩＴｒｕｅであり、そして本発明の一実施形態に従って低量の放射線を用いた場合の屈折率の測定が正規分布されると仮定する。例えば、低放射線量による屈折率測定の標準偏差は、０．００１ユニットであると仮定される。さらに、平均測定（ＲＩＡｖ）は、０．０００５内であると仮定する。帰無仮説は、片側各２．５％の両側正規分布であると仮定すると、低放射線量という条件下における平均測定は０．０００５内である。測定数Ｎは、方程式１を用いて計算できる。方程式１では、（ＲＩＴｒｕｅ−ＲＩＡｖ）＝０．０００５ユニット、σ＝０．００１、およびＵａ ＝（Ｎ−２）の自由度を持つＴ統計である。Ｕａ はＮの関数であるため、再度説明する必要があるだろう。例えば、まず、Ｎが非常に大きい数字であると仮定する。そして統計表にてＵａ を調べて、測定数Ｎを計算する。次に（Ｎ−２）の自由度を持つＵａ を調べて、測定数Ｎを再計算する。これは、計算された測定数整数（Ｎｃａｌｃ）が定数となるまで繰り返される。上記実施例および仮定の計算を表１に示す。
【００６１】
【表１】
2007518983.tif 000004
【００６２】
本発明の実施形態は、膜の光学特性を測定するための方法（図９を参照）と、膜の光学特性を測定するためのシステム（図３を参照）とを含んでいる。別の実施形態は、例えば、膜の光学特性を測定するためのアルゴリズムおよび／またはソフトウェアプログラムを含んでいる。例えば、膜の化学線感受性照射量、さらに測定の正確性および精度をプロセッサ２１３に組み込んでよい。スポットサイズ（または測定位置のサイズ）、および、測定中に使用する化学線感受性照射量の割合は、プロセッサ２１３に入力、またはプロセッサ２１３によって計算してよい。例えば、プロセッサ２１３に側定数Ｎ、および精度または補正を入力してよく、あるいはプロセッサ２１３がこれらの値を計算できるようにしてもよい。
【００６３】
本発明の実施形態は、化学増幅された１５７ｎｍの感受性レジストなどの、化学増幅された材料または膜２０４の測定において特に有用である。上記「１５７ｎｍ」とは、レジストが露光される波長、または化学線感受性照射量を表している。化学増幅された膜の別の例として、例えば、化学増幅された１９３ｎｍの感受性レジストが挙げられる。このような種類の放射線感受性レジストは、少量の放射線によって大きな化学変化を起こす量に設計されている。しかし本発明の実施形態は、半導体デバイスの製造に使用される、放射線感受性がより低い膜、あるいは安定な膜にもまた有用である。
【００６４】
本発明の実施形態の利点は、放射線感受性膜２０４内に化学変化を生じさせることなく、膜２０４の光学特性を正確に測定する機能を備えていることを含んでいる。放射線量を低く、かつ照射時間を短くして、例えば膜２０４の特定の領域２０６における位置２１６ａ、２１６ｂ、２１６ｃ等の非常に近接した位置において（図５を参照）多数の測定を行うと、安定な膜の光学特性を測定した場合よりも、信号／ノイズ比が低くなる。例えば屈折率、膜厚、膜の吸収作用、および膜を透過する光の速度などの光学特性は、本発明の実施形態を用いて測定することができる。
【００６５】
基板２０２の表面全体にある複数の領域２０６において（図６を参照）照射量の低い測定を複数行って、例えば、基板２０２の表面全体にある膜２０４の屈折率のバラつきを判定することができる。本発明の実施形態に従って行った測定は、例えば、モデリングする目的のために、測定された膜のリソグラフィをシミュレーションする際に用いることができる。
【００６６】
本発明の実施形態に従って、膜表面のより広い区域に渡って測定を分布させることによって、膜の測定によって生じる化学変化を回避することができる。
【００６７】
本発明の実施形態およびその利点について説明してきたが、特許請求の範囲によって規定された本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な変化、置き換え、および修正を加えられることについて理解されたい。例えば、本発明の範囲内において、本明細書に記載の多くの特徴、機能、プロセス、および材料に変化を加えることができることを当業者であれば容易に理解できるであろう。また、本発明の応用範囲は、本明細書に記載のプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、および工程の特定の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、本発明の開示から容易に理解できるように、本明細書に記載の対応した実施形態とほぼ同様の結果を達成できる既存あるいは後発のプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、あるいは工程を、本発明に従って使用することができる。従って、特許請求の範囲は、このようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、または工程を含むように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】従来技術に従って、複数の位置において膜の光学特性が測定されている、上部に膜が堆積された半導体ウェハの上面図である。
【図２】図１に示すウェハの断面図であって、測定によって膜内に化学変化が起きている状態を示している。
【図３】本発明の実施形態に従って、半導体ウェハ上に形成された膜を測定するためのシステムの概略図を示す。
【図４】本発明の実施形態に従って、１つ以上の位置において膜の光学特性が測定されている上部に膜が堆積された半導体ウェハの上面図である。
【図５】図４に示す測定位置の細部を示す図であって、測定位置において、膜の化学線感受性線量より低い線量によって複数の測定が行われている状態を示している。
【図６】ウェハの各位置における複数の測定を原因とする膜内の化学変化は起こっていない、図４に示すウェハの断面図である。
【図７】従来技術による方法を用いて行った測定のヒストグラムを示す。
【図８】本明細書において説明する方法を用いて行った測定のヒストグラムを示す。
【図９】本発明の実施形態による、膜の光学特性の測定方法を示すフローチャートである。
【図１０】従来技術による方法を用いて、本発明の実施形態による測定結果を較正する方法を示すフローチャートである。
【図１１】本明細書において説明する方法を用いて行った測定のヒストグラムであって、本発明の実施形態による調整係数を用いて較正されている。
【図１】
2007518983.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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