(57)【要約】【課題】            ただ１つの装置において巨視的測定（検査）も微視的測定（検査）も実行することが可能な半導体基板の薄層測定装置及び方法。【解決手段】        半導体基板のための少なくとも１つのカセット要素及びミクロ薄層測定用の第１測定ユニットから構成されるとともに、該半導体基板用カセット要素と該ミクロ薄層測定用第１測定ユニットとの間に移送機構を有する半導体基板の薄層測定用装置において、前記移送機構（７）の領域であって、前記カセット要素（３）の後方かつ前記ミクロ薄層測定用第１測定ユニット（５）の前方に、マクロ薄層測定用の測定ユニット（９）を有する。【選択図】          図１
2004258035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板のための少なくとも１つのカセット要素及びミクロ薄層測定用の第１測定ユニットから構成されるとともに、該半導体基板用カセット要素と該ミクロ薄層測定用第１測定ユニットとの間に移送機構を有する半導体基板の薄層測定用装置において、
前記移送機構（７）の移送領域内において、前記カセット要素（３）の後方かつ前記ミクロ薄層測定用第１測定ユニット（５）の前方に、マクロ薄層測定用の測定ユニット（９）を有すること
を特徴とする装置。
【請求項２】
筐体（１１）によって規定される底面が、ミクロ薄層測定用測定ユニットのみを含む薄層測定装置の底面より大きくならないよう、前記ミクロ薄層測定用第１測定ユニット及び前記マクロ薄層測定用測定ユニットが該筐体（１１）内に配設されること
を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ミクロ薄層測定用第１測定ユニット（５）は、マイクロフォトメータ及び／又はマイクロ偏光解析装置を有し、及び前記マクロ薄層測定用測定ユニット（９）は、マクロフォトメータを有すること
を特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
薄層を測定するための方法であって、以下のステップ：
・  半導体基板を、該半導体基板がマクロ薄層測定用測定ユニットに沿って案内されるように、少なくとも１つのカセット要素（３）からミクロ薄層測定用測定ユニット（５）へ移送すること、
・  マクロ薄層測定用測定ユニット（９）において、より精密に検査されるべき欠陥を示す半導体基板（複数）の測定部位を検出すること、
・  求められた前記測定部位のデータをコンピュータ（１５）へ伝送すること、及び
・  求められた前記測定部位をミクロ薄層測定用測定ユニット（５）において位置決めし、精密測定を実行すること
を含むこと
を特徴とする方法。
【請求項５】
前記検出の際に求められた前記測定部位が前記ミクロ薄層測定用測定ユニット（５）によって測定されるべき半導体基板の予選択要素として用いられ、前記ミクロ薄層測定用測定ユニット（５）のために測定部位のデータが自動的に伝送されること
を特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
１つの半導体基板がミクロ薄層測定用測定ユニット（５）において微視的に検査される間に、更なる半導体基板（複数）がマクロ薄層測定用測定ユニット（９）へ供給されること
を特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記マクロ薄層測定用測定ユニット（９）による半導体基板（複数）の測定部位の前記検出は、定義された制御ユニットの評価によって、前記ミクロ薄層測定用測定ユニット（５）による測定がされるべきか否か及び前記半導体基板のどの微視的位置において前記ミクロ薄層測定用測定ユニット（５）による測定がされるべきかを決定するために使用される測定値を供給すること
を特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記ミクロ薄層測定用測定ユニット（５）は、マイクロフォトメータ及び／又はマイクロ偏光解析装置を有し、前記マクロ薄層測定用測定ユニット（９）は、マクロフォトメータを有すること
を特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記マクロ薄層測定用測定ユニット（９）において検出される測定部位（２２）及び前記ミクロ薄層測定用測定ユニット（５）の対応する微視測定部位（２４）は、座標変換によって関連付けられること
を特徴とする請求項４〜８の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄層測定装置に関し、とりわけ半導体基板のための少なくとも１つのカセット要素及びミクロ薄層測定用の第１測定ユニットから構成されるとともに、該半導体基板用カセット要素と該ミクロ薄層測定用第１測定ユニットとの間に移送機構を有する半導体基板の薄層測定用装置に関する。
更に、本発明は、半導体基板の薄層測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
処理ステーションのための基板供給モジュールについて開示する文献は存在する（特許文献１参照）。半導体基板は、このような基板供給モジュールから、更なる検査のために処理ステーションへ移送される。処理ステーションでは、例えば、１つの半導体基板に対する微視的（顕微鏡的）検査が実行される。基板供給モジュール及び処理ステーションからなるシステムでは、基板供給モジュールは処理ステーションの任意の側面に接するように配設することができるので、非常にフレキシブルに構成できる。
【０００３】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開DE100 53 232
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された装置には、処理ステーションでは、例えばマクロ的（巨視的）検査又はミクロ的（微視的）検査のような特定の１つの処理工程しか実行することができないという深刻な欠点がある。２以上の検査を処理ステーションによって実行すべき場合は、（外付けの）追加の装置が必要となり、半導体製造エリアに占める当該装置全体の底面ないし設置面積はより大きくならざるをえない。
【０００５】
半導体ウェハを製造する場合、所定の製造工程間において、種々のカセット中の基板（複数）が、複数の処理ステーションに向かって移送され、そこで各処理ステーションへ装填されなければならない。この移送は、手動的又は自動的に実行することができる。
【０００６】
個々の処理ステーションは、例えば、基板の検査、測定又は（加工）処理のような基板の処理に関しそれぞれ異なる目的のために利用される。基板の検査は、巨視的検査と微視的検査とに区別することができる。微視的検査では、とりわけ基板上の不所望のパーティクル又は基板の構造中又は表面の欠陥に関する検査が実行される。この検査は、利用者自身によって又は電子的カメラを用いて自動的に実行することができる。例えば、不所望のパーティクル又は構造の欠陥は、自動的に認識・分類可能である（欠陥分析）。更に、構造の幅の広い間隔又は厚さも測定可能である（ＣＤ分析、層厚分析）。基板上の被検対象は小さいので、このような検査及び測定を行うために、上記の処理ステーションでは、大抵、顕微鏡が使用される。他方、巨視的検査は、（微視的検査とは）別の処理ステーションで実行される。巨視的検査では、例えば傷（スクラッチ）、樹脂等残滓（Lackfehler）、汚染粒子、又は半導体基板に形成される薄い層ないし膜の厚さの変動のようなその他の巨視的不均一性のような巨視的欠陥を迅速に認識することができる。その後、これらの欠陥は、より精密な検査をするために、微視的検査へ引き渡される。
【０００７】
それゆえ、本発明の課題は、１つの装置において巨視的測定（検査）も微視的測定（検査）も実行することができる薄層測定装置を提供することである（装置の課題）。
【０００８】
更に、本発明の課題は、装置全体の設置面積を大きくすることなく、半導体基板の効率的かつ確実な処理を可能とする薄層測定方法を提供することである（方法の課題）。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の装置の課題を解決するために、本発明の一視点により、半導体基板のための少なくとも１つのカセット要素及びミクロ（微視的）薄層測定用の第１測定ユニットから構成されるとともに、該半導体基板用カセット要素（ケース部材）と該ミクロ薄層測定用第１測定ユニットとの間に移送機構を有する半導体基板の薄層測定用装置を提供する。この装置は、前記移送機構の移送領域内において、前記カセット要素の後方かつ前記ミクロ薄層測定用第１測定ユニットの前方に、マクロ（巨視的）薄層測定用の（第２）測定ユニットを有することを特徴とする（形態１・基本構成１）。
【００１０】
上記の方法の課題を解決するために、本発明の更なる視点により、薄層を測定するための方法を提供する。この方法は、以下のステップ：・半導体基板を、該半導体基板がマクロ薄層測定用（第２）測定ユニットに沿って案内されるように、少なくとも１つのカセット要素からミクロ薄層測定用（第１）測定ユニットへ移送すること、・マクロ薄層測定用（第２）測定ユニットにおいて、より精密に検査されるべき欠陥を示す半導体基板（複数）の測定部位を検出すること、・求められた前記測定部位の情報（ないしデータ）をコンピュータへ伝送すること、及び・求められた前記測定部位をミクロ薄層測定用（第１）測定ユニットにおいて位置決めし、精密測定を実行すること、を含むことを特徴とする（形態４・基本構成２）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の独立請求項１及び４により、所定の課題として掲げた効果が上述の通りそれぞれ達成される。即ち、本発明の装置は、１つの装置において巨視的測定（検査）も微視的測定（検査）も実行することが可能である（基本構成１）。また、本発明の方法は、装置全体の設置面積を大きくすることなく、半導体基板の効率的かつ確実な処理を可能とする（基本構成２）。さらに各従属請求項の構成によって、また、後述のとおりの付加的効果が達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（２）  上記の装置において、筐体によって規定される底面が、ミクロ薄層測定用測定ユニットのみを含む薄層測定装置の底面より大きくならないよう、前記ミクロ薄層測定用第１測定ユニット及び前記マクロ薄層測定用（第２）測定ユニットが該筐体内に配設されることが好ましい（形態２）。
（３）  上記の装置において、前記ミクロ薄層測定用第１測定ユニットは、マイクロフォトメータ及び／又はマイクロ偏光解析装置（Mikro-Ellipsometer）を有し、及び前記マクロ薄層測定用（第２）測定ユニットは、マクロフォトメータを有することが好ましい（形態３）。
（４）  上記の装置において、前記移送機構は、半導体基板を前記カセット要素からミクロ薄層測定用測定ユニットへ移送する送り装置（フィーダ）を有することが好ましい（形態４）。
（５）  上記の装置において、半導体基板は、該装置内で、前記カセット要素からミクロ薄層測定用測定ユニットへ供給するための前記送り装置によって移動（牽引）可能に構成されると共に、半導体基板は、前記マクロ薄層測定用測定ユニットの下方に沿って案内可能に構成されること、及びその際自動的に測定値が記録（検出）可能に構成されることが好ましい（形態５）。
（６）  上記の装置において、前記半導体基板は、ウェハであることが好ましい（形態６）。
（７）  上記の方法において、前記検出の際に求められた前記測定部位が前記ミクロ薄層測定用（第１）測定ユニットによって測定されるべき半導体基板の予選択要素として用いられ、前記ミクロ薄層測定用（第１）測定ユニットのために測定部位のデータが自動的に伝送（伝達）されることが好ましい（形態７）。
（８）  上記の方法において、１つの半導体基板がミクロ薄層測定用（第１）測定ユニットにおいて微視的に検査される間に、更なる半導体基板（複数）がマクロ薄層測定用（第２）測定ユニットへ供給されることが好ましい（形態８）。
（９）  上記の方法において、前記マクロ薄層測定用（第２）測定ユニットによる半導体基板（複数）の測定部位の前記検出は、定義された制御ユニット（Kontrollschranken）の評価によって、前記ミクロ薄層測定用（第１）測定ユニットによる測定がされるべきか否か及び前記半導体基板のどの微視的位置において前記ミクロ薄層測定用（第１）測定ユニットによる測定がされるべきかを決定するために使用される測定値を供給することが好ましい（形態９）。
（１０）  上記の方法において、前記ミクロ薄層測定用（第１）測定ユニットは、マイクロフォトメータ及び／又はマイクロ偏光解析装置を有し、前記マクロ薄層測定用（第２）測定ユニットは、マクロフォトメータを有することが好ましい（形態１０）。
（１１）  上記の方法において、前記マクロ薄層測定用（第２）測定ユニットにおいて検出される測定部位及び前記ミクロ薄層測定用（第１）測定ユニットの対応する測定部位は、座標変換によって関連付けられることが好ましい（形態１１）。
（１２）  上記の方法において、少なくとも１つのカセット要素からミクロ薄層測定用（第１）測定ユニットへの半導体基板の前記移送は、送り装置（フィーダ）を有する移送機構によって実行されることが好ましい（形態１２）。
【００１３】
薄層ないし薄膜は、現在、とりわけ、光学に基礎を有する方法によって測定される。そのような方法としては、とりわけ、分光測光法（反射率測定法）、分光偏光解析法、及び一又は多波長偏光解析法、又はこれら方法の任意の組合せが利用される。これらの方法では、薄層の性質は、試料（被検対象）で反射した光ビームの性質から求められる。
【００１４】
使用されるシステムの多くのものでは、光ビームは、収束的に結像するようにウェハ表面へ向けて照射される。この場合、ウェハ表面で結像した測定スポットは、数マイクロメートルのオーダーの大きさ（例えば１０μｍ）を有する。構造が形成されたウェハ表面の小さな構造中の均質な材料からなる部分の表面を測定できるようにするために、測定ビームは、微視的領域へ向かって収束（合焦）される。
【００１５】
このような微視的局所的測定システムの利点は、小さな構造において、局所的に規定された均質な材料表面は測定信号（の精度）に寄与し（関係づけられ）、そのため測定（信号）は局所的に規定された構造の性質を明確に（一義的に）再現するという点にある。
【００１６】
他方、測定時間の観点から、１つのウェハの少数の表面のみ又は１つのウェハカセット若しくは１つの基板供給モジュールの少数のウェハのみしか測定することができないという欠点もある。そのため、無作為抽出検査に割り当てられた測定表面又はウェハ以外の測定表面又はウェハの薄層の基準から外れた性質は求めることはできない。しかしながら、とりわけ現在の高度な技術水準のプロセス制御（先進プロセス制御：Advanced Process Control、ＡＰＣ）のためには、可能な限りすべてのウェハ及びウェハの表面全体の測定による複数のプロセス工程の完全な監視が望まれる。更に、ウェハの予中心合せ及び回転的予位置調節並びに次いで行われる自動画像認識・座標変換による精密位置調節のように、（顕微鏡）微視的に（極めて）小さい測定領域を収束ビーム（光ビーム）に対し正確に位置決めしなければならないので、微視的（測定）システムは、極めて大掛かりな自動化を必要とする。
【００１７】
測定システムの他の一態様では、光ビームは、小さい領域へは収束されず、より大きい巨視的領域に亘って割り当てられる測定信号を生成する。そのようなシステムは、ウェハイメージングシステムないしウェハスキャナとも称される。このようなシステムの利点は、本質的に（非常に）より大きいウェハ領域から本質的に（非常に）より短い時間で測定信号を得ることができるという点にある。他方、測定精度がより低いこと、及び異なる材料表面に亘り測定された性質（複数）が場合により報告されてしまうこと、という欠点もある。
【００１８】
本発明の半導体基板の薄層測定装置が、複数の半導体基板のための少なくとも１つのカセット要素（ケース部材）と、ミクロ（微視的）薄層測定用第１測定ユニットとから構成されると、とりわけ有利である。半導体基板のためのカセット要素とミクロ薄層測定用第１測定ユニットとの間に、移送機構が配される。これに加えて、移送機構の（移送）領域であって、カセット要素の後方（下流域）かつミクロ薄層測定用第１測定ユニットの前方（上流域）に、マクロ（巨視的）薄層測定用（第２）測定ユニットが配設される。なお、「前方」（上流域）及び「後方」（下流域）とは、カセット要素からミクロ薄層測定用第１測定ユニットへ至る半導体基板の流れに関し、それぞれ、上流域及び下流域に位置することを意味するものとする。
【００１９】
本発明の半導体基板の薄層測定装置全体は、１つの筐体に包囲される（取り囲まれる）。この筐体は、底面を規定する。
【００２０】
ミクロ薄層測定用第１測定ユニット及びマクロ薄層測定用（第２）測定ユニットは、筐体の底面がミクロ薄層測定用測定ユニットのみを含む薄層測定装置の底面より大きくならないように、該筐体内に配されると、とりわけ（設置面積を小さく保つ上で）有利である。
【００２１】
ミクロ薄層測定用第１測定ユニットは、マイクロフォトメータ及び／又はマイクロ偏光解析装置（Mikro-Ellipsometer）を有すると有利である。
【００２２】
マクロ薄層測定用（第２）測定ユニットは、マクロフォトメータを有すると有利である。
【００２３】
本発明の薄層測定装置では、半導体基板は、供給用の供給（送り）装置（フィーダ）によって薄層測定用測定ユニットへ移送可能に構成される。カセット要素からミクロ薄層測定用第１測定ユニットへ至る経路では、半導体基板は、有利には、マクロ薄層測定用（第２）測定ユニットの下側（下方）に沿って案内される。その際（第２測定ユニットの下方を通過する際）、相応の測定値が得られる。
【００２４】
本発明の方法により、同様に多くの利点が得られる。まず、半導体基板（複数）は、少なくとも１つのカセット要素からミクロ薄層測定用（第１）測定ユニットへ移送される。その際、半導体基板（複数）は、マクロ薄層測定用（第２）測定ユニットの際（きわ）ないし下側に沿って案内される。半導体基板（複数）がマクロ薄層測定用（第２）測定ユニットの下側に沿って案内される際、欠陥を提示しかつより詳細に（精密に）検査されなければならない半導体基板の測定部位が検出される。求められた測定部位の位置（の情報ないしデータ）は、コンピュータへ伝送される。ミクロ薄層測定用（第１）測定ユニットに相応の半導体基板が存在する場合、マクロ薄層測定用（第２）測定ユニットによって求められた測定部位（複数）が（所定位置に）供給（移動）され（即ち当該測定部位がミクロ薄層測定用測定ユニットの検出ビーム路に位置決めされる）、相応の測定部位がより精密に検査可能にされる。より精密な検査は、顕微鏡を用いて利用者により手動的に実行されるか、或いは、これら測定部位は、自動的微視的検査が実行可能となるように、自動的に（所定位置へ）移動する（位置決めが行われる）。
【００２５】
以下に、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例は、発明の理解の容易化のためのものであって、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を排除することは意図しない。また、特許請求の範囲に付した図面参照符号も発明の理解の容易化のためのものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図しない。なお、これらの点に関しては補正・訂正後においても同様である。
【実施例】
【００２６】
図１に、微視的検査方法の特別な利点と巨視的検査方法の特別な利点とがただ１つの測定装置内で組み合わされて実現されるように構成された本発明の薄層（ないし薄膜）測定装置１の一例の模式的斜視図を示した。そのため、利用者は、質的により価値の高い測定結果を入手することができる。図は、２００ｍｍウェハ測定法に対して典型的にみられるような装置における本発明の原理的構造が現れている。しかしながら、本発明の装置は、図示の構造に限定されるべきではなく、その他の構造（ないし寸法）の装置ないし変形配置、とりわけ３００ｍｍウェハ測定に使用されるような装置等も含まれる。それらに対しては、後述の装置の対応する部材ないし要素の説明が当て嵌まる。装置１は、底面１２を規定する筐体１１を有する。装置１の筐体１１は、少なくとも１つのカセット要素３が配される。カセット要素３によって、半導体基板は、装置１内へ装填（搬入）され、相応の測定ないし検査が実行される。装置１の筐体１１は、ディスプレイ１３を有し、利用者は、このディスプレイ１３を介して各測定工程に関する情報及びデータを入手することが可能となる。更に、筐体１１は、入力手段１４を有し、利用者は、この入力手段１４によって、測定方法の経過及び各プロセス工程に関する相応の入力を実行することが可能となる。装置１は、その内部に、コンピュータ（ユニット）１５、ミクロ（微視的）薄層測定用（第１）測定ユニット５、及び少なくとも１つのマクロ（巨視的）薄層測定用（第２）測定ユニット９を有する。ミクロ薄層測定用測定ユニット５は、（図示の例では、）実質的にディスプレイ１３と入力手段（キーボード）１４の（背部）領域に位置する。少なくとも１つのマクロ薄層測定用測定ユニット９は、実質的にカセット要素３とミクロ薄層測定用測定ユニット５の間の領域に配される。（１つの）カセット要素３内の半導体基板（複数）に対する巨視的測定が実行可能であると共に、その間に、該カセットの１又は複数の他のウェハが既に微視的に測定されているように、マクロ薄層測定用測定ユニット９とミクロ薄層測定用測定ユニット５とが装置１内に組み込まれる。本質的に（極めて）より迅速かつ場所的により広範囲にわたる巨視的測定（の結果）は、後に行われるべきミクロ薄層測定用測定ユニット５における微視的測定を受けなければならない半導体基板の予選択要素として利用可能である。（薄層の）場所的不均一性は、大抵の薄層形成（堆積）プロセスに関して、微視的にのみ生じるのではなく、常にセンチメートルのオーダーでも起りうるので、このような予選択を行うことができるのである。
【００２７】
図２に、本発明の装置１の一例の平面図を示した。この図には、装置１の筐体１１内部の本質的構造要素ないし部材を模式的に示した。図１に関して既に説明したように、装置１は、底面１２を規定する筐体１１を有する。筐体１１には、少なくとも１つのカセット要素３が配される。装置１の内部には、半導体基板を少なくとも１つのカセット要素３からミクロ薄層測定用測定ユニット５へ移送ないし供給する移送機構７が配される。マクロ薄層測定用測定ユニット９は、移送されるべき半導体基板（複数）が、該マクロ薄層測定用測定ユニット９の際（きわ）ないし下側を通り過ぎるように移送されるような位置に配置される。マクロ薄層測定用測定ユニット９は、例えば、半導体基板の表面に光列（走査ビーム）を照射し、反射光を相応の方法で評価するスキャナとして構成することも可能である。この場合、半導体基板のスキャン（走査）画像は、当該半導体基板の表面全体に関する反射率データを含む。そして、このデータを用いて、ミクロ薄層測定用測定ユニット５によってより精密に検査されなければならない測定部位を示す相応の情報を得ることが可能となる。マクロ薄層測定用測定ユニット９によって得られたデータは、装置１内に配されたコンピュータへ伝送（供給）され、このコンピュータは、当該データを使用して、検出された測定部位をミクロ薄層測定用測定ユニット５において自動制御する。そのため、本発明の装置により、１つの装置内において微視的検査も巨視的検査も実行することが可能となり、（従来法の場合のように）半導体基板を１つの装置から（当該装置の）外部にある別の装置へ移送する必要はない。
【００２８】
図３に、カセット１７に配置された半導体基板１６の一例の模式図を示した。カセット１７は、半導体基板（ウェハ）１６の薄層測定装置１での処理又は移送に利用される。半導体基板１６のためのカセット１７（複数）は、カセット要素（ないしカセット保持装置）３内において、互いに独立的な態様で積層構造を形成し、薄層測定装置１内に設けられた移送機構７によって一つ一つ（カセット要素３から）取り出すことができる。半導体基板１６上には、相応のダイ（チップ）が形成される。薄層測定装置１で主として実行されるのは、半導体基板１６に形成されたチップ及び半導体基板１６に形成ないし堆積された薄層ないし薄膜に対するそれらの質に関する検査である。この場合、とりわけ重要なことは、半導体基板１６から迅速に大略的（巨視的）情報を入手し、検出された（求められた）測定すべき点を精密に検査できるようにすることである。その場合、上記検出された測定すべき点の精密検査は、次段でミクロ薄層測定を実行するだけでよい。
【００２９】
図４に、マクロ薄層測定用測定ユニット９で測定が行われた、カセット１７に載置された半導体基板１６の画像を示した。マクロ薄層測定用測定ユニット９では、半導体基板１６に形成ないし堆積された半透明ないし透光性の膜ないし層の厚さが測定される。測定された厚さは、種々のグレースケール又は種々のカラーで装置１のディスプレイ１３に表示される。図４には、半導体基板１６に形成された薄層（複数）の種々の厚さが種々のグレースケール１９で描かれている。薄層測定装置１は、後述のように、グレースケールないし色付け（配色）に関して設定された所定の閾値を超過する半導体基板１６の測定部位の座標をコンピュータ１５へ供給（伝送）するよう構成することができる。このような測定部位は、次いで、ミクロ薄層測定用測定ユニット５において（所定位置へ）移動させられ（位置決めさせられ）、存在しうる欠陥に関しより精密に検査される。
【００３０】
図５に、ミクロ薄層測定に対してのみ適合化された装置と、ただ１つの装置内においてミクロ薄層測定もマクロ薄層測定も実行可能なように組み合されて構成されている薄層測定装置１との（測定結果の）比較例を示した。比較は、個々の半導体基板（ウェハ）１６のそれぞれ５つの点２０の検査について行われている。この５つの点２０は、５つの異なるダイに１つずつ存在する。図５に示したミクロ薄層測定用測定ユニット５とマクロ薄層測定用測定ユニット９の組合せ（の結果）から分かることは、ミクロ薄層測定用測定ユニット５における測定中、それと（同時）並行的に、マクロ薄層測定用測定ユニット９において半導体基板１６を測定することができるということである。このことがとりわけ有利なのは、ミクロ薄層測定用測定ユニット５における測定は、ものの数分で完了することができるため、本発明の装置１により大幅な時間の節約を実現することができるからである。例えば、図５に示したように、位置決めないしアクセスされるべき５つの測定点２０をそれぞれ有する３つの半導体基板１６がミクロ薄層測定用測定ユニット５で測定される場合、本発明の装置では、それと並行的に、マクロ薄層測定用測定ユニット９において、９つの半導体基板１６を測定することができる。従って、同じスループットで、ミクロ薄層測定用測定ユニット５内の半導体基板１６から、遥かに多くのデータが得られる。というのは、それと並行してマクロ薄層測定用測定ユニットにおいてデータが得られるからである。
【００３１】
表１に、ミクロ薄層測定用測定ユニット５における半導体基板の測定と並行して実行可能な、マクロ薄層測定用測定ユニット９において付加的に測定されるべき半導体基板の数を示した。表１に示した例では、カセット要素内に２５個（枚）の半導体基板が装填されている。微視的（ミクロ）測定が行われるべき半導体基板の数が０個の場合、巨視的（マクロ）測定のみが行われ、所要時間は４．５分である。時間の遅れは、微視的測定を実行することにより生じる。例えば、微視的測定が実行される半導体基板の数が１個で、当該半導体基板の測定されるべき点（測定点）が２個の場合、微視的測定の所要時間は、２個の半導体基板の巨視的測定が実行可能な時間に相当する。この場合、測定されるべき残りの半導体基板の測定には、４．３分かかる。
【００３２】
2004258035.tif 000003
表１：ミクロ薄層測定用測定ユニット５において位置決めかつ測定されなければならない測定点の所定数に対するマクロ薄層測定用測定ユニット９において付加的に測定されるべき半導体基板の数。
【００３３】
図６に、マクロ薄層測定用測定ユニット９において検出された（マクロ）測定部位２２の、ミクロ薄層測定用測定ユニット５における対応する（ミクロ）測定部位２４への関連付けの一例を示した。マクロ薄層測定用測定ユニット９において、半導体基板１６に関し、半導体基板１６に形成された薄層の層厚の変動幅に関して設定された所定の閾値を超過した測定部位２２が検出される。測定部位（測定点）２２の対応するｘ座標及びｙ座標が求められ、コンピュータ１５へ伝送される。当業者には自明のことではあるが、測定点２２は、同じくコンピュータ１５へ伝送されるある程度の面状の広がりを有しうる。マクロ薄層測定用測定ユニット９において検出された測定点２２の相応のデータは、コンピュータ１５から、ミクロ薄層測定用測定ユニット５へ伝送される。半導体基板１６は、マクロ薄層測定用測定ユニット９において検出された測定部位２２を再び見出すことができるように、ミクロ薄層測定用測定ユニット５内において相応に位置調節（位置決め）される。この位置調節は、他方、半導体基板１６がマクロ薄層測定用測定ユニット９及びミクロ薄層測定用測定ユニット５において同じ位置調節状態を有するよう実行することができる。ミクロ薄層測定用測定ユニット５における半導体基板１６の位置調節状態が、マクロ薄層測定用測定ユニット９における半導体基板１６の位置調節状態と相違している場合は、ミクロ薄層測定用測定ユニット５における（ミクロ）測定部位２４は、適切な座標変換によって検出することができる。ミクロ薄層測定用測定ユニット５では、マイクロフォトメータ及び／又はマイクロ偏光解析装置によって高精度かつ正確な測定が実行される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】装置全体の内部を観察できるように記載された、本発明の薄層測定装置の一例の斜視図。
【図２】装置内部の本質的部分を模式的に示した、本発明の装置の一例の平面図。
【図３】複数のダイ（チップ）が形成された半導体基板の一例の平面図。
【図４】マクロ薄層測定用測定ユニットによる半導体基板の測定結果の一例。
【図５】ミクロ薄層測定用測定ユニットのみにより行われる従来の測定方法（の結果）と、１つの筐体内におけるミクロ薄層測定用測定ユニットとマクロ薄層測定用測定ユニットとの組合せによって行われる本発明の方法（の結果）の一例との比較の概略。
【図６】マクロ薄層測定用測定ユニットにおいて検出された測定部位の、ミクロ薄層測定用測定ユニットにおける対応する測定部位への関連付け（対応付け）の一例。
【図１】
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【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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