【手続補正書】
【提出日】平成26年1月21日(2014.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の計量特性を評価する方法であって、
光学的計測システムを用いて、前記基板の前面、背面および厚みの少なくとも１つのＮＴ（ナノトポグラフィ）を計測する工程と、
前記基板を評価領域／サイトに分割する工程と、
リソグラフィ処理パラメータへの前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）の影響をモデル化する工程と、
サイトごとに、面外ひずみ（ＯＰＤ）および面内ひずみ（ＩＰＤ）の少なくとも一方を得る工程と
を備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記基板の前記前面および前記背面のＮＴ（ナノトポグラフィ）を計測する前記工程は、
自由状態で前記基板を保持する工程と、
表面データを生成するために前記基板の前記前面および前記背面上の点にて光学的計測を実施する工程と、
前記表面データから前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）を得る工程と、
を含む、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
前記基板の前記前面および前記背面上の点にて光学的計測を実施する前記工程は、前面データおよび背面データを生成するために前記基板の前記前面および前記背面上の点にて光学的計測を実施する工程を含み、
前記表面データから前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）を得る工程は、前記基板の前記前面、前記背面および前記厚みの少なくとも１つのナノトポグラフィ（ＮＴ）を表すフィルタリング済み表面データを得るために、ハイパスフィルタを用いて前記前面データ、前記背面データおよび前記厚みの少なくとも１つをフィルタリングする工程を含む、方法。
【請求項４】
前記ハイパスフィルタは、ダブルガウシアン（ＤＧ）フィルタである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
請求項３に記載の方法であって、更に、
前記評価領域／サイトに対する前記フィルタリング済み表面データの少なくとも一部に基づいて、前記基板を特徴付ける工程と、
を備える方法。
【請求項６】
前記評価領域／サイトは、リソグラフィ・スキャナ・フィールドに相当する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
更に、前記評価領域／サイトの各々について、前記基板の前記前面、前記背面および前記厚みにおける前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）のＰＶ（山から谷までの）範囲および二乗平均平方根（ＲＭＳ）の各計量を含む計量値を計算する工程を備える請求項５に記載の方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、
前記方法は、集積回路処理フローに対する前記基板の適合性を特徴付け可能であり、
更に、前記集積回路プロセスフローの少なくとも一部に基づいて決定された閾値と前記計量値を比較する工程を、備える方法。
【請求項９】
リソグラフィ処理パラメータへの前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）の影響をモデル化する前記工程は、三次元有限要素モデルを利用する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記三次元有限要素モデルは、リソグラフィ処理中にリソグラフィチャック上でウェハ応答をシミュレートする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記三次元有限要素モデルへの入力は、ウェハ・パラメータおよびチャック・パラメータを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ウェハ・パラメータは、
前面ＮＴ（ナノトポグラフィ）、背面ＮＴ（ナノトポグラフィ）および厚みを含むサイトベースの基板ジオメトリと、
シリコン材料特性と、
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記チャック・パラメータは、
ピンサイズ、ピン間隔および真空リングの少なくとも１つを含むチャック構造と、
応力と、
セラミック材料特性と、
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記三次元有限要素モデルからの出力は、個々のサイトに基づく面外ひずみ（ＯＰＤ）および面内ひずみ（ＩＰＤ）を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、更に、
前記面外ひずみ（ＯＰＤ）をデフォーカスデータと比較する工程と、
前記面内ひずみ（ＩＰＤ）をオーバーレイデータと比較する工程と、
を備える方法。
【請求項１６】
半導体基板の計量特性を評価するシステムであって、
前記基板の前面、背面および厚みの少なくとも１つのＮＴ（ナノトポグラフィ）を計測する計測システムと、
前記基板を評価領域／サイトに分割し、リソグラフィ処理パラメータへの前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）の影響をモデル化し、サイトごとに、面外ひずみ（ＯＰＤ）および面内ひずみ（ＩＰＤ）の少なくとも一方を得るように構成されたコンピュータを含むデータ分析システムと、
を備えるシステム。
【請求項１７】
前記計測システムは、光学的計測システムを含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記光学的計測システムは、前記基板を自由状態で保持するために、垂直な位置に前記基板を保持する点接触のみで前記基板を保持するように構成されている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のシステムであって、
前記光学的計測システムは、更に、
前面データおよび背面データを生成するために、前記基板の前面および背面上の点にて光学的計測を同時に実施するように、
前記前面データおよび前記背面データを足すことによって、前記前面データおよび前記背面データから前記基板の厚みを得るように、かつ、
フィルタリング済み表面データを得るために、ハイパスフィルタを用いて前記前面データおよび前記背面データから前面ＮＴ（ナノトポグラフィ）および背面ＮＴ（ナノトポグラフィ）を得るように、
構成されている、システム。
【請求項２０】
前記ハイパスフィルタは、ダブルガウシアン（ＤＧ）フィルタである、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
請求項１９に記載のシステムであって、
前記コンピュータは、前記評価領域サイトに対する前記フィルタリング済み表面データの少なくとも一部に基づいて、前記基板を特徴付けるように構成されている、システム。
【請求項２２】
前記評価領域サイトは、リソグラフィ・スキャナ・フィールドに相当する、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記コンピュータは、前記評価領域／サイトの各々について、前記基板の前記前面、前記背面および前記厚みにおける前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）のＰＶ（山から谷までの）範囲および二乗平均平方根（ＲＭＳ）の各計量を含む計量値を計算するように構成されている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記コンピュータは、集積回路プロセスフローの少なくとも一部に基づいて決定された閾値と前記計量値を比較することで、前記集積回路プロセスフローに対する前記基板の適合性を特徴付けるように構成されている、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
請求項２１に記載のシステムであって、
前記コンピュータは、三次元有限要素モデルを利用することでリソグラフィ処理パラメータへの前記ＮＴの影響をモデル化するように構成され、
前記三次元有限要素モデルは、リソグラフィ処理中にリソグラフィチャック上でウェハ応答をシミュレートする、システム。
【請求項２６】
請求項２５に記載のシステムであって、
前記三次元有限要素モデルへの入力は、ウェハ・パラメータおよびチャック・パラメータを含み、
前記三次元有限要素モデルからの出力は、個々のサイトに基づく面外ひずみ（ＯＰＤ）および面内ひずみ（ＩＰＤ）を含む、システム。
【請求項２７】
請求項２６に記載のシステムであって、
前記ウェハ・パラメータは、
前面ＮＴ（ナノトポグラフィ）、背面ＮＴ（ナノトポグラフィ）および厚みを含むサイトベースの基板ジオメトリと、
シリコン材料特性と、
を含み、
前記チャック・パラメータは、
ピンサイズ、ピン間隔および真空リングの少なくとも１つを含むチャック構造と、
応力と、
セラミック材料特性と、
を含む、システム。
【請求項２８】
請求項２６に記載のシステムであって、
前記コンピュータは、更に、
前記ＯＰＤをデフォーカスデータと比較するように、かつ、
前記ＩＰＤをオーバーレイデータと比較するように、
構成されている、システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
そこで、本明細書の手法及びシステムは、基板ＮＴを定量化し、かつ、このＮＴのリソグラフィ処理パラメータへの影響を定量化することを目的とする。この手法は有限要素モデルを利用する。
本発明の一形態は、半導体基板の計量特性を評価する方法であって、光学的計測システムを用いて、前記基板の前面、背面および厚みの少なくとも１つのＮＴ（ナノトポグラフィ）を計測する工程と；前記基板を評価領域／サイトに分割する工程と；リソグラフィ処理パラメータへの前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）の影響をモデル化する工程と；サイトごとに、面外ひずみ（ＯＰＤ）および面内ひずみ（ＩＰＤ）の少なくとも一方を得る工程とを備える方法である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明は、本明細書に開示された厳密な実施例に限定されないと想到される。当業者は、本発明概念から逸脱せずに変更又は補正を行ってもよいと理解するであろう。一実施例として、ハイパスフィルタ以外のＮＴ獲得法を用いてもよい。本発明の範囲は請求項に鑑みて解釈すべきである。
本発明は、以下の適用例として実現することが可能である。
（適用例１）
コンピュータによって実施され、半導体基板の計量特性を評価する方法であって、
前記基板の前面および背面の両方のＮＴ（ナノトポグラフィ）を計測する工程と、
リソグラフィ処理パラメータへの前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）の影響をモデル化する工程と、
を備える方法。
（適用例２）
適用例１に記載の方法であって、
前記基板の前記前面および前記背面のＮＴ（ナノトポグラフィ）を計測する前記工程は、
自由状態で前記基板を保持する工程と、
表面データを生成するために前記基板の前記前面および前記背面上の点にて光学的計測を実施する工程と、
前記表面データから前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）を得る工程と、
を含む、方法。
（適用例３）
適用例２に記載の方法であって、
前記基板の前記前面および前記背面上の点にて光学的計測を実施する前記工程は、前面データおよび背面データを生成するために前記基板の前記前面および前記背面上の点にて光学的計測を実施する工程を含み、
前記表面データから前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）を得る工程は、前記基板の前記前面および前記背面のナノトポグラフィ（ＮＴ）を表すフィルタリング済み表面データを得るために、ハイパスフィルタを用いて前記前面データおよび前記背面データをフィルタリングする工程を含む、方法。
（適用例４）
前記ハイパスフィルタは、ダブルガウシアン（ＤＧ）フィルタである、適用例３に記載の方法。
（適用例５）
適用例３に記載の方法であって、更に、
前記基板を評価領域／サイトに分割する工程と、
前記評価領域／サイトに対する前記フィルタリング済み表面データの少なくとも一部に基づいて、前記基板を特徴付ける工程と、
を備える方法。
（適用例６）
前記評価領域／サイトは、リソグラフィ・スキャナ・フィールドに相当する、適用例５に記載の方法。
（適用例７）
更に、前記評価領域／サイトの各々について、前記基板の前記前面および前記背面における前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）のＰＶ（山から谷までの）範囲およびＲＭＳの各計量を含む計量値を計算する工程を備える適用例５に記載の方法。
（適用例８）
適用例７に記載の方法であって、
前記方法は、集積回路処理フローに対する前記基板の適合性を特徴付け可能であり、
更に、前記集積回路プロセスフローの少なくとも一部に基づいて決定された閾値と前記計量値を比較する工程を、備える方法。
（適用例９）
リソグラフィ処理パラメータへの前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）の影響をモデル化する前記工程は、三次元有限要素モデルを利用する、適用例１に記載の方法。
（適用例１０）
前記三次元有限要素モデルは、リソグラフィ処理中にリソグラフィチャック上でウェハ応答をシミュレートする、適用例９に記載の方法。
（適用例１１）
前記三次元有限要素モデルへの入力は、ウェハ・パラメータおよびチャック・パラメータを含む、適用例１０に記載の方法。
（適用例１２）
前記ウェハ・パラメータは、
前面ＮＴ（ナノトポグラフィ）、背面ＮＴ（ナノトポグラフィ）および厚みを含むサイトベースの基板ジオメトリと、
シリコン材料特性と、
を含む、適用例１１に記載の方法。
（適用例１３）
前記チャック・パラメータは、
ピンサイズおよびピン間隔を含むチャック構造と、
応力と、
セラミック材料特性と、
を含む、適用例１１に記載の方法。
（適用例１４）
前記三次元有限要素モデルからの出力は、個々のサイトに基づく面外ひずみ（ＯＰＤ）および面内ひずみ（ＩＰＤ）を含む、適用例１３に記載の方法。
（適用例１５）
適用例１４に記載の方法であって、更に、
前記面外ひずみ（ＯＰＤ）をデフォーカスデータと比較する工程と、
前記面内ひずみ（ＩＰＤ）をオーバーレイデータと比較する工程と、
を備える方法。
（適用例１６）
半導体基板の計量特性を評価するシステムであって、
前記基板の前面および背面の両方のＮＴ（ナノトポグラフィ）を計測する手段と、
リソグラフィ処理パラメータへの前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）の影響をモデル化するように構成されたコンピュータを含むデータ分析システムと、
を備えるシステム。
（適用例１７）
前記基板の前面および背面の両方のＮＴ（ナノトポグラフィ）を計測する前記手段は、光学的計測システムを含む、適用例１６に記載のシステム。
（適用例１８）
前記光学的計測システムは、前記基板を自由状態で保持するために、垂直な位置に前記基板を保持する点接触のみで前記基板を保持するように構成されている、適用例１７に記載のシステム。
（適用例１９）
適用例１８に記載のシステムであって、
前記光学的計測システムは、更に、
前面データおよび背面データを生成するために、前記基板の前面および背面上の点にて光学的計測を同時に実施するように、かつ、
フィルタリング済み表面データを得るために、ハイパスフィルタを用いて前記前面データおよび前記背面データから前面ＮＴ（ナノトポグラフィ）および背面ＮＴ（ナノトポグラフィ）を得るように、
構成されている、システム。
（適用例２０）
前記ハイパスフィルタは、ダブルガウシアン（ＤＧ）フィルタである、適用例１９に記載のシステム。
（適用例２１）
適用例１６に記載のシステムであって、
前記コンピュータは、
前記基板を評価領域サイトに分割するように、かつ、
前記評価領域サイトに対する前記フィルタリング済み表面データの少なくとも一部に基づいて、前記基板を特徴付けるように、
構成されている、システム。
（適用例２２）
前記評価領域サイトは、リソグラフィ・スキャナ・フィールドに相当する、適用例２１に記載のシステム。
（適用例２３）
前記コンピュータは、前記評価領域／サイトの各々について、前記基板の前記前面および前記背面における前記ＮＴ（ナノトポグラフィ）のＰＶ（山から谷までの）範囲およびＲＭＳの各計量を含む計量値を計算するように構成されている、適用例２１に記載のシステム。
（適用例２４）
前記コンピュータは、集積回路プロセスフローの少なくとも一部に基づいて決定された閾値と前記計量値を比較することで、前記集積回路プロセスフローに対する前記基板の適合性を特徴付けるように構成されている、適用例２３に記載のシステム。
（適用例２５）
適用例２１に記載のシステムであって、
前記コンピュータは、三次元有限要素モデルを利用することでリソグラフィ処理パラメータへの前記ＮＴの影響をモデル化するように構成され、
前記三次元有限要素モデルは、リソグラフィ処理中にリソグラフィチャック上でウェハ応答をシミュレートする、システム。
（適用例２６）
適用例２５に記載のシステムであって、
前記三次元有限要素モデルへの入力は、ウェハ・パラメータおよびチャック・パラメータを含み、
前記三次元有限要素モデルからの出力は、個々のサイトに基づく面外ひずみ（ＯＰＤ）および面内ひずみ（ＩＰＤ）を含む、システム。
（適用例２７）
適用例２６に記載のシステムであって、
前記ウェハ・パラメータは、
前面ＮＴ（ナノトポグラフィ）、背面ＮＴ（ナノトポグラフィ）および厚みを含むサイトベースの基板ジオメトリと、
シリコン材料特性と、
を含み、
前記チャック・パラメータは、
ピンサイズおよびピン間隔を含むチャック構造と、
応力と、
セラミック材料特性と、
を含む、システム。
（適用例２８）
適用例２６に記載のシステムであって、
前記コンピュータは、更に、
前記ＯＰＤをデフォーカスデータと比較するように、かつ、
前記ＩＰＤをオーバーレイデータと比較するように、
構成されている、システム。