NL2000563C2 - Extraheren van gewone en buitengewone optische karakteristieken voor de meting van kritische afmetingen van anisotrope materialen. - Google Patents
Extraheren van gewone en buitengewone optische karakteristieken voor de meting van kritische afmetingen van anisotrope materialen. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2000563C2 NL2000563C2 NL2000563A NL2000563A NL2000563C2 NL 2000563 C2 NL2000563 C2 NL 2000563C2 NL 2000563 A NL2000563 A NL 2000563A NL 2000563 A NL2000563 A NL 2000563A NL 2000563 C2 NL2000563 C2 NL 2000563C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- optical
- characteristic
- anisotropic
- extraordinary
- ordinary
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 105
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 58
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 125
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 52
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 claims description 50
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 4
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 72
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 28
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 22
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 18
- 238000000572 ellipsometry Methods 0.000 description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 12
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 10
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 8
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 7
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 3
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100022717 Atypical chemokine receptor 1 Human genes 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101000678879 Homo sapiens Atypical chemokine receptor 1 Proteins 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000002470 solid-phase micro-extraction Methods 0.000 description 2
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002194 amorphous carbon material Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N difluoromethane Chemical compound FCF RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000012625 in-situ measurement Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- QLOAVXSYZAJECW-UHFFFAOYSA-N methane;molecular fluorine Chemical compound C.FF QLOAVXSYZAJECW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/9501—Semiconductor wafers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
- G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
- G01B11/0641—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating with measurement of polarization
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
- G01N21/211—Ellipsometry
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
- G03F1/84—Inspecting
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N2021/8411—Application to online plant, process monitoring
- G01N2021/8416—Application to online plant, process monitoring and process controlling, not otherwise provided for
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
- G01N2021/95676—Masks, reticles, shadow masks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
Extraheren van gewone en buitengewone optische karakteristieken voor de meting van kritische afmetingen van anisotrope materialen 5 Achtergrond
Hardmaskers (hardmasks) en andere fotomaskers worden vaak gebruikt in lithografiesystemen om geïntegreerde schakelingen (IC's) te vervaardigen, waarbij een succesvolle productie kan vereisen dat kenmerken op dergelijke 10 fotomaskers de gewenste uniforme afmetingen hebben.
Dienovereenkomstig evalueren fotomaskerfabrikanten routineus de juistheid van kenmerkafmetingen door specifieke kenmerken te meten om te waarborgen dat de fotomaskers kenmerken omvatten die de gewenste uniforme afmetingen hebben. De 15 kenmerken die geëvalueerd worden, worden doorgaans aangeduid als kritische afmetingen (critical dimensions, CD's), en worden gemeten via optische systemen en/of scanning elektronen microscopen (SEM's).
Optische metrologie toestellen omvatten reflectometers, 20 ellipsometers, spectroscopische reflectometers, spectroscopische ellipsometers, gepolariseerde bundel reflectometers, gepolariseerde bundel spectroscopische reflectometers, verstrooiingsmeters, spectroscopische verstrooiingsmeters en optische CD meettoestellen. Een 25 optische CD (OCD) meting is nuttig omdat vaak slechts één meting vereist is om de CD's, profielen, diktes, en zijwandhoeken te meten zonder de plak te breken. Aangezien de kenmerkafmetingen kleiner geworden zijn dan de resolutiegrenzen van vele OCD meettoestellen, is het gebruik 30 van SEM's echter toegenomen. Desalniettemin kunnen diverse optische instrumenten en/of elektronen microscoopinstrumenten gecombineerd worden op een gemeenschappelijk platform om één enkel metrologisch 2 instrument te vormen waarin vele spectroscopische metrologische capaciteiten opgenomen zijn. In een dergelijke inrichting kunnen één of meer processoren gebruikt worden om de uitvoersignalen die gegenereerd worden door verscheidene 5 detectoren te analyseren, om de uitvoersignalen individueel of gecombineerd te verwerken om de kenmerken van een monster te evalueren.
Hardmaskers die gevormd worden door verwijderbare as depositie (ash removable deposition, ARD) bewerking, in het 10 bijzonder hardmaskers omvattende amorfe koolstof, hebben recent aan populariteit gewonnen als een nieuwe benadering voor het aanbrengen van een IC patroon. Amorfe koolstof heeft een lage etssnelheid, waardoor het gebruik ervan gunstig is wanneer opeenvolgende bewerkingen oxide of 15 silicium droogetsen omvatten. Bovendien wordt amorfe koolstof gemakkelijk verwijderd door een O? plasma. Het aanbrengen van een patroon in het strippen van dergelijke hardmaskers heeft bijgevolg weinig impact op de profielen en CD's van de kenmerken die gevormd zijn in de onderliggende 20 lagen. Amorfe koolstof verschaft eveneens een hoge extinctie coëfficiënt k, die gunstig is tijdens het aanbrengen van een lithografisch patroon. De huidige optische meetwerkwijze, zoals ellipsometrie en reflectometrie, extraheren echter enkel de gewone brekingsindex n en extinctie coëfficiënt k, 25 welke onvoldoende zijn om amorfe koolstof en andere optisch anisotrope materialen op accurate wijze te karakteriseren.
US 6441902 openbaart een werkwijze voor het evalueren van anisotrope brekingsindexen en oriëntaties van sample systemen in meerdere dimensies.
30 WO 02/15238 openbaart een plak meetsysteem voor gebruik in een plak procestool omvattende een plak manipulator, één of meer geïntegreerde meetstations en een verwerkingsstation.
3.
De uitvinding
Een eerste uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding onderscheidt zich door de kenmerken van conclusie 5 1.
Een tweede uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding onderscheidt zich door de kenmerken van conclusie 10.
Het clustertoestel volgens de uitvinding onderscheidt 10 zich door de kenmerken van conclusie 16.
Korte beschrijving van de tekeningen
De onderhavige uitvinding wordt beter begrepen uit de volgende gedetailleerde beschrijving wanneer deze gelezen 15 wordt samen met de figuren in bijlage. Hierbij wordt benadrukt dat verschillende kenmerken niet op schaal getekend kunnen zijn, in overeenstemming met de standaardpraktijk in de industrie. In werkelijkheid kunnen de afstanden van de verschillende kenmerken op willekeurige 20 wijze verhoogd of verlaagd zijn voor een duidelijkere bespreking daarvan.
Figuur 1 is een schematisch aanzicht van een lichtbundel die invalt op een monster, welk aanzicht de aspecten die verband houden met 25 de stand van de techniek en met de onderhavige uitvinding illustreren.
Figuur 2 is een ander schematisch aanzicht van een lichtbundel die invalt op een monster, welk aanzicht de aspecten die verband houden met 30 de stand van de techniek en met de onderhavige uitvinding illustreren.
Figuur 3 is een schematisch aanzicht van tenminste een deel van een uitvoeringsvorm van een 4 inrichting volgens aspecten van de onderhavige uitvinding.
Figuur 4 is een schematisch aanzicht van tenminste een deel van een andere uitvoeringsvorm van een 5 inrichting volgens aspecten van de onderhavige uitvinding.
Figuur 5 is een schematisch aanzicht van tenminste een deel van een andere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens aspecten van de 10 onderhavige uitvinding.
Figuur 6 is een schematisch aanzicht van tenminste een deel van een andere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens aspecten van de onderhavige uitvinding.
15 Figuur 7 is een stroomschema van tenminste een deel van een uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens aspecten van de onderhavige uitvinding.
Figuur 8 is een stroomschema van tenminste een deel 20 van een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze die getoond is in figuur 7.
Figuur 9 is een schematisch aanzicht van tenminste een deel van een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens aspecten van de 25 onderhavige uitvinding.
Figuur 10 is een schematisch aanzicht van tenminste een deel van een andere uitvoeringsvorm van de inrichting die getoond is in figuur 9.
Figuur 11 is een schematisch aanzicht van tenminste een 20 deel van nog een andere uitvoeringsvorm van de inrichting die getoond is in figuur 9.
Figuur 12 is een stroomschema van tenminste een deel van een uitvoeringsvorm van een werkwijze 5 volgens aspecten van de onderhavige uitvinding.
Figuur 13 is een stroomschema van tenminste een deel van een andere uitvoeringsvorm van de 5 werkwijze die getoond is in figuur 12.
Gedetailleerde beschrijving
Men zal begrijpen dat de volgende uiteenzetting vele verschillende uitvoeringsvormen of voorbeelden verschaft 10 voor het implementeren van verschillende maatregelen van verschillende uitvoeringsvormen. Specifieke voorbeelden van componenten en inrichtingen worden hieronder beschreven om de onderhavige uiteenzetting te vereenvoudigen. Dat zijn echter slechts voorbeelden en deze zijn niet bedoeld als 15 beperkingen. Bovendien kan de onderhavige beschrijving verwijzingscijfers en/of letters herhalen in de verschillende voorbeelden. Deze herhaling is bedoeld voor de eenvoud en duidelijkheid en legt op zich geen verband op tussen de verschillende uitvoeringsvormen en/of 20 configuraties die worden besproken. Het vormen van een eerste kenmerk over of op een tweede kenmerk in de volgende beschrijving kan daarmee uitvoeringsvormen omvatten waarin de eerste en tweede kenmerken in rechtstreeks contact gevormd worden en kan eveneens uitvoeringsvormen omvatten 25 waarin bijkomende kenmerken gevormd kunnen worden tussen de eerste en tweede kenmerken, zodanig dat het mogelijk is dat de eerste en tweede kenmerken geen rechtstreeks contact maken.
Ellipsometrie en/of reflectometrie worden vaak gebruikt 30 om de optische constanten en diktes van dunne films, waaronder hardmaskers en andere fotomaskers te karakteriseren. Dergelijke technieken zijn gevoelig voor verschillende materiaalkarakteristieken, zoals laagdikte, 6 optische constanten (brekingsindex en extinctie coëfficiënt), oppervlakte ruwheid, samenstelling, en optische anisotropie. Deze karakteristieken kunnen bijvoorbeeld bepaald worden uit de transmissie en reflectie 5 intensiteitsdata die verkregen wordt via het gebruik van een reflectometer, en/of uit transmissie, reflectie intensiteit en ellipsometrie die verkregen worden via het gebruik van een ellipsometer.
Verwijzend naar figuur 1 wordt een schematisch aanzicht 10 getoond van een lichtbundel 10 die invalt op een monster 20 onder een invalshoek Φι, waarin de resulterende doorgelaten bundel 30 en de gereflecteerde bundel 40 getoond is. De invalshoek Φι wordt gedefinieerd als de hoek tussen de richting van de ingevoerde bundel 10 en de normaal op het 15 monster 20 (aangeduid met het verwijzingscijfer 25 in figuur 1). Op de grens tussen twee media (de grens tussen het monster 20 en lucht of een andere omgeving) zal een deel van de ingevoerde bundel 10 gereflecteerd worden vanaf het monster 20 als de gereflecteerde bundel 40 onder een hoek Φ£, 20 terwijl een ander deel van de ingevoerde bundel 10 doorgelaten zal worden door het monster 20 in de vorm van de doorgelaten bundel 30 onder een hoek Φί. De wet van Snell vereist dat zowel de ingevoerde bundel 10, de doorgelaten bundel 30 als de gereflecteerde bundel 40 in het invalsvlak 25 50 liggen. Het invalsvlak 50 wordt gedefinieerd als het vlak dat de ingevoerde bundel 10, de uitgevoerde bundel 30 en 40 en de normaal richting 25 van het monster 20 omvat.
De hierboven beschreven metingen kunnen de transmissie intensiteitsverhouding T en de reflectie 30 intensiteitsverhouding R over een bepaald golflengte bereik meten. T wordt gedefinieerd als de verhouding van de doorgelaten lichtintensiteit I? en de invallende lichtintensiteit I,, zoals getoond in Vergelijking (1): 7 (1) T = It /Ii R wordt gedefinieerd als de verhouding van een 5 gereflecteerde lichtintensiteit Ir en de invallende lichtintensiteit I± zoals getoond in Vergelijking (2): (2) R = Ir /1; 10 Ellipsometrie meet de wijzing van de gepolariseerde toestand van licht dat gereflecteerd wordt vanaf het oppervlak van een monster. De gemeten waarden worden uitgedrukt als ψ en Δ. Deze waarden houden verband met de verhouding van de Fresnel reflectiecoëfficiënten, Rp en Rs 15 voor respectievelijk p- en s- gepolariseerd licht, door Vergelijking (3): (3) tan(\|f)elA = Rp/Rs 20 Aangezien de ellipsometrie de verhouding van twee waarden meet, kan deze meting zeer nauwkeurig en zeer reproduceerbaar zijn. Uit Vergelijking (3) ziet men dat de verhouding een complex getal is, die de "fase" informatie in Δ omvat, waardoor de meting zeer gevoelig gemaakt wordt.
25 Verwijzend naar figuur 2 wordt een schematisch aanzicht getoond van een lineair gepolariseerde invoerbundel 60 die omgezet wordt in een elliptisch gepolariseerde gereflecteerde bundel 70. Voor een invalshoek Φ± die groter is dan 0° en kleiner is dan 90°, zal p- gepolariseerd licht 30 en s- gepolariseerd licht verschillend gereflecteerd worden.
Het coördinatensysteem dat gebruikt wordt om de polarisatie ellips te beschrijven, is het p-s coördinatensysteem. De p- richting wordt gekozen als de 8 richting loodrecht op de voortplantingsrichting en gelegen in het invalsvlak 50. De 5- richting wordt gekozen als de richting loodrecht op de voortplantingsrichting en evenwijdig met het oppervlak van het monster 20.
5 Optische constantes definiëren hoe licht interacteert met een materiaal. De complexe brekingsindex is een voorstelling van de optische constantes van een materiaal, zoals getoond in Vergelijking (4): 10 (4) ή = n + i k
Het reëel deel of brekingsindex n definieert de fasesnelheid van licht in een materiaal, welke fasesnelheid gedefinieerd is door Vergelijking (5): 15 (5 ) v = c/n waarbij v de lichtsnelheid in het materiaal en c de lichtsnelheid in vacuüm zijn. Het imaginaire deel of de 20 extinctiecoëfficiënt k bepaalt hoe snel de amplitude van de golf afneemt. De extinctiecoëfficiënt k is direct gekoppeld aan de absorptie van een materiaal en is gekoppeld aan de absorptiecoëfficiënt a door Vergelijking (6): 25 (6) α = 4 π k/λ waarin α de absorptiecoëfficiënt en λ de golflengte van licht is.
Er bestaan vele verschillende manieren om de reflectie 30 en transmissie eigenschappen die hierboven werden beschreven te meten. Eén voorbeeld is door polarisatie-gevoelige reflectiviteit. Figuur 3 is een schematisch aanzicht van tenminste een deel van een uitvoeringsvorm van inrichting 9 100 die gebruikt kan worden in polarisatie-gevoelige reflectiviteit in overeenstemming met één of meer aspecten van de onderhavige uitvinding. De inrichting 100 omvat een polarisator 105 waardoor een ingevoerde bundel 110 loopt 5 alvorens in te vallen op het monster 20. De inrichting 100 omvat eveneens een polarisator 115 waarnaar in deze context vaak verwezen wordt als de "analysator" waardoor de resulterende gereflecteerde bundel 120 loopt. Een detector 130 is gepositioneerd om één of meer karakteristieken van de 10 gereflecteerde bundel 120, zoals de intensiteit en/of fase, al naargelang de bundel constant of tijdsafhankelijk is, te detecteren. De detector 130 kan geïntegreerd zijn in de inrichting 100, zoals getoond in figuur 3, of kan op een andere manier gekoppeld zijn met de inrichting 100.
15 Na polarisatie door de polarisator 105 interageert de ingevoerde bundel 110 met het monster 20 onder een invalshoek ΦΑ. De gereflecteerde bundel 120 wordt vervolgens opnieuw gepolariseerd via de analysator 115 alvorens de intensiteit ervan gedetecteerd wordt. Bij een grote 20 invalshoek Φι is er een aanzienlijk verschil in de reflectie voor s- en p- gepolariseerd licht, zodanig dat er twee stukken informatie verkregen kunnen worden over het monster 20 bij elke golflengte van de ingevoerde bundel 110, zoals voorgesteld door Vergelijkingen (7) en (8): 25 Π) Rp = rpr' <8> Λ, = r,r’ 30 Deze grootheden worden gemeten door de polarisator 105 en de analysator 115 uit te lijnen in ofwel de s ofwel de p richting. De inrichting 100 kan eveneens gebruikt worden als 10 een voorbeeld voor de berekening gebruik makend van Mueller matrices. Voor de p meting worden de polarisator 105 en de analysator 115 evenwijdig uitgelijnd aan het invalsvlak 125, zodat: 5 (9) θ~ = θ: = θ° waarbij θο de polarisatiehoek van de polarisator 105 (bijvoorbeeld de richting van de snelle as ten opzichte van 10 een hoofdstelsel of referentie) en 02 de polarisatiehoek van de analysator 115 (bijvoorbeeld de richting van de snelle as ten opzichte van hetzelfde hoofdstelsel of referentie) is. Een daaropvolgende Mueller matrix vermenigvuldiging levert: 15 (10) lp. = I0Rp
Voor de s meting worden de polarisator 105 en de analysator 115 loodrecht op het invalsvlak 125 uitgelijnd, zodanig dat: 20 (11) 00=03= 90° en
25 (12) IB = I0RS
Een andere techniek voor het meten van de hierboven beschreven reflectie en transmissie eigenschap in overeenstemming met één of meer aspecten van de onderhavige 30 uitvinding bestaat uit rotatie analysator ellipsometrie (of rotatie polarisator ellipsometrie). Figuur 4 is een schematisch aanzicht van tenminste een deel van een uitvoeringsvorm van inrichting 150 die gebruikt kan worden 11 bij rotatie analysator ellipsometrie in overeenstemming met één of meer aspecten van de onderhavige uitvinding. De inrichting 150 omvat een polarisator 155 waardoor de ingevoerde bundel 160 loopt alvorens in te vallen op het 5 monster 20. De inrichting 150 omvat eveneens een analysator 165 waardoor de resulterende gereflecteerde bundel 170 loopt. Een detector 180 wordt gepositioneerd om één of meer karakteristieken van de geflecteerde bundel 170, zoals intensiteit en/of fase, al naargelang de bundel constant of 10 tijdsafhankelijk is, te detecteren. De detector 180 kan geïntegreerd zijn in de inrichting 150, zoals getoond in figuur 4, of kan op een andere manier gekoppeld zijn met de inrichting 150.
De analysator 165 is geconfigureerd om fysiek geroteerd 15 te worden zodanig dat de azimutale hoek van de analysator 165 gegeven wordt door: (13) 0! = cot 20 Volgens een alternatief waarbij in plaats van de analysator 165 de polarisator 155 geconfigureerd is om fysiek geroteerd te worden, zodanig dat de azimutale hoek van de polarisator 155 gegeven wordt door: 25 (14) θο = cot
De intensiteit van de gereflecteerde bundel 170 nadat deze door de analysator 165 is gelopen, en zoals gedetecteerd door de detector 180, wordt gegeven door: (15) ; (t) = a< ca^Ztaê}· 4- a2 sïïï(2i>t)3 waarbij 30 12 (16) ϊ& = i - N cas(2e?} (17) βι = [cos{25*) — Λ?]/|1 — Ν cas(20?-}j 5 (18 ) α2 — [^ sin(2ê^ }]/:! - Ν cos(2$5)]
De gekoppelde ellipsometrie parameters N en C in Vergelijkingen (16)-(18), evenals ellipsometrie parameter S, 10 worden voorgesteld door: (19) ;¥ = cos (2$) (20) € = sin(2^>cos(ü) 15 (21) 5 - 5m(2^> sin(A)
De hoeken ψ en Δ zijn de gebruikelijke ellipsometrie parameters, die gedefinieerd zijn als: 20
it——— taa (#'} ex» (:Δ) = [C -f éSJ/fl -r «VI
(22) 5 " ‘
In één uitvoeringsvorm wordt het signaal genormaliseerd naar de Idc term, en kan niet rechtstreeks gemeten worden. De 25 twee Fourier componenten en a2 zijn functies van de vaste polarisatorhoek en van de monsterparameters N en C.
Een andere techniek voor het meten van de hierboven beschreven reflectie en transmissie eigenschappen in overeenstemming met één of meer aspecten van de onderhavige 30 uitvinding is nul ellipsometrie. Figuur 5 is een schematisch aanzicht van tenminste een deel van een uitvoeringsvorm van inrichting 200 die gebruikt kan worden in nul ellipsometrie 13 in overeenstemming met één of meer aspecten van de onderhavige uitvinding. De inrichting 200 omvat een polarisator 205 en een compensator 210 waardoor een ingevoerde bundel 215 loopt alvorens in te vallen op het 5 monster 20. De inrichting 200 omvat eveneens een analysator 220 waardoor de resulterende gereflecteerde bundel 225 loopt. Een detector 230 is gepositioneerd om één of meer karakteristieken van de gereflecteerde bundel 225, zoals intensiteit en/of fase, al naargelang de bundel constant of 10 tijdsafhankelijk, te detecteren. De detector 230 kan geïntegreerd zijn in de inrichting 200, zoals getoond in figuur 5, of kan op een andere manier gekoppeld zijn met de inrichting 200.
De inrichting kan metingen uitvoeren door de azimutale 15 hoek van de polarisator 205 (θ0) en de azimutale hoek van de analysator (θχ) te roteren om de intensiteit van het licht dat invalt op de detector 230 minimaal te maken. Nul ellipsometrie metingen worden uitgevoerd door de azimutale hoek van de compensator 210 vast in te stellen, zoals op 0C = 20 45°, en door de vertragingsgraad van de compensator vast in te stellen, zoals op δ = n/2, hoewel andere waarden eveneens binnen het kader van de onderhavige uitvinding vallen. Onder deze aannames wordt de intensiteit van de detector 230 gegeven door: 25 (23) I = - M cos{26\) § )[C sini2%j + 5 cos(.2§5)J]
In één uitvoeringsvorm is de compensator 210 ontworpen voor een bepaalde golflengte (zoals 633 nm) en is zijn 30 vertraging ongeveer (of precies) n/2. Andere waarden vallen echter eveneens binnen de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding.
14
Een andere techniek voor het meten van de hierboven beschreven reflectie en transmissie eigenschappen in overeenstemming met één of meer aspecten van de onderhavige uitvinding is rotatie-analysator ellipsometrie met een 5 compensator. Standaard rotatie-analysator ellipsometers kunnen ongevoelig zijn voor de S parameter en zijn dus niet in staat om Δ nauwkeurig te meten wanneer Δ nabij 0° of 180° ligt. Een oplossing daarvoor is om een compensatie element op te nemen in het lichtpad. Figuur 5 kan eveneens een 10 rotatie-analysator ellipsometer 200 tonen met een compensatie element 210 na de polarisator 205, indien zo gewijzigd dat de analysator 220 geroteerd wordt. De compensator 210 kan een quasi-achromatische compensator zijn, waarbij δ ~ n/2. Aannemende dat de polarisator 205 15 ingesteld wordt op 45° ten opzichte van de vaste as van de compensator 210, dan wordt de intensiteit van de detector 230 gegeven door: (24) *Γώ = 1 - $ sm(2ë,) css(S) 20 waarin (25) ai — l~ ssa(2Sf) cos(«S) - iV] /fl - Hsin(29s) c.os(5}} 25 (26 ) az = lC-cos(2&f) cas{S) — Ssiii(S)]/il — Nsin(2ê.r}casió)]
Indien de fasevertraging van de compensator 210 gegeven wordt door δ ~ n/2, dan a1 = -N en a2 = S. Indien de 30 fasevertraging van de compensator 210 echter gelijk is aan δ = 0, dan zijn de resultaten hetzelfde als voor de rotatie-analysator ellipsometer die hierboven werd beschreven.
15
Sommige ellipsometers gebruiken het schema van nul ellipsometers, waarbij de twee polarisatoren (bijvoorbeeld polarisator 205 en analysator 220) vast zijn en waarbij de compensator (bijvoorbeeld compensator 210) wordt geroteerd.
5 In een dergelijke inrichting wordt de lichtintensiteit die invalt op de detector 230 een functie van de tijd net zoals de hierboven beschreven rotatie-analysator ellipsometer. Aangezien de compensator 210 roteert tussen het monster 20 en de polarisator 205 zijn er twee frequentiecomponenten: 10 2cot en 4<at. De intensiteit van de lichtbundel die invalt op de detector wordt dan gegeven door: (27) ‘ = 'd: t ££-5 sintZiiïfc) -f cos(2ωί) 4- cos(4a>*) 15 De waarden van de vijf coëfficiënten die getoond zijn in
Vergelijking (27) zijn afhankelijk van de vertraging van de compensator δ, welke eveneens een functie zal zijn van de golflengte en van de azimutale hoeken 0P en 0a. Om een volledige ellipsometer te zijn (dat wil zeggen een 20 ellipsometer waarbij N,S en C allen gemeten worden) mag 0a niet te dicht bij 0° of 180° liggen. Indien aangenomen wordt dat 0a = 45°, dan worden de vijf coëfficiënten gegeven door: (28) ** = * + &5[1 -f costs)] [C ssa(2%) - N co<2^)] 25 (29) Rss ~ S sin<£} cos(2&,) (30) a2C - Ssm(S) slji(2Ö?) 30 (31) = 0..5[1 - costs)[C cas(2:S5) - N sis*(2&.)] (32 ) ««£· = &-5[! - cos(S)fc s:sn(2é?) - cos(2S?>] 16
Bijgevolg kan de ellipsometer N, S en C meten voor alle waarden van 0r.
Een andere techniek voor het meten van de hierboven 5 beschreven reflectie en transmissie eigenschappen in overeenstemming met één of meer aspecten van de onderhavige uitvinding is polarisatie modulatie ellipsometrie. Polarisatie modulatie ellipsometers worden doorgaans gedefinieerd als ellipsometers die een modulatie techniek 10 gebruiken die verschilt van de fysieke rotatie van één of meer optische elementen. Figuur 6 is een schematisch aanzicht van tenminste een deel van een uitvoeringsvorm van inrichting 250 die gebruikt kan worden in polarisatie modulatie ellipsometrie in overeenstemming met één of meer 15 aspecten van de onderhavige uitvinding. De inrichting 250 omvat een polarisator 250 en een foto-elastische modulator (PEM) 260 waardoor een ingevoerde bundel 265 loopt alvorens in te vallen op het monster 20. Inrichting 250 omvat eveneens een analysator 270 waardoor de resulterende 20 gereflecteerde bundel 275 loopt. Een detector 280 wordt gepositioneerd om één of meer karakteristieken van de gereflecteerde bundel 275, zoals intensiteit en/of fase, al naargelang de bundel constant of tijdsafhankelijk is, te detecteren. De detector 280 kan geïntegreerd zijn in de 25 inrichting 250, zoals getoond in figuur 6, of op een andere manier gekoppeld zijn met de inrichting 250.
De PEM 260 wordt doorgaans gebruikt om een tijdsafhankelijke polarisatie toestand te genereren, hoewel het eveneens mogelijk is om elektro-optische modulatoren te 30 gebruiken. Hoewel er verschillende ontwerpen bestaan binnen de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding, delen deze allen een gemeenschappelijke beschrijving. De PEM 260 is een tijdsafhankelijke compensator, waarbij 5(t) = A
17 sin(cot), waarbij de modulatie amplitude proportioneel is met de drijfkracht van de modulator. In bedrijf wordt een optisch element fysiek geoscilleerd door een uitwendige drijfkracht. Indien het optisch element van de PEM 260 5 ogenblikkelijk samengedrukt is, dan is de brekingsindex langs de compressierichting groter dan dat de brekingsindex zou zijn in de ontspannen toestand van het optisch element, terwijl de brekingsindex loodrecht op de compressierichting lager is. Op gelijkaardige wijze geldt dat indien het 10 optisch element van de PEM 260 ogenblikkelijk uitgezet is, de brekingsindex langs de expansierichting lager is, maar dat de brekingsindex loodrecht op de expansierichting hoger is in het ontspannen optisch element. De Mueller matrix voor de PEM 260 is de Mueller matrix voor een compensator, 15 waarbij 5t) = A sin(ot).
De basisfuncties voor rotatie-element ellipsometers zijn van de vorm sin(nat) en cos(nwt), waarbij n een geheel getal is, zodanig dat een standaard Fourier analyse gebruikt kan worden. De basisfuncties voor polarisatie modulatie 20 ellipsometers zijn van de vorm X = sin[A sin(wt)] en Y = cos[A sin(wt)]. Deze basisfuncties kunnen uitgedrukt worden in termen van oneindige reeksen sinussen en cosinussen gebruik makend van gehele getallen Bessel functies als coëfficiënten: 25 £ = sia[Asbi(6»t)] = 2 V/ï:_ï64)sin[i2i - ΐ)ωί]| (33) fa- ' Y = cosf.4 sèn{ii>£)] =/j£»4) f 2 cos(2jtói ) (34) ^ fa
30 In Vergelijkingen (33)-(34) is te zien dat de Y
basisfunctie geen dc term heeft indien Jo(A) = 0, hetgeen 18 zich voordoet wanneer de modulatie amplitude A = 2.4048 rad. In één uitvoeringsvorm wordt de modulatie amplitude A ingesteld op deze waanden om de analyse te vereenvoudigen.
In bedrijf wordt de polarisator ingesteld op ±45° ten 5 opzichte van de PEM en wordt de analysator ingesteld op ±45° ten opzichte van het invalsvlak. Aannemende dat beide +45° zijn, dan wordt de intensiteit die invalt op de detector 280 gegeven door: ]_ g (35) Ki) = (if / 4}(I — SX — i[cosi2 Sc }C è shu.Zik jij F}
Uit deze uitdrukking ziet men dat twee monsterparameters op elk ogenblik gemeten kunnen. De sin(cot) Fourier coëfficiënt is steeds proportioneel met de S parameter, en 15 de cos(2cot) is proportioneel met N of C al naargelang de azimuthale hoek van de PEM 260 (0C) .
Het is mogelijk om één enkele PEM ellipsometer volledig te maken - dat wil zeggen om N, S en C te meten. Eén manier om dit te doen is via een twee-kanaal spectroscopische 20 polarisatie modulatie ellipsometer (2-C SPME), waarbij de enkelvoudig alaysator polarisator vervangen wordt door een Wollaston prisma. Het Woolaston prisma splitst de invallende lichtbundel in twee onderling loodrechte lineaire gepolariseerde lichtbundels, welke beide gedetecteerd worden 25 met de 2-C SPME. Indien de azimutale hoek van de PEM
ingesteld wordt op θ.; = ±22.5° en indien het Wollaston prisma ingesteld wordt op 0a = ±45°, dan is het mogelijk om N, S en C te meten.
Verwijzend naar figuur 7 is een stroomschema getoond van 30 tenminste een deel van een uitvoeringsvorm van een werkwijze 300 volgens aspecten van de onderhavige uitvinding. De werkwijze 300 kan gebruikt worden of uitgevoerd worden met een meetinrichting met één of meer aspecten die gelijkaardig 19 zijn aan deze die hierboven beschreven werden met verwijzing naar figuren 3-6. In één uitvoeringsvorm is de werkwijze 300 bedoeld voor het extraheren van gewone (p) en buitengewone (s) optische karakteristieken van een anisotroop monster (of 5 deel daarvan). Het monster kan bijvoorbeeld een hardmasker (hardmask) zijn of omvatten, welk masker in hoofdzaak amorfe koolstof en/of andere anisotrope materialen omvat, en de werkwijze 300 kan gebruikt worden om gewone en buitengewone brekingsindexen en/of extinctie coëfficiënten te extraheren, 10 welke vervolgens gebruikt kunnen worden om diktes, breedtes en/of karakteristieken van het hardmasker, waaronder mogelijk andere karakteristieken dan afmetingen, te bepalen. De geëxtraheerde gewone en buitengewone karakteristieken kunnen eveneens of via een alternatief gebruikt worden in 15 optische en/of andere CD meting modellering en/of systemen.
De werkwijze 300 omvat een stap 310 waarin een anisotroop hardmasker gevormd wordt door conventioneel of andere middelen. Het hardmasker kan bijvoorbeeld gevormd zijn door spin-on coating van een anisotroop fotoresist 20 materiaal, zoals amorfe koolstof. De laag fotoresist kan vervolgens voorzien worden van een patroon en ontwikkeld worden voor daaropvolgend gebruik tijdens het etsen van onderliggende lagen. De fotoresist kan één of meer thermische behandelingen ondergaan, bijvoorbeeld om een 25 oplosmiddel uit te bakken en/of om de selectiviteit te regelen.
In één uitvoeringsvorm wordt het hardmasker gevormd door of samen met een bewerkingskamer met een tweevoudig depositiestation. De volgende beschrijving is echter slechts 30 bedoeld als voorbeeld van de aspecten binnen de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding, en moet dienovereenkomstig geïnterpreteerd worden. De stroomsnelheden kunnen bijvoorbeeld totale stroomsnelheden 20 zijn en kunnen door twee gedeeld worden om de processtroomsnelheden te beschrijven bij elk depositiestation in een twee stationskamer. Daarnaast of via een alternatief kunnen enkelvoudige depositiekamers (zoals 5 de DxZ bewerkingskamer die commercieel te verkrijgen is van APPLIED MATERIALS, INC., in Santa Clara, Californië) gebruikt worden tijdens de hieronder beschreven bewerking, met geschikte procesomzettingen.
Een amorf koolstofmateriaal kan neergeslagen worden op 10 een geleidend materiaal of geleidend deel van een substraat door één of meer processen, zoals door het inbrengen van een gasmengsel van één of meer koolwaterstof compounds in een bewerkingskamer. De koolwaterstof compound kan een formule hebben die in hoofdzaak overeenstemt met CxHy, waarbij x ligt 15 tussen 2 en 4 en y ligt tussen 2 en 10. Als de koolwaterstof compound kunnen bijvoorbeeld propyleen (C3Hf.), propaan (C3H8), butaan (C4H]0), butylene (C4HS), butadieen (C4H8) of acetyleen (C2H2) en/of combinaties daarvan, gebruikt worden.
Volgens een alternatief kunnen gedeeltelijk of volledig 20 gefluoreerde afleidingen van koolwaterstof compound gebruikt worden. De met fluor verbonden koolwaterstof compounds hebben bijvoorbeeld een formule die in hoofdzaak overeenstemt met CxHyFz waarin x in een bereik ligt tussen 2 en 4, y in een bereik tussen 0 en 10, en z in een bereik 25 tussen 0 en 10, waarbij y=z groter is dan of gelijk is aan 2 en kleiner is dan of gelijk is aan 10. Voorbeelden omvatten volledig gefluoreerde koolwaterstoffen, zoals C3F8 of C4F8 welke gebruikt kunnen worden om een gefluoreerde amorfe koolstoflaag of een amorfe gefluoreerde koolstoflaag neer te 30 slaan. Ook of volgens een alternatief kan een combinatie van koolwaterstof compounds en gefluoreerde afleidingen van koolwaterstof compounds gebruikt worden om de amorfe laag neer te slaan. Volgens een alternatief kunnen koolwaterstof 21 compounds en gefluoreerde afleidingen daarvan, waaronder alkenen, alkynen, cyclische compounds en aromatische compounds met vijf of meer koolstofatomen, zoals pentaan, benzeen en tolueen, gebruikt worden om de één of meer amorfe 5 lagen neer te slaan.
Inerte en reactieve gassen kunnen toegevoegd worden aan het gasmengsel om eigenschappen van het amorf materiaal te wijzigen. De gassen kunnen reactieve gassen zijn, zoals waterstof (H2), ammoniak (NH3) , een mengsel van waterstof 10 (H2) en stikstof (N2), en/of combinaties daarvan. De toevoeging van H2 en/of NH3 kan gebruikt worden om de waterstofverhouding van de amorfe laag te controleren om laageigenschappen, zoals reflectiviteit te controleren. Inerte gassen zoals stikstof (N2) en edelgassen, zoals Argon 15 (Ar) en Helium (He), kunnen gebruikt worden om de dichtheid en neerslagsnelheid van de amorfe laag te controleren. Een mengsel van reactieve en inerte gassen kan eveneens toegevoegd worden aan het procesgas om de amorfe laag neer te slaan.
20 De amorfe laag kan neergeslagen worden vanaf het procesgas door een substraattemperatuur in te stellen die ligt tussen ongeveer 100°C en ongeveer 400°C, bijvoorbeeld tussen ongeveer 250°C en ongeveer 400°C, waarbij een kamerdruk ingesteld wordt die ligt tussen ongeveer 1 Torr en 25 ongeveer 20 Torr, waarbij het koolwaterstofgas (CxHy) en willekeurige inerte of reactieve gassen ingebracht worden bij een stroomsnelheid die ligt tussen ongeveer 50 sccm en ongeveer 2000 sccm, en waarbij een plasma gegenereerd wordt door het aanleggen van een RF vermogen dat ligt tussen 30 ongeveer 0,03 W/cm2 en ongeveer 3 W/cm2, of tussen ongeveer 10 W en ongeveer 6000 W, bijvoorbeeld tussen ongeveer 0,3 W/cm2 en ongeveer 3 W/cm2, of tussen ongeveer 100 W en ongeveer 1000 W met een gasverspreider die op een afstand 22 staat van het substraatoppervlak, welke afstand ligt tussen ongeveer 200 mils en ongeveer 600 mils. De procesparameters hierboven verschaffen een uitvoeringsvorm van een neerslagsnelheid voor een amorfe koolstoflaag die gelegen is 5 tussen ongeveer 100 A/min en ongeveer 5000 A/min. Het proces kan geïmplementeerd worden op een 200 mm substraat in een neerslagkamer, hoewel andere eveneens binnen de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding vallen.
Volgens een alternatief kan een dubbel frequentiesysteem 10 gebruikt worden om het amorf materiaal neer te slaan. Een dubbele frequentiebron met gemengd RF vermogen kan een hoog frequent vermogen gelegen tussen ongeveer 10 MHz en ongeveer 30 MHz verschaffen, evenals een laag frequent vermogen gelegen tussen ongeveer 100 KHz en ongeveer 500 KHz. Een 15 voorbeeld van een gemengde RF vermogenstoepassing kan een eerst RF vermogen met een frequentie gelegen tussen ongeveer 10 MHz en ongeveer 30 MHz bij een vermogen tussen ongeveer 200 watt en ongeveer 800 watt en tenminste een tweede RF vermogen met een frequentie gelegen tussen ongeveer 100 KHz 20 en ongeveer 500 KHz bij een vermogen tussen ongeveer 1 watt en ongeveer 200 watt, omvatten. De verhouding van het tweede RF vermogen ten opzichte van het totaal gemengd frequentievermogen kan liggen tussen ongeveer 0,6 en ongeveer 1,0, hoewel in andere uitvoeringsvormen de 25 verhouding minder dan ongeveer 0,6 kan zijn.
De amorfe laag kan koolstof- en waterstofatomen omvatten, waarbij een regelbare koolstof-waterstof verhouding gelegen kan zijn tussen ongeveer 10% waterstof en ongeveer 60% waterstof. Het waterstofpercentage van de 30 amorfe laag kan gecontroleerd worden om de respectievelijke optische eigenschappen, de etsselectiviteit en chemische mechanische polijst (CMP) weerstandseigenschappen te tunen. Naarmate het waterstofgehalte afneemt, nemen de optische 23 eigenschappen van de neergeslagen (as-deposited) laag toe, zoals bijvoorbeeld de brekingsindex n en de extinctie coëfficiënt k. Naarmate het waterstofgehalte afneemt, kan de etsweerstand van de amorfe laag toenemen.
5 De extinctie coëfficiënt k van de amorfe laag kan gevarieerd worden tussen ongeveer 0,1 en ongeveer 1,0 bij golflengtes onder ongeveer 250 mm, bijvoorbeeld tussen ongeveer 193 mm en ongeveer 250 mm, waardoor de amorfe koolstoflaag geschikt kan worden gemaakt voor gebruik als 10 een antireflectieve coating (ARC) bij DUV golflengtes, en bij zichtbare golflengtes. De extinctie coëfficiënt k van de amorfe laag kan bovendien of volgens een alternatief gevarieerd worden in functie van de neerslagtemperatuur. Naarmate de temperatuur hoger is, kan de extinctie 15 coëfficiënt k van de neergeslagen (as-deposited) laag eveneens toenemen, zoals wanneer de koolwaterstof compound propyleen is, dan kan de extinctie coëfficiënt voor de neergeslagen amorfe laag eveneens verhoogd van ongeveer 0,2 tot ongeveer 0,7 door de neerslagtemperatuur te verhogen van 20 ongeveer 150°C tot ongeveer 480°C.
De extinctie coëfficiënt k van de amorfe laag kan eveneens gevarieerd worden-als een functie van het additief dat gebruikt wordt in het gasmengsel. De aanwezigheid van waterstof (H2), ammoniak (NH3) en stikstof (N2) of 25 combinaties daarvan in het gasmengsel kunnen bijvoorbeeld de extinctie coëfficiënt k verhogen met een percentage dat gelegen is tussen ongeveer 10% en ongeveer 100%.
In een alternatieve uitvoeringsvorm kan de amorfe laag een extinctie coëfficiënt k hebben die varieert over de 30 dikte van de laag. Dat betekent dat de amorfe laag een gradiënt van de extinctie coëfficiënt k kan hebben, die in de laag is gevormd. Een dergelijke gradiënt kan gevormd zijn in functie van de temperatuursvariaties en de variaties van 24 de samenstelling van het gasmengsel tijdens het vormen van de laag.
Bij elke interface tussen twee materiaallagen, kan reflectie optreden omwille van de verschillen in hun 5 brekingsindexen n en extinctie coëfficiënten k. Wanneer de amorfe ARC een gradiënt heeft, is het mogelijk om de brekingsindexen n en de extinctie coëfficiënten k van de twee materiaallagen zodanig in overeenstemming te brengen dat er een minimale reflectie en maximale transmissie 10 optreedt in de amorfe ARC. Vervolgens kunnen de brekingsindex n en de extinctie coëfficiënt k van de amorfe ARC gradueel geregeld worden om al het licht dat daarin wordt overgebracht, geabsorbeerd wordt.
De amorfe laag kan neergeslagen worden als twee of meer 15 lagen met verschillende optische eigenschappen. Een amorfe koolstof bi-laag kan bijvoorbeeld een eerste amorfe koolstoflaag omvatten, welke in overeenstemming is met de hierboven beschreven procesparameters en welke in hoofdzaak ontworpen is voor licht absorptie. Zo kan de eerste amorfe 20 koolstoflaag een brekingsindex hebben die gelegen is tussen ongeveer 1,5 en ongeveer 1,9, en een extinctie coëfficiënt k die gelegen is tussen ongeveer 0,5 en 1,0, bij golflengtes die kleiner zijn dan ongeveer 250 nm. Een tweede amorfe koolstoflaag zoals een antireflectieve coatinglaag, kan 25 gevormd zijn op de eerste amorfe koolstoflaag in overeenstemming met de hierboven beschreven procesparameters. Zo kan de tweede amorfe koolstoflaag een brekingsindex hebben die gelegen is tussen ongeveer 1,5 en ongeveer 1,9, en een absorptie coëfficiënt tussen ongeveer 30 0,1 en ongeveer 0,5. De tweede amorfe koolstoflaag kan in hoofdzaak ontworpen zijn voor een faseverschuivingsannulering door reflecties te creëren die deze reflecties annuleren die gegenereerd worden bij het 25 interface met een overliggende materiaallaag, zoals een energie gevoelig resist materiaal (licht gevoelig materiaal). De brekingsindex n en de extinctie coëfficiënt k van de eerste en tweede amorfe koolstoflagen kunnen in die 5 zin afstembaar zijn dat ze gevarieerd kunnen worden in functie van de temperatuur en in functie van de samenstelling van het gasmengsel tijdens de laagvorming.
Het verwijderen van het amorf materiaal (voor of na het extraheren van gewone en buitengewone optische 10 karakteristieken) kan gebeuren door de amorfe laag te onderwerpen aan een plasma van een waterstof bevattend gas en/of een zuurstof bevattend gas. De plasma van het waterstof bevattend gas en/of het zuurstof bevattend gas kan de amorfe laag verwijderen met minimale gevolgen voor de 15 diëlektrische en/of andere materialen van onderliggende lagen.
De plasmabehandeling kan het verschaffen van een waterstof bevattend gas met waterstof, ammoniak, waterdamp (H20) of combinaties daarvan, in een proceskamer bij een 20 stroomsnelheid die gelegen is tussen ongeveer 100 sccm en ongeveer 1000 sccm, bijvoorbeeld tussen ongeveer 500 sccm en ongeveer 1000 sccm, en het genereren van een plasma in de proceskamer, omvatten. Het plasma kan gegenereerd worden met een vermogensdichtheid die gelegen is tussen ongeveer 0,15 25 W/cm2 en ongeveer 5 W/cm2, of een RF vermogensniveau dat gelegen is tussen ongeveer 50 w en ongeveer 1500 W. Het RF vermogen kan voorzien worden bij een hoge frequentie, zoals tussen ongeveer 13 MHz en ongeveer 14 MHz. Het RF vermogen kan continu verschaft worden of tijdens korte cycli, waarin 30 het vermogen geleverd wordt bij de vermelde niveau's voor cycli van minder dan ongeveer 200 Hz waarbij de som van de totaalcycli gelegen is tussen ongeveer 10% en ongeveer 30% van de totale bedrijfscyclus.
26
De plasmabehandeling kan uitgevoerd worden door een kamerdruk in te stellen die gelegen is tussen ongeveer 1 Torr en ongeveer 10 Torr, bijvoorbeeld tussen ongeveer 3 Torr en ongeveer 8 Torr, waarbij het substraat op een 5 temperatuur wordt gehouden die gelegen is tussen ongeveer 100°C en ongeveer 300°C tijdens de plasmabehandeling, bijvoorbeeld tussen ongeveer 200°C en ongeveer 300°C tussen ongeveer 15 seconden en ongeveer 120 seconden, of de tijd die nodig is om het amorfe materiaal te verwijderen, waarbij 10 de gasverspreider geplaatst is op een afstand die gelegen is tussen ongeveer 100 mils en ongeveer 2000 mils vanaf het substraat, bijvoorbeeld een afstand die gelegen is tussen ongeveer 200 mils en ongeveer 1000 mils tijdens de plasmabehandeling. Opgemerkt wordt dat de hierboven 15 beschreven parameters gewijzigd kunnen worden om de plasmaprocessen in verschillende kamers en voor verschillende substraatafmetingen, bijvoorbeeld tussen 200 mm en 300 mm substraten, uit te voeren. Volgens een alternatief kunnen de plasmabehandeling procesparameters 20 dezelfde of in hoofdzaak dezelfde zijn als de materiaalneerslag procesparameters.
In een uitvoeringsvorm kan het anisotroop hardmasker gevormd zijn door of in samenwerking met het APPLIED PRODUCER ADVANCED PATTERNING FILM (APF) PECVD SYSTEM dat 25 commercieel te verkrijgen is van APPLIED MATERIALS, INC. Het APPLIED PRODUCER APF systeem kan bijvoorbeeld gebruikt worden om een hardmasker dat gestript kan worden te vormen op een substraat. Het APPLIED PRODUCER APF systeem kan een dubbele laagstapel vormen, bestaande uit een dunne amorfe 30 koolstof met een dunnen DARC deklaag. Het resulterende CVD amorf koolstof hardmasker kan sterk selectief zijn voor polysilicium en oxide etsen met een poly-tot-koolstof selectiviteit die 6:1 kan bereiken, en een oxide-tot- 27 koolstof selectiviteit van 15:1. De APF film kan gemakkelijk gestript worden in een zuurstof plasma as en zowel de koolstof als de DARC bi-laag kunnen fungeren als een antireflectieve coating voor zowel 248 nm als 193 nm 5 fotolithografie. Het APF hardmasker kan gevormd worden met slechts 100 nm fotoresist. Bovendien kan het APF neerslagproces nodig zijn van de natte chemische bewerking en behandeling die conventioneel gebruikt worden in een meer-lagen resist proces, elimineren.
10 De werkwijze 300 omvat eveneens een stap 320 waarin de gewone brekingsindex n0 en de gewone extinctie coëfficiënt ko geëxtraheerd worden, evenals een stap 330 waarin de buitengewone brekingsindex ne en de buitengewone extinctie coëfficiënt ke geëxtraheerd worden. Zoals hierboven 15 beschreven kunnen de gewone en buitengewone karakteristieken in hoofdzaak gelijktijdig geëxtraheerd worden. De gewone brekingsindex n0 kan de voortplantingssnelheid in het invalsvlak, het vlak met de grootste voortplantingssnelheid, en/of een ander vlak/richting betreffen. In ieder geval kan 20 de buitengewone brekingsindex ne de voortplantingssnelheid in een in hoofdzaak verschillend vlak of in hoofdzaak verschillende richting zijn, zoals in een vlak of richting die in hoofdzaak loodrecht staat op het vlak of de richting van de gewone brekingsindex n0. In een uitvoeringsvorm stemt 25 de gewone brekingsindex no bijvoorbeeld overeen met de p-richting en de buitengewone brekingsindex ne met de s-richting zoals hierboven beschreven met verwijzing naar figuur 2. De gewone en buitengewone extinctie coëfficiënten ko en ke kunnen op gelijkaardige wijze aan elkaar gekoppeld 30 zijn.
In de in figuur 7 getoonde uitvoeringsvorm worden de gewone en buitengewone karakteristieken n0, ne, k0 en ke geëxtraheerd nadat het hardmasker in hoofdzaak voltooid is, 28 maar voordat het hardmasker gebruikt wordt om onderliggende lagen te etsen. In andere uitvoeringsvormen kunnen de optische karakteristieken van het hardmasker echter geëxtraheerd worden voordat het hardmasker voltooid is, of 5 nadat één of meer etsprocessen geïnitieerd en/of voltooid zijn.
Verwijzend naar figuur 8 wordt een stroomschema getoond van een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze 300 die getoond is in figuur 7, welke hier aangeduid is door het 10 verwijzingscijfer 305. De werkwijze 305 is in hoofdzaak gelijkaardig aan de werkwijze 300 getoond in figuur 7, in die zin dat de werkwijze 305 weer bovenbeschreven stappen 310,320 en 330 omvat. De werkwijze 305 omvat echter eveneens een stap 340 waarin de gewone en buitengewone 15 karakteristieken nG, n#, kG en ke ingevoerd worden in een model van de optische kritische afmeting (optical critical dimension, OCD) model. Het OCD model kan de geometrische afmetingen en/of optische karakteristieke van het hardmasker, één of meer lagen die onder het hardmasker 20 liggen, en één of meer kenmerken die gevormd worden tijdens de etsbewerking die gebruikt maakt van het hardmasker, beschrijven. In één uitvoeringsvorm behoudt het OCD model rekening met alle lagen in de monsterstructuur die gekarakteriseerd, gemeten of geverifieerd door het optisch 25 CD meetsysteem. Het OCD model kan vervolgens gebruikt worden in een stap 350 waarin kritische afmetingen (CD's) van het hardmasker en/of van onderliggende kenmerken optische geverifieerd worden. De optische geverifieerde CD's kunnen vervolgens geverifieerd worden via een scanning elektronen 30 microscoop (SEM) in een stap 360.
Verwijzend naar figuur 9 wordt een schematisch aanzicht van tenminste een deel van een uitvoeringsvorm van inrichting 400 volgens één of meer aspecten van de 29 onderhavige uitvinding getoond. De inrichting 400 die algemeen kan lijken op een clustertoestel, kan gebruikt worden met of zonder de werkwijze 300 die getoond is in figuur 7 en/of de werkwijze 305 die getoond is in figuur 8.
5 Dat betekent dat de inrichting 400 gebruikt kan worden om de CD's van een hardmasker of andere kenmerken gevormd op een substraat, waaronder deze die gevormd zijn in de inrichting 400, te verifiëren.
De inrichting 400 omvat vier proceskamers 410, hoewel 10 andere uitvoeringsvormen meer of minder dan vier proceskamers 410 kunnen omvatten. Elke proceskamer 410 is geconfigureerd om één of meer halfgeleider fabricageprocessen, zoals neerslag en/of etsprocessen uit te voeren. Elke kamer 410 kan bijvoorbeeld geconfigureerd 15 zijn om een chemische dampneerslag (chemical vapor deposition, CVD), plasma versterkte CVD (plasma enhanced CVD)(PECVD) en/of fysische dampneerslagen (physical vapor deposition, PVD) en andere, uit te voeren. Eén of meer van de kamers 410 kan verder of volgens een alternatief 20 geconfigureerd zijn om snelle thermische uitharding (annealing) en/of andere warmte behandelingsprocessen, uit te voeren.
De inrichting 400 omvat eveneens plak overbrengingsmiddelen 420 die ondergebracht zijn in een 25 centrale kamer of staging area 405. De plak overbrengingsmiddelen 420 zijn geconfigureerd om procesplakken over te brengen tussen de kamers 410 en tussen laad-vergrendelmiddelen 430. De plak overbrengingsmiddelen 420 en/of de laadvergrendelmiddelen 430 kunnen gedeeltelijk 30 of geheel geautomatiseerd zijn.
De inrichting 400 omvat eveneens CD meetmiddelen 440. De CD meetmiddelen kunnen geïntegreerd zijn in de inrichting 400 zodanig dat CD's van kenmerken op plakken die verwerkt 30 worden in de inrichting 400 onderzocht kunnen worden zonder dat de plak verwijderd moet worden uit de inrichting 400.
Dat betekent dat de CD meetmiddelen 440 geconfigureerd kunnen zijn om een in-situ meting uit te voeren. Werkwijzen 5 waardoor CD's gemeten kunnen worden via CD meetmiddelen 440 kunnen in hoofdzaak gelijkaardig zijn aan deze die hierboven werden beschreven, waaronder via de extractie van zowel gewone als buitengewone optische karakteristieken. De CD meetmiddelen 440 kunnen optisch en/of SEM CD meetmiddelen of 10 andere omvatten, waaronder deze die hierboven werden beschreven (bijvoorbeeld met verwijzing naar figuren 3-6).
In de in figuur 9 getoonde uitvoeringsvorm zijn de Cd meetmiddelen 440 geïntegreerd in het laadvergrendelgebied van de inrichting 400. Bijgevolg kunnen CD metingen 15 uitgevoerd worden voor en/of na de uitvoering van één of meer processen in de inrichting 400, inclusief op intermediaire punten tussen processen.
Verwijzend naar figuur 10 wordt een schematisch aanzicht getoond van tenminste een deel van een andere 20 uitvoeringsvorm van de inrichting 400 die getoond is in figuur 9, welke hier aangeduid is met het verwijzingscijfer 450. De inrichting 450 is in hoofdzaak gelijkaardig aan de inrichting 400 die getoond is in figuur 9, voor wat betreft een gelijkaardige voorziening van een aantal proceskamers 25 410, plak overbrengingsmiddelen 420, laadvergrendelmiddelen 430 en CD meetmiddelen 440. De CD meetmiddelen van inrichting 450 zijn echter extern gekoppeld aan de laadvergrendelmiddelen 430 in tegenstelling tot de geïntegreerde configuratie van inrichting 400.
30 Desalniettemin kan de CD meting nog steeds in-situ uitgevoerd worden, aangezien de laadvergrendelmiddelen geconfigureerd kunnen zijn om plakken over te brengen van en naar de CD meetmiddelen 440.
31
Verwijzend naar figuur 11 wordt een schematisch aanzicht van tenminste een deel van een andere uitvoeringsvorm van de inrichting 400 van figuur 9 getoond, welke hier aangeduid is met het verwijzingscijfer 460. De inrichting 460 is in 5 hoofdzaak gelijkaardig aan de inrichting 400 die getoond is in figuur 9, voor wat betreft een gelijkaardige voorziening van een aantal proceskamers 410, plak overbrengingsmiddelen 420, laadvergrendelmiddelen 430 en CD meetmiddelen 440. De CD meetmiddelen 440 van de inrichting 460 zijn echter extern 10 gekoppeld aan de laadvergrendelmiddelen 430 in tegenstelling tot de configuratie van inrichting 400. Desalniettemin kan de CD meting nog steeds in-situ uitgevoerd worden, aangezien de plak overbrengingsmiddelen 420 geconfigureerd kunnen zijn om plakken over te brengen van en naar de CD meetmiddelen 15 440.
Verwijzend naar figuur 12 is een stroomschema getoond van tenminste een deel van één uitvoeringsvorm van een werkwijze 500 volgens aspecten van de onderhavige uitvinding. De werkwijze 500 is één voorbeeld van stappen 20 die onder andere uitgevoerd kunnen worden met de inrichting 400.450 en/of 460 die getoond zijn in figuren 9-11, binnen de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding. Eén of meer aspecten van de werkwijze 500 kunnen in hoofdzaak gelijkaardig zijn aan onder andere deze van de werkwijze 300 25 en 305 die getoond zijn in figuren 7 en 8, binnen de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding.
De werkwijze 500 omvat een stap 505 waarin een amorf koolstof of ander anisotroop hardmasker gevormd is op een plak. Aspecten van stap 505 kunnen in hoofdzaak gelijk zijn 30 aan deze van stap 310 van figuren 7 en 8, en kunnen verwerking/operaties in één of meer kamers van een clustertoestel, zoals de kamers 410 van de inrichting 400.450 en 460 van figuren 9-11, omvatten.
32
In een daaropvolgende stap 510 wordt de plak overgebracht naar een CD meettoestel. Plakoverbrengingsmiddelen (bijvoorbeeld plakoverbrengingsmiddelen 420 getoond in figuren 9-11) en/of 5 laadvergrendelmiddelen (bijvoorbeeld laadvergrendelmiddelen 430 getoond in figuren 9-11) kunnen bijvoorbeeld onafhankelijk of in samenwerking de plak overbrengen naar een CD meettoestel (bijvoorbeeld CD meetmiddelen 440 getoond in figuren 9-11) welke geïntegreerd kunnen zijn in of 10 gekoppeld kunnen zijn aan de inrichting waarin de plak wordt verwerkt. Daarna kan het CD meettoestel gebruikt worden om de gewone brekingsindex nc en extinctie coëfficiënt k0 van een hard masker en/of één of meer andere kenmerken en/of lagen op de plak te extraheren tijdens een stap 515, welke 15 stap mogelijk verschillende dergelijke metingen omvat (bijvoorbeeld tijd en/of golflengte afhankelijke metingen). Stap 515 kan in hoofdzaak gelijk zijn aan stap 320 die getoond is in figuren 7 en 8.
Terwijl de plak zich in het CD meettoestel bevindt, 20 kunnen ook de buitengewone brekingsindex ne en extinctie coëfficiënt ke van het hardmasker, kenmerk(en) en/of laag(en) op de plak geëxtraheerd worden tijdens een stap 520, welke stap mogelijk verschillende dergelijke metingen omvat (bijvoorbeeld tijd en/of golflengte afhankelijke metingen). 25 Stap 520 kan in hoofdzaak gelijk zijn aan stap 330 die getoond is in figuren 7 en 8. Bovendien kunnen stappen 515 en 520 in tenminste één uitvoeringsvorm in hoofdzaak gelijktijdig uitgevoerd worden.
In een daaropvolgende stap 525 worden één of meer 30 procesrecepten voor het trimmen, etsen en/of op een andere wijze verwerken van het hardmasker, kenmerk(en) en/of laag(en) op de plak geselecteerd, berekend of op een andere wijze bepaald worden op basis van de optische 33 karakteristieken die geëxtraheerd werden tijdens stappen 515 en 520. De plak wordt vervolgens overgebracht naar een ets of ander verwerkingstoestel in stap 530, waar een dergelijk toestel in hoofdzaak gelijk kan zijn aan één van de kamers 5 410 die getoond zijn in de figuren 9-11 en waarbij een dergelijke overbrenging uitgevoerd kan worden door middelen zoals plakoverbrengingsmiddelen 420 en/of laadvergrendelmiddelen 430 welke getoond zijn in figuren 9- 11. Het hardmasker, kenmerk(en), en/of laag(en) op de plak 10 kunnen vervolgens getrimd worden in een stap 535, geëtst in een stap 540 of op andere wijze verwerkt, mogelijk op basis van de optische karakteristieken die geëxtraheerd werden tijdens stappen 515 en 520.
De plak kan vervolgens overgebracht worden naar een 15 striptoestel in een stap 545, bijvoorbeeld via plakoverbrengingsmiddelen 420 en/of laadvergrendelmiddelen 430 getoond in figuren 9-11. Het striptoestel kan een kamer van een clustertoestel zijn, zoals één van de kamers 410 getoond in figuren 9-11. Daarna kan een stap 550 uitgevoerd 20 worden om tenminste een deel van één of meer van het hardmasker, kenmerk(en, en/of laag(en) op de plak te verwijderen. Stap 550 kan bijvoorbeeld plasma verassen omvatten, waarbij zuurstof en een fluorokoolstof (bijvoorbeeld CF4 of C2F6) gebruikt worden om het hardmasker 25 te strippen van de plak. Het striptoestel kan een plasma etstoestel zijn of omvatten, zoals een toestel van het torn type waarbij een plasma gegenereerd wordt in dezelfde kamer als het substraat, of een toestel van het stroomafwaartse type, waarbij een plasma gegenereerd wordt in een kamer en 30 gericht wordt naar de plak in de tweede kamer doorheen een buis of een inlaatpunt. De plasmabron kan onder andere een inductief gekoppelde plasma (ICP) bron of een transformator gekoppelde plasma (TCP) bron zijn.
34
Een zuurstof plasma kan gebruikt worden om het hardmasker en/of andere kenmerk(en) op de plak te strippen aangezien de zuurstof radicalen reageren met C, H, S, en N in polymeer en fotogevoelige materiaalcomponenten om hun 5 respectievelijke oxides die vluchtig zijn, te verschaffen.
Een zuiver 02 plasma kan echter niet altijd voldoende het hardmasker en/of andere kenmerk(en) op de plak strippen zodanig dat C2Fe gecombineerd kunnen worden met O2 in een eerste plasma etsstap gevolgd door een verassingsstap met 10 alleen 02 om het hardmasker en/of andere kenmerk(en) op de plak grondiger te verwijderen. In een uitvoeringsvorm wordt water gebruikt als een zuurstof en waterstofbron en gecombineerd met CF4 in een eerste plasma verassingsstap en wordt vervolgens een O2 plasma gebruikt in een tweede stap om 15 het stripproces te vervolledigen.
Het strippen dat uitgevoerd wordt tijdens stap 550 kan eveneens of volgens een alternatief een stripwerkwijze bij lage temperatuur omvatten, welke een oxiderend gas, een halogenide bevattend gas en een koolwaterstof kan betreffen. 20 Een dergelijke uitvoeringsvorm kan SO3 afzonderlijk of gecombineerd met zuurstof en/of andere etsgassen gebruiken.
Zo kan bijvoorbeeld een stripproces van een hardmasker bij lage-temperatuur 02 en een fluorokoolstof plasma ets gebruiken.
25 In een uitvoeringsvorm kan het strippen dat uitgevoerd wordt in stap 550 een plasmabehandeling gebruiken die zuurstof en één of meer fluorokoolstof gassen CXHYFZ omvat, waarbij x, y en z gehele getallen zijn, zoals CH3F, CH2F2, en CHF3. Verder kan het gasmengsel dat gebruikt wordt om het 30 plasma te genereren traditioneel N2 of NiH,, bevatten.
Optioneel wordt de plasmabehandeling uitgevoerd zonder zuurstof.
35
Als een voorbeeld van het strippen dat uitgevoerd wordt tijdens stap 550 kan de plak bevestigd worden op een tafel (chuck) in een proceskamer die onderdeel is van het striptoestel, en wordt een vacuüm aangelegd om alle gassen 5 uit de proceskamer te verwijderen. Een RF ontladingsbron en instelvermogen, of een microgolf stroomafwaartse plasmastroom, zoals in een verasser, kan een plasma genereren in de kamer. Andere kamerarchitecturen en plasma leversystemen vallen echter eveneens binnen de 10 beschermingsomvang van onderhavige uitvinding. Het plasma kan gegenereerd worden in de proceskamer door eerst de kamer leeg te maken en vervolgens zuurstof in te brengen, mogelijk bij een stroomsnelheid gelegen tussen ongeveer 200 en ongeveer 10000 sccm, en door één of meer CxHyFz gassen in te 15 brengen, zoals CH3F, CH3F2, en CHF3, welke met een stroomsnelheid gelegen tussen ongeveer 1 en ongeveer 500 sccm, welke alle in de proceskamer stromen, terwijl de plak verwarmd wordt op een temperatuur gelegen tussen ongeveer 20°C en ongeveer 300°C. De verhouding van de zuurstof 20 stroomsnelheid tot de CxHyFz stroomsnelheid kan gelegen zijn tussen ongeveer 10:1 en ongeveer 1000:1. De gecombineerde gasstroom kan een druk verschaffen die gelegen is tussen ongeveer 10 mtorr en ongeveer 5 torr in de proceskamer.
Nadat de gewenste temperatuur bereikt is, kan een plasma 25 aangelegd worden door het inschakelen van een RF vermogen dat gelegen is tussen ongeveer 200 W en ongeveer 2000 W. De plasmabehandeling wordt vervolgd terwijl de temperatuur tussen ongeveer 20°C en ongeveer 300°C gehouden wordt gedurende een voorafbepaalde periode of tot eindpunt 30 detectie. De plak kan vervolgens gereinigd worden met een DI-spoeler en/of met andere reinigingsmethodes.
In een stap 555 kan de plak overgebracht worden naar een CD meettoestel zoals hierboven beschreven met verwijzing 36 naar stap 510. Eén of meer CD's van de onderliggende laag die met het hardmasker van patronen werd voorzien, kan gemeten worden in een daaropvolgende stap 560. Indien bijkomende bewerkingen vereist zijn, zoals kan worden 5 aangegeven door de resultaten van de metingen in stap 560, dan worden één of meer stappen 525-555 herhaald. De werkwijze kan echter volgens een alternatief verder gaan naar een stap 565, in welke stap de plak overgebracht wordt voor een bijkomende bewerking, ofwel in dezelfde inrichting 10 ofwel in een andere inrichting.
Verwijzend naar figuur 13 is een stroomschema van een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze 500 getoond van figuur 12 getoond, welke hier aangeduid wordt met het verwijzingscijfer 600. De werkwijze 600 omvat één of meer 15 lithografiestappen 610 waarin één of meer lagen fotoresist materiaal volgens een patroon aangebracht worden, één of meer etsstappen 615 waarin het patroon van één of meer lagen overgebracht wordt op één of meer onderliggende metaal en/of diëlektrische lagen, en één of meer neerslagstappen 620 20 tijdens welke één of meer fotoresist, metaal en/of diëlektrische lagen gevormd worden over een plak of substraat. De één of meer neerslagstappen 620 kunnen het uitvoeren van één of meer CVD processen 625, één of meer PVD processen 630, één of meer groeiprocessen 635 (bijvoorbeeld 25 in-situ groei, selectieve epitaxiale groei, en anderen), één of meer thermische behandelingsprocessen 640 (bijvoorbeeld snel-thermish-annealen, en anderen), en/of één of meer afzetprocessen (plating processes) 645 (bijvoorbeeld galvanische metaalafzetting (electroplating), silicide 30 vorming, en anderen) omvatten.
De werkwijze 600 kan eveneens één of meer stripstappen 650 omvatten, waarin tenminste delen van één of meer voorheen gevormde lagen verwijderd worden, evenals één of 37 meer reinigingsstappen 655 waarin resten, deeltjes en/of contaminatoren verwijderd kunnen worden door één of meer natte of droge processen. De werkwijze 600 kan eveneens één of meer vlakmakingsstappen 660 omvatten waarin één of meer 5 voorheen gevormde lagen chemisch en/of mechanisch vlak worden gemaakt (bijvoorbeeld CMP) om in hoofdzaak vlakke oppervlakken te verschaffen, bijvoorbeeld als voorbereiding voor verdere verwerking.
De werkwijze 600 omvat eveneens tenminste één CD 10 meetstap 670 waarin één van de hierboven beschreven stappen 610,615,620,650,655 en 660 ondergebracht is, zoals aangegeven door de pijlen in stippellijnen die deze stappen schematisch verbinden. De CD meetstap 670 omvat een meting door een inrichting met één of meer aspecten die in 15 hoofdzaak gelijk zijn aan deze van de in figuren 3-6 en/of 9-11 getoonde inrichting. De CD meetstap 670 kan eveneens of volgens een alternatief een meting omvatten door één of meer werkwijzen met één of meer aspecten die in hoofdzaak gelijk zijn aan deze van stappen 320 en 330 getoond in figuur 7, 20 stappen 320-360 getoond in figuur 8, en/of stappen 515,520 en 560 getoond in figuur 12.
Zoals in de uitvoeringsvorm die getoond is in figuur 13, kan de werkwijze 600 een CD meetstap 670 omvatten tussen de één of meer lithografiestappen 610 en één of etsstappen 615, 25 zodanig dat de werkwijze 600 verder kan gaan van een lithografie naar een CD meting en vervolgens naar een etsstap in tegenstelling tot het onmiddellijk overgaan van lithografie naar etsen. Op gelijkaardige wijze kan de werkwijze 600 eveneens of volgens een alternatief een CD 30 meetstap 670 omvatten tussen de één of meer etsstappen 615 en de één of meer stripstappen 650 (indien deze uitgevoerd worden), zodanig dat de werkwijze verder kan gaan van een etsstap naar een CD meting en vervolgens naar strippen, in 38 tegenstelling tot het rechtstreeks overgaan van etsen naar strippen. De werkwijze 600 kan eveneens of volgens een alternatief een CD meetstap 670 omvatten tussen de één of meer stripstappen 650 (indien deze uitgevoerd worden) en de 5 één of meer reinigingsstappen 655 (indien deze uitgevoerd worden), zodanig dat de werkwijze verder kan gaan van het strippen naar een CD meting en vervolgens naar het reinigen in tegenstelling tot het rechtstreeks overgaan van strippen naar reinigen.
10 De werkwijze 600 kan eveneens of volgens een alternatief een CD meetstap 670 omvatten tussen de één of meer reinigingsstappen 655 (indien deze uitgevoerd worden) en de één of meer neerslagstappen 620, zodanig dat de werkwijze 600 kan verdergaan van reinigen naar een CD meetstap en 15 vervolgens naar neerslag in tegenstelling tot het rechtstreeks overgaan van reinigen naar neerslag. De werkwijze 600 kan eveneens of volgens een alternatief een CD meetstap 670 omvatten tussen de één of meer neerslagstappen 620 en de één of meer vlakmakingsstappen 660 (indien deze 20 uitgevoerd worden), zodanig dat de werkwijze verder kan gaan van het neerslaan naar een Cd meting en vervolgens naar het vlak maken in tegenstelling tot het rechtstreeks overgaan van de neerslagstap naar het vlak maken. De werkwijze 600 kan eveneens of volgens een alternatief een CD meetstap 670 25 omvat tussen de één of meer vlakmakingsstappen 660 (indien deze uitgevoerd worden) en de één of meer lithografiestappen 610, zodanig dat de werkwijze 600 over kan gaan van het vlak maken naar een CD meting en vervolgens naar lithografie in tegenstelling tot het rechtstreeks overgaan van vlak maken 30 naar lithografie.
De cyclus van lithografie 610, etsen 615, strippen 650 (indien uitgevoerd), reinigen 655 (indien uitgevoerd), neerslag 620 en vlak maken 660 (indien uitgevoerd) kan een 39 aantal keren herhaald worden tijdens de fabricage van een geïntegreerde schakeling. Elke dergelijke cyclus kan resulteren in het vormen van een hardmasker of een andere fotoresist laag, een metaallaag, een diëlektrische laag 5 en/of een halfgeleider laag, of een veelvoud daarvan, waarbij deze lagen uiteindelijk een aantal discrete delen kunnen vormen of op een andere wijze van een patroon kunnen voorzien zijn. Het is echter mogelijk dat niet elke cyclus dezelfde opeenvolging van stappen 610-615-650-655-620-660 10 omvat, aangezien sommige cycli één of meer dergelijke stappen kunnen uitsluiten en verschillende opeenvolging kunnen omvatten, en/of bijkomende niet in figuur 13 getoonde stappen kunnen omvatten. Bovendien is het mogelijk dat niet elk cyclus een CD meetstap 670 omvat tussen elk van de 15 stappen 610-615-650-655-620-660 in een bijzondere volgorde. Eén of meer cycli kan bijvoorbeeld slechts één of twee CD meetstappen 670 omvatten, terwijl andere cycli een groter aantal CD meetstappen 670 kunnen omvatten, en één of meer andere cycli kunnen ook geen CD meetstappen 670 omvatten.
20 Uit de beschrijving hierboven en de volgende conclusies spreekt het voor zich dat de onderhavige uitvinding een werkwijze verschaft voor het meten van een kritische afmeting van een optisch-anisotroop kenmerk, waarbij de werkwijze het extraheren van een aantal waarden die elk het 25 optisch-anisotroop kenmerk beschrijven, waaronder waarden die overeenstemmen met gewone en buitengewone metingen van één meer optische karakteristieken van het optisch-anisotroop kenmerk, omvat. De optische kenmerken kunnen onder andere de brekingsindex en/of de extinctie coëfficiënt 30 van het optisch-anisotroop kenmerk omvatten. Bovendien kunnen de waarden ingevoerd worden in het meetmodel van een optisch kritische afmeting (Optical Critical Dimension, OCD) zodanig dat de kritische afmeting geverifieerd kan worden 40 via een optische meting op basis van het OCD meetmodel. De optische meting van de kritische afmeting kan eveneens geverifieerd worden via een meting door een scanning elektronen microscoop (SEM). Verder kan het optisch-5 anisotroop kenmerk een in hoofdzaak amorfe samenstelling, zoals een amorf koolstof, vertonen, waaronder het optisch-anisotroop kenmerk dat van een hardmasker kan zijn dat in hoofdzaak amorfe koolstof omvat of anders een in hoofdzaak amorfe samenstelling vertoont.
10 Een andere uitvoeringvorm van een werkwijze voor het meten van een kritische afmeting van een optisch-anisotroop kenmerk volgens aspecten van de onderhavige uitvinding omvat het extraheren van een eerste optische karakteristiek van het optisch-anisotroop kenmerk, waarbij de eerste optische 15 karakteristiek een gewone brekingsindex of een gewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk is. De werkwijze omvat eveneens het extraheren van een tweede optische karakteristiek van het optisch-anisotroop kenmerk, waarbij de tweede optische karakteristiek een buitengewone 20 brekingsindex of een buitengewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk is.
De eerste optische karakteristiek kan bijvoorbeeld de gewone brekingsindex van het optisch-anisotroop kenmerk zijn en de tweede optische karakteristiek kan bijvoorbeeld de 25 buitengewone brekingsindex van het optisch-anisotroop kenmerk zijn. Volgens een ander voorbeeld kan de eerste karakteristiek de gewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk zijn en de tweede optische karakteristiek de buitengewone extinctie coëfficiënt van het 30 optisch-anisotroop kenmerk.
De werkwijze kan eveneens het extraheren van een derde optische karakteristiek van het optisch-anisotroop kenmerk omvatten. In een uitvoeringsvorm is de derde optische 41 karakteristiek de gewone extinctie coëfficiënt of de buitengewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk, terwijl in een andere uitvoeringsvorm de derde optische karakteristiek de gewone brekingsindex of de 5 buitengewone brekingsindex van het optisch-anisotroop kenmerk is. De werkwijze kan eveneens het extraheren van een vierde optische karakteristiek van het optisch-anisotroop kenmerk omvatten, zodanig dat de eerste, tweede, derde en vierde optische karakteristieken gezamenlijk de gewone en 10 buitengewone brekingsindexen en extinctie coëfficiënten van het optisch-anisotroop kenmerk omvatten.
De onderhavige uitvinding omvat eveneens een clustertoestel voor de fabricage van een micro-elektronische inrichting. In een uitvoeringsvorm omvat het clustertoestel 15 een aantal geïntegreerde proceskamers die elk geconfigureerd zijn om een plak te bewerken. Het clustertoestel omvat eveneens middelen voor het optisch meten van een kritische afmeting van een optisch-anisotroop kenmerk dat gevormd is op de plak zonder de plak te verwijderen van het 20 clustertoestel, waaronder middelen voor het extraheren van gewone en buitengewone optische karakteristieken van het optisch-anisotroop kenmerk. Het clustertoestel omvat eveneens middelen voor het overbrengen van de plak tussen de verschillende proceskamers en de meetmiddelen van de 25 kritische afmeting. In een uitvoeringsvorm omvat het aantal proceskamers tenminste één kamer voor het vormen van een in hoofdzaak amorf hardmasker omvattende het optisch-anisotroop kenmerk, evenals tenminste één kamer voor de asverwijdering van het hardmasker. Tenminste één kamer kan bedoeld zijn om 30 een amorf koolstof hardmasker te vormen omvattende het optisch-anisotroop kenmerk. Het clustertoestel kan middelen omvatten voor het inladen en uitladen van de plak in een plak platformgebied (wafer staging area) van het 42 clustertoestel, waarbij de meetmiddelen van de kritische afmeting geïntegreerd zijn in de inlaad- en uitlaadmiddelen.
Het voorgaande schetst maatregelen van verschillende uitvoeringsvormen, zodanig dat de vakman de aspecten van de 5 onderhavige uitvinding beter zou kunnen begrijpen. De vakman zal begrijpen dat hij de onderhavige uitvinding gemakkelijk kan gebruiken als een basis voor het ontwerpen of wijzigen van andere processen en structuren voor het uitvoeren van dezelfde doeleinden en/of voor het bereiken van dezelfde 10 voordelen van hier voorgestelde uitvoeringsvorm. De vakman zal zich eveneens realiseren dat dergelijke equivalente constructies het wezen en de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding niet verlaten, en dat verscheidene wijzigingen, vervangingen en veranderingen gemaakt kunnen 15 worden zonder het wezen en de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding te verlaten.
43
Verwijzingscijferlijst
Figuur 7 310 vormen van anisotroop hardmasker 5 320 extraheren van gewone refractie index n0 en extinctie coëfficiënt k0 330 extraheren van buitengewone refractie index ne en extinctie coëfficiënt ke 10 Figuur 8 310 vormen van anisotroop hardmasker 320 extraheren van gewone refractie index n0 en extinctie coëfficiënt k0 330 extraheren van buitengewone refractie index ne en 15 extinctie coëfficiënt ke 340 invoeren van n0,ne, k0, ke in OCD model 350 verifiëren CD via optische meting 360 verifiëren OCM meting via SEM meting 20 Figuur 12 505 vormen anisotroop hardmasker 510 overbrengen plak naar CD meettoestel 515 extraheren gewone nQ en k0 520 extraheren buitengewone ne en ke 25 525 selecteren trim en/of etsrecepten gebaseerd op no,ne, k0 en ke 530 overbrengen plak naar etstoestel 535 hardmask trimmen 540 etsen onderliggende laag 30 545 overbrengen plak naar hardmask striptoestel 550 asverwijdering hardmask 555 overbrengen plak naar CM meettoestel
560 meten onderliggende laag CD
44 565 overbrengen plak naar volgende bewerking
Figuur 13 670 CM meting 5 615 etsen 670 CD meting 610 lithografie 650 strippen 670 CD meting 10 670 CD meting 660 vlak maken 655 reinigen 670 CD meting 620 neerslag 15 670 CD meting 645 afzetting 640 thermische behandeling 635 groei
Claims (19)
1. Werkwijze voor het meten van een kritische afmeting van een optisch-anisotroop kenmerk, omvattende: 5 het extraheren van een eerste waarde die beschrijvend is voor het optisch-anisotroop kenmerk; en het extraheren van een tweede waarde die beschrijvend is voor het optisch-anisotroop kenmerk, waarbij de eerste waarde overeenstemt met een gewone meting van 10 een optische karakteristiek van het optisch-anisotroop kenmerk, en waarbij de tweede waarde overeenstemt met een buitengewone meting van de optische karakteristiek van het optisch-anisotroop kenmerk, waarbij de optische karakteristiek één 15 van de volgende is: een brekingsindex van het optisch-anisotroop kenmerk, een extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk.
2. Werkwijze volgens conclusie 1 verder omvattende het extraheren van derde en vierde waarden die beschrijvend zijn voor het optisch-anisotroop kenmerk, waarbij: de eerste waarde overeenstemt met een gewone meting van een gewone brekingsindex van het optisch-anisotroop kenmerk, 25 de tweede waarde overeenstemt met een buitengewone meting van de buitengewone brekingsindex van het optisch-anisotroop kenmerk, de derde waarde overeenstemt met een gewone meting van een gewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop 30 kenmerk, en de vierde waarde overeenstemt met een buitengewone meting van de buitengewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk.
3. Werkwijze volgens conclusie 1, verder omvattende het invoeren van eerste en tweede waarden in een meetmodel van een optische kritische afmeting (Optical Critical Dimension, OCD) . 5
4. Werkwijze volgens conclusie 3, verder omvattende het verifiëren van de kritische afmeting via een optische meting die gebaseerd is op het OCD meetmodel.
5. Werkwijze volgens conclusie 4, verder omvattende het verifiëren van de optische meting van de kritische afmeting via een meting met een scanning elektronen microscoop (SEM).
6. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het optisch- 15 anisotroop kenmerk een in hoofdzaak amorfe samenstelling heeft.
7. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het optisch-anisotroop kenmerk in hoofdzaak amorfe koolstof omvat. 20
8. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het optisch-anisotroop kenmerk een hardmasker met een in hoofdzaak amorfe samenstelling is.
9. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het optisch- anisotroop kenmerk een hardmasker met een in hoofdzaak amorfe koolstof is.
10. Een werkwijze voor het meten van een kritische 30 afmeting van een optisch-anisotroop kenmerk, omvattende: het extraheren van een eerste optische karakteristiek van het optisch-anisotroop kenmerk, waarbij de eerste optische karakteristiek één van de volgende is: een gewone brekingsindex van het optisch-anisotroop kenmerk, en een gewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk; en 5 het extraheren van een tweede optische karakteristiek van het optisch-anisotroop kenmerk, waarbij de tweede optische karakteristiek één van de volgende is: een buitengewone brekingsindex van het optisch-anisotroop kenmerk, en 10 een buitengewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk.
11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij: de eerste optische karakteristiek de gewone 15 brekingsindex van het optisch-anisotroop kenmerk is, en de tweede optische karakteristiek de buitengewone brekingsindex van het optisch-anisotroop kenmerk is.
12. Werkwijze volgens conclusie 11, verder omvattende 20 het extraheren van een derde optische karakteristiek van het optisch-anisotroop kenmerk, waarbij de derde optische karakteristiek één van de volgende is: de gewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk, en 25 de buitengewone extinctie coëfficiënt van het optisch- anisotroop kenmerk.
13. Werkwijze volgens conclusie 12, verder omvattende het extraheren van een vierde optische karakteristiek van 30 het optisch-anisotroop kenmerk, waarbij: de derde optische karakteristiek de gewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk is, en de vierde optische karakteristiek de buitengewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk is.
14. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij: 5 de eerste optische karakteristiek de gewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk is, en de tweede optische karakteristiek de buitengewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk is.
15. Werkwijze volgens conclusie 14, verder omvattende het extraheren van een derde optische karakteristiek van het optisch-anisotroop kenmerk, waarbij de derde optische karakteristiek één van de volgende is: de gewone brekingsindex van het optisch-anisotroop 15 kenmerk, en de buitengewone brekingsindex van het optisch-anisotroop kenmerk.
16. Clustertoestel voor het fabriceren van een micro-20 elektronische inrichting, omvattende: een aantal geïntegreerde proceskamers die elk geconfigureerd zijn om een plak te bewerken; middelen voor het optisch meten van een kritische afmeting van een optisch-anisotroop kenmerk dat gevormd is 25 op de plak zonder de plak te verwijderen van het clustertoestel, omvattende middelen voor het extraheren van gewone en buitengewone optische karakteristieken van het optisch-anisotroop kenmerk waarbij de gewone optische karakteristiek één van de 30 volgende is: een gewone brekingsindex van het optisch-anisotroop kenmerk, een gewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk, en waarbij de buitengewone optische karakteristiek één van de volgende is: 5 een buitengewone brekingsindex van het optisch- anisotroom kenmerk, een buitengewone extinctie coëfficiënt van het optisch-anisotroop kenmerk; en middelen voor het overbrengen van de plak tussen de 10 verschillende proceskamers en de meetmiddelen van de kritische afmeting.
17. Clustertoestel volgens conclusie 16, waarbij het aantal proceskamers omvatten: 15 tenminste één kamer voor het vormen van een in hoofdzaak amorf hardmasker omvattende het optisch-anisotroop kenmerk, en tenminste één kamer voor de asverwijdering van het hardmasker. 20
18. Clustertoestel volgens conclusie 16, waarbij het aantal proceskamers tenminste één kamer omvat voor het vormen van een amorf koolstof hardmasker omvattende het optisch-anisotroop kenmerk. 25
19. Clustertoestel volgens conclusie 16, verder omvattende middelen voor het inladen en uitladen van de plak in een plak platformgebied (wafer staging area) van het clustertoestel, waarbij de meetmiddelen van de kritische 30 afmeting geïntegreerd zijn in de inlaad- en uitlaadmiddelen.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US79256006P | 2006-04-17 | 2006-04-17 | |
| US79256006 | 2006-04-17 | ||
| US46702306 | 2006-08-24 | ||
| US11/467,023 US7787685B2 (en) | 2006-04-17 | 2006-08-24 | Extracting ordinary and extraordinary optical characteristics for critical dimension measurement of anisotropic materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2000563A1 NL2000563A1 (nl) | 2007-10-19 |
| NL2000563C2 true NL2000563C2 (nl) | 2009-05-26 |
Family
ID=38604531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2000563A NL2000563C2 (nl) | 2006-04-17 | 2007-03-29 | Extraheren van gewone en buitengewone optische karakteristieken voor de meting van kritische afmetingen van anisotrope materialen. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7787685B2 (nl) |
| NL (1) | NL2000563C2 (nl) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100052908A (ko) * | 2008-11-11 | 2010-05-20 | 삼성전자주식회사 | 공정 제어 시스템 및 공정 제어 방법 |
| US20140079312A9 (en) | 2010-06-17 | 2014-03-20 | Nova Measuring Instruments Ltd. | Method and system for optimizing optical inspection of patterned structures |
| KR102072966B1 (ko) | 2012-11-30 | 2020-02-05 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시기판 및 표시기판의 패턴 치수의 측정방법 |
| US20140216498A1 (en) * | 2013-02-06 | 2014-08-07 | Kwangduk Douglas Lee | Methods of dry stripping boron-carbon films |
| US20150371851A1 (en) * | 2013-03-15 | 2015-12-24 | Applied Materials, Inc. | Amorphous carbon deposition process using dual rf bias frequency applications |
| US9305840B2 (en) * | 2013-12-21 | 2016-04-05 | Macronix International Co., Ltd. | Cluster system for eliminating barrier overhang |
| KR102757324B1 (ko) * | 2018-05-24 | 2025-01-20 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 공간적으로 분해된 웨이퍼 온도 제어를 위한 가상 센서 |
| CN112729108B (zh) * | 2020-12-18 | 2022-12-06 | 长江存储科技有限责任公司 | 一种光学关键尺寸ocd测量设备的校准方法 |
| KR20240057861A (ko) * | 2022-10-25 | 2024-05-03 | 삼성전자주식회사 | 반도체 계측 장치 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002015238A2 (en) * | 2000-08-11 | 2002-02-21 | Sensys Instruments Corporation | Device and method for optical inspection of semiconductor wafer |
| US6441902B1 (en) * | 1999-03-26 | 2002-08-27 | J. A. Woollam Co. Inc. | Method for evaluating sample system anisotropic refractive indices and orientations thereof in multiple dimensions |
| US20070153272A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Systems and methods for optical measurement |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040038537A1 (en) * | 2002-08-20 | 2004-02-26 | Wei Liu | Method of preventing or suppressing sidewall buckling of mask structures used to etch feature sizes smaller than 50nm |
| DE10339988B4 (de) * | 2003-08-29 | 2008-06-12 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Verfahren zur Herstellung einer antireflektierenden Schicht |
| JP2005194451A (ja) * | 2004-01-09 | 2005-07-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | 組成物、光学補償フィルム及び液晶表示装置 |
| US7250309B2 (en) * | 2004-01-09 | 2007-07-31 | Applied Materials, Inc. | Integrated phase angle and optical critical dimension measurement metrology for feed forward and feedback process control |
-
2006
- 2006-08-24 US US11/467,023 patent/US7787685B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-03-29 NL NL2000563A patent/NL2000563C2/nl active Search and Examination
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6441902B1 (en) * | 1999-03-26 | 2002-08-27 | J. A. Woollam Co. Inc. | Method for evaluating sample system anisotropic refractive indices and orientations thereof in multiple dimensions |
| WO2002015238A2 (en) * | 2000-08-11 | 2002-02-21 | Sensys Instruments Corporation | Device and method for optical inspection of semiconductor wafer |
| US20070153272A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Systems and methods for optical measurement |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| DANG M ET AL: "Ellipsometric spectra and optical properties of anisotropic SrBi2Ta2O9 films", CHINESE PHYSICS LETTERS CHINESE PHYS. SOC CHINA, vol. 21, no. 2, February 2004 (2004-02-01), pages 266 - 268, XP002516217, ISSN: 0256-307X * |
| EN NACIRI A ET AL: "Spectroscopic generalized ellipsometry based on Fourier analysis", APPLIED OPTICS OPT. SOC. AMERICA USA, vol. 38, no. 22, 1 August 1999 (1999-08-01), pages 4802 - 4811, XP002516216, ISSN: 0003-6935 * |
| LENG J ET AL: "Multi-technology measurements of amorphous carbon films", MICRO- AND NANOSYSTEMS- MATERIALS AND DEVICES. SYMPOSIUM (MATERIALS RESEARCH SOCIETY SYMPOSIUM PROCEEDINGS VOLUME 872) MATERIALS RESEARCH SOCIETY WARRENDALE, PA, USA, 2005, pages 345 - 350, XP002516215, ISBN: 1-55899-826-8 * |
| TAKEUCHI S ET AL: "NEW ELLIPSOMETRIC APPROACH TO CRITICAL DIMENSION METROLOGY UTILIZING FORM BIREFRINGENCE INHERENT IN A SUBMICRON LINE-AND-SPACEPATTERN", JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, JAPAN SOCIETY OF APPLIED PHYSICS, TOKYO,JP, vol. 36, no. 12B, 1 December 1997 (1997-12-01), pages 7720 - 7725, XP000889844, ISSN: 0021-4922 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL2000563A1 (nl) | 2007-10-19 |
| US20070242263A1 (en) | 2007-10-18 |
| US7787685B2 (en) | 2010-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL2000563C2 (nl) | Extraheren van gewone en buitengewone optische karakteristieken voor de meting van kritische afmetingen van anisotrope materialen. | |
| EP0653621B1 (en) | A process for fabricating a device using an ellipsometric technique | |
| US5835221A (en) | Process for fabricating a device using polarized light to determine film thickness | |
| US6440760B1 (en) | Method of measuring etched state of semiconductor wafer using optical impedence measurement | |
| US7085676B2 (en) | Feed forward critical dimension control | |
| TWI375288B (en) | Integrated metrology chamber for transparent substrates | |
| US5835226A (en) | Method for determining optical constants prior to film processing to be used improve accuracy of post-processing thickness measurements | |
| US6104486A (en) | Fabrication process of a semiconductor device using ellipsometry | |
| US6597463B1 (en) | System to determine suitability of sion arc surface for DUV resist patterning | |
| JP3712481B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US6704101B1 (en) | Scatterometry based measurements of a moving substrate | |
| US5916717A (en) | Process utilizing relationship between reflectivity and resist thickness for inhibition of side effect caused by halftone phase shift masks | |
| US6934032B1 (en) | Copper oxide monitoring by scatterometry/ellipsometry during nitride or BLOK removal in damascene process | |
| Park et al. | Effects of CH2F2 and H2 flow rates on process window for infinite etch selectivity of silicon nitride to ArF PR in dual-frequency CH2F2/H2/Ar capacitively coupled plasmas | |
| Kalk et al. | Attenuated phase-shifting photomasks fabricated from Cr-based embedded shifter blanks | |
| US20050151969A1 (en) | Approach to improve ellipsometer modeling accuracy for solving material optical constants N & K | |
| Woollam et al. | Variable angle spectroscopic ellipsometry in the vacuum ultraviolet | |
| US6731386B2 (en) | Measurement technique for ultra-thin oxides | |
| Kong et al. | A hybrid analysis of ellipsometry data from patterned structures | |
| Park et al. | Infinitely high etch selectivity of Si3N4 layer to ArF photoresist in dual-frequency superimposed capacitively coupled plasmas | |
| JP3762784B2 (ja) | 測定方法、測定装置および品質管理方法 | |
| Vallon et al. | Real-time ultraviolet ellipsometry monitoring of gate patterning in a high-density plasma | |
| JP3725538B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH1055072A (ja) | レジストパターン形成方法及びレジストパターン形成装置 | |
| Dixit | Optical metrology for directed self-assembly patterning using Mueller matrix spectroscopic ellipsometry based scatterometry |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AD1A | A request for search or an international type search has been filed | ||
| RD2N | Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report) |
Effective date: 20090325 |
|
| PD2B | A search report has been drawn up |