表面检查方法和表面检查装置制造方法及图纸

技术编号:5074903 阅读:220 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种表面检查方法及表面检查装置。本发明专利技术的表面检查方法用于检查半导体基板的表面,该半导体基板具有反复排列的线状的线图案及形成于该线图案上的孔状的孔图案,其中,具有:设定检查条件的设定工序(S101);通过设定工序中设定的检查条件向半导体基板的表面照射照明光的照明工序(S102);检测来自被照射了照明光的半导体基板的衍射光的检测工序(S103);和根据检测工序中检测出的衍射光检查孔图案中有无缺陷的检查工序(S104),在设定工序中,设定检查条件,以使半导体基板的表面中的照明光的行进方向与线图案的反复排列方向不同,且与孔图案的反复排列方向基本一致。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在半导体制造工序中对晶圆等的表面进行检查的表面检查方法 和装置。
技术介绍
在半导体装置中包括DRAM、闪存这样的存储元件(存储装置)、被称为逻辑元件 的具有存储部和处理部的装置等。近年来的半导体装置为了处理的高速化、低耗电化、存 储容量增加,而具有使图案微细化的倾向,但对于半导体装置的制造工序中产生的缺陷的 检测要求也同时变得更加严格。尤其是,在曝光工序中产生的散焦缺陷是不良的最大要因 之一。散焦缺陷是指,因处于半导体晶圆的背面和晶圆载物台之间的异物等导致晶圆表面 隆起,从而在曝光时成为散焦状态,结果使得图案的线宽、直径的值(以下称为CD值)在容 许范围之外,形成图案的缺陷。此外,尤其是在扫描型曝光机中,因聚焦误差而在曝光镜头 (shot)内产生聚焦变动,CD值处于容许范围外,而形成图案的缺陷。作为自动检测散焦缺陷的装置,将以下装置实用化(例如参照专利文献1)该装 置向半导体晶圆的表面照射照明光,并且接收来自晶圆表面的反复图案的衍射光,利用在 来自缺陷部分的衍射光中(由于CD值不同)衍射光量变化这一情况,检测图案的缺陷。衍 射光从反复排列的图案产生,而其状态取决于反复性(排列或被称为间距的周期)。随着半 导体装置的微细化,反复图案的反复周期(间距)自然缩小,在存储元件尤其是DRAM中必 须以较小的单元面积配置晶体管、电容,一个单元内的位接触、电容器接触(也称为存储节 点接触)、圆柱体(也称为存储电容器)等被称为接触孔的孔的反复图案(孔图案)的排列 是二维的。并且,一个单元成为进一步二维反复了的排列,因此二维的反复图案排列占存储 元件的表面的多数。专利文献1 JP特开2006-105951号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在进行这种孔图案的检查的检查装置中,以往与被称为线和空间 (line-and-space)图案的直线状的反复图案(线图案)的检查同样,在0度或90度的方向 上具有反复性的较多,在该两个方位角研究了衍射条件。但是,这样的检查条件并非最适于 孔图案的检查的条件。本专利技术鉴于这种问题,其目的在于提供一种能以最佳的检查条件进行孔图案的检 查的表面检查方法及装置。用于解决问题的手段 为了实现上述目的,第一专利技术的表面检查方法,用于检查半导体基板的表面,该半 导体基板具有反复排列的线状的线图案及形成于上述线图案上的孔状的孔图案,其中,具 有以下步骤第一步骤,设定照明光相对于上述半导体基板的表面的照射方向;第二步骤,从在上述第一步骤中设定的上述照射方向向上述半导体基板的表面照射照明光;第三步 骤,检测来自被照射了上述照明光的上述表面的、与上述孔图案的间距对应的衍射光;和第 四步骤,根据在上述第三步骤中检测出的上述衍射光,检查上述孔图案中有无缺陷,在上述 第一步骤中,设定上述照射方向,以使上述半导体基板的表面中的上述照明光的行进方向 与上述线图案的反复排列方向不同,且与上述孔图案的反复排列方向基本一致。在上述表面检查方法中优选,在上述第一步骤中,设定上述照射方向,以使上述半 导体基板的表面中的上述照明光的行进方向与上述线图案的反复排列方向不同,且产生光 量根据上述孔图案的形状变化而大幅变化的上述衍射光。进而,在上述表面检查方法中优选,在上述第一步骤中,根据上述孔图案的设计信 息或预先进行了形状测定的孔图案的形状测定信息,进行与上述孔图案的形状变化对应的 上述衍射光的光量变化的模拟,从而设定上述照射方向。此外,第二专利技术的表面检查方法,用于检查半导体基板的表面,该半导体基板具有 孔状的孔图案,其中,具有以下步骤第一步骤,设定照明光相对于上述半导体基板的表面 的照射方向;第二步骤,从在上述第一步骤中设定的上述照射方向向上述半导体基板的表 面照射照明光;第三步骤,检测来自被照射了上述照明光的上述表面的、与上述孔图案的间 距对应的衍射光;和第四步骤,根据在上述第三步骤中检测出的上述衍射光,检查上述孔图 案中有无缺陷,在上述第一步骤中,通过进行与上述孔图案的形状变化对应的上述衍射光 的光量变化的模拟来设定上述照射方向,以产生光量根据上述孔图案的形状变化而大幅变 化的上述衍射光。在上述表面检查方法中优选,在上述第一步骤中,根据上述孔图案的设计信息或 预先进行了形状测定的孔图案的形状测定信息,进行与上述孔图案的形状变化对应的上述 衍射光的光量变化的模拟。在上述表面检查方法中优选,在上述第一步骤中,设定上述照射方向,以产生光量 根据上述孔图案的形状变化而大幅变化的上述衍射光,且将上述照射方向设定为难以从上 述孔图案的下侧的层产生衍射光的方向。此外,第一专利技术的表面检查装置,用于检查半导体基板的表面,该半导体基板具有 反复排列的线状的线图案及形成于上述线图案上的孔状的孔图案,其中,包括设定部,设 定照明光相对于上述半导体基板的表面的照射方向;照明部,从由上述设定部设定的上述 照射方向向上述半导体基板的表面照射照明光;检测部,检测来自被照射了上述照明光的 上述表面的、与上述孔图案的间距对应的衍射光;和检查部,根据被上述检测部检测出的上 述衍射光,检查上述孔图案中有无缺陷,上述设定部设定上述照射方向,以使上述半导体基 板的表面中的上述照明光的行进方向与上述线图案的反复排列方向不同,且与上述孔图案 的反复排列方向基本一致。在上述表面检查装置中优选,上述设定部设定上述照射方向,以使上述半导体基 板的表面中的上述照明光的行进方向与上述线图案的反复排列方向不同,且产生光量根据 上述孔图案的形状变化而大幅变化的上述衍射光。进而,在上述表面检查装置中优选,上述设定部根据上述孔图案的设计信息或预 先进行了形状测定的孔图案的形状测定信息,进行与上述孔图案的形状变化对应的上述衍 射光的光量变化的模拟,从而设定上述照射方向。此外,第二专利技术的表面检查装置,用于检查半导体基板的表面,该半导体基板具有 孔状的孔图案,其中,包括设定部,设定照明光相对于上述半导体基板的表面的照射方向; 照明部,从由上述设定部设定的上述照射方向向上述半导体基板的表面照射照明光;检测 部,检测来自被照射了上述照明光的上述表面的、与上述孔图案的间距对应的衍射光;和检 查部,根据被上述检测部检测出的上述衍射光,检查上述孔图案中有无缺陷,上述设定部通 过进行与上述孔图案的形状变化对应的上述衍射光的光量变化的模拟来设定上述照射方 向,以产生光量根据上述孔图案的形状变化而大幅变化的上述衍射光。在上述表面检查装置中优选,上述设定部根据上述孔图案的设计信息或预先进行 了形状测定的孔图案的形状测定信息,进行与上述孔图案的形状变化对应的上述衍射光的 光量变化的模拟。在上述表面检查装置中优选,上述设定部设定上述照射方向,以产生光量根据上 述孔图案的形状变化而大幅变化的上述衍射光,且将上述照射方向设定为难以从上述孔图 案的下侧的层产生衍射光的方向。专利技术效果根据本专利技术,能够以最佳的检查条件进行孔图案的检查。 附图说明图1是表示本专利技术的表面检查装置的整体构成的图。图2是检查条件决定部的控制框图。图3是表示晶圆的图像的示意图。图4是晶圆的俯视图。图5是晶圆的局部剖视图。图6是表示场工序的示意图。图7是表示栅极工序的示意图。图8是表示单元接触工序的示意图。图9是表示位接触工序本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于检查半导体基板的表面的表面检查方法,该半导体基板具有反复排列的线状的线图案及形成于上述线图案上的孔状的孔图案,所述表面检查方法的特征在于,具有以下步骤:第一步骤,设定照明光相对于上述半导体基板的表面的照射方向;第二步骤,从在上述第一步骤中设定的上述照射方向向上述半导体基板的表面照射照明光;第三步骤,检测来自被照射了上述照明光的上述表面的、与上述孔图案的间距对应的衍射光;和第四步骤,根据在上述第三步骤中检测出的上述衍射光,检查上述孔图案中有无缺陷,在上述第一步骤中,设定上述照射方向,以使上述半导体基板的表面中的上述照明光的行进方向与上述线图案的反复排列方向不同,且与上述孔图案的反复排列方向基本一致。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:早野史伦
申请(专利权)人:株式会社尼康
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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