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公開番号2024136064
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023047023
出願日2023-03-23
発明の名称検査装置及び検査方法
出願人キオクシア株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01B 15/00 20060101AFI20240927BHJP(測定;試験)
要約【課題】一つの実施形態は、断面加工形状を効率的に再構築できる検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。
【解決手段】一つの実施形態によれば、測定部とコントローラとを有する検査装置が提供される。測定部は、所定のパターンが形成された試料に対して所定のパターンに応じた物理量を測定し、測定結果に応じて第1のスペクトルパターンを生成する。コントローラは、形状関数に形状関数のグラフ形状に対応するパラメータを適用して加工断面形状を予測する。形状関数は、ドライエッチング処理における所定のパターンを加工する際のエッチング深さに応じた断面形状を示す。コントローラは、予測された加工断面形状に応じて第2のスペクトルパターンを求める。コントローラは、第1のスペクトルパターンと第2のスペクトルパターンとを比較しながらグラフ形状に対応するパラメータを調整する。コントローラは、調整結果に応じて試料における加工断面形状を再構築する。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
所定のパターンが形成された試料に対して前記所定のパターンに応じた物理量を測定し、測定結果に応じて第１のスペクトルパターンを生成する測定部と、
ドライエッチング処理における前記所定のパターンを加工する際のエッチング深さに応じた断面形状を示す形状関数に前記形状関数のグラフ形状に対応するパラメータを適用して加工断面形状を予測し、予測された加工断面形状に応じて第２のスペクトルパターンを求め、前記第１のスペクトルパターンと前記第２のスペクトルパターンとを比較しながら前記グラフ形状に対応するパラメータを調整し、調整結果に応じて前記試料における加工断面形状を再構築するコントローラと、
を備えた検査装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記形状関数は、１つの極値を持ち、グラフが前記極値の前後で非対称な形状を有し、前記グラフが前記極値の前において前記極値から遠ざかるにつれて第１のパラメータに対応する傾きを有する漸近線に漸近しながらバックグランドレベルに近付き、且つ、前記グラフが前記極値の後において前記極値から遠ざかるにつれて第２のパラメータに対応した位置に配される変曲点を経由して前記バックグランドレベルに近付く形状を有し、
前記コントローラは、前記調整において、前記第１のパラメータと前記第２のパラメータとをそれぞれ調整する
請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記形状関数は、前記グラフが前記極値の前において前記漸近線に漸近する上向きの凸形状を有し、前記グラフが前記極値及び前記変曲点の間で上向きの凸形状を有し、前記グラフが前記変曲点の後において下向きの凸形状を有する
請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記形状関数は、第１の関数と第２の関数との積を含み、
前記第１の関数は、１つの極値を持ち、上に凸状であり、前記第１のパラメータを含み、
前記第２の関数は、Ｓ字状であり、前記第２のパラメータを含み、
前記コントローラは、前記調整において、前記第１のパラメータと前記第２のパラメータとをそれぞれ調整し、前記第１の関数のグラフ形状と前記第２の関数のグラフ形状とをそれぞれ変化させる
請求項２に記載の検査装置。
【請求項５】
前記形状関数は、第３の関数と第４の関数との前記極値における連結を含み、
前記第３の関数は、前記極値より前の区間を定義域として有し、上に凸状であり、単調増加し、前記第１のパラメータを含み、
前記第４の関数は、前記極値より後の区間を定義域として有し、Ｓ字状であり、単調減少し、前記第２のパラメータを含み、
前記コントローラは、前記調整において、前記第１のパラメータと前記第２のパラメータとをそれぞれ調整し、前記第３の関数のグラフ形状と前記第４の関数のグラフ形状とをそれぞれ変化させる
請求項２に記載の検査装置。
【請求項６】
前記形状関数は、前記極値の近傍における前記第３の関数のグラフの傾きと前記第４の関数のグラフの傾きとが均等化されている
請求項５に記載の検査装置。
【請求項７】
前記第１の関数は、カイ分布、カイ二乗分布、Ｆ分布、対数正規分布、ガンマ分布、ワイブル分布、Ｂａｒｒ分布系、ジョンソン分布系、ピアソン分布系、レイリー分布を含む確率分布の確率密度関数のいずれかを含み、
前記第２の関数は、逆正接関数、フェルミ関数、双曲線正接関数、ロジスティック関数、階段関数、ゴンペルツ関数、グルーデマン関数を含むシグモイド曲線をあらわす関数のいずれか、あるいは正規分布の生存関数、一般化正規分布の生存関数、歪んだ正規分布の生存関数、ＢａｒｒＸＩＩ型の生存関数を含む確率分布の生存関数のいずれかを含む
請求項４に記載の検査装置。
【請求項８】
前記第３の関数は、整数ｐ，ｑを含む代数方程式Ａｘ
ｐ
＋Ｂｙ
ｑ
＋Ｃ＝０の解あるいは整数ｐ，ｑ，ｒを含むＡｘ
ｐ
（ｘ＋Ｂ）
ｑ
＋Ｃｙ
ｒ
＋Ｄ＝０である代数関数を並進操作・対称操作・スケール変換することで得られる代数関数を含み、
前記第４の関数は、確率分布の確率密度関数のべき乗あるいは三角関数のべき乗により得られる関数を含む
請求項５に記載の検査装置。
【請求項９】
前記形状関数は、前記バックグランドレベルを示す１次関数と前記積とを含む
請求項４に記載の検査装置。
【請求項１０】
前記形状関数は、前記バックグランドレベルを示す１次関数と前記連結とを含む
請求項５に記載の検査装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、検査装置及び検査方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
検査装置では、所定のパターンが形成された試料に対して前記所定のパターンに応じた物理量を測定し、その測定結果に応じたスペクトルパターンから断面加工形状を再構築することがある。検査装置では、断面加工形状の再構築を効率的に行うことが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０２２／００６８６７８号明細書
米国特許出願公開第２０２０／０１８４３７２号明細書
米国特許出願公開第２０２０／０２８４７３３号明細書
米国特許開第１０３５２６９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一つの実施形態は、断面加工形状を効率的に再構築できる検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの実施形態によれば、測定部とコントローラとを有する検査装置が提供される。測定部は、所定のパターンが形成された試料に対して所定のパターンに応じた物理量を測定し、測定結果に応じて第１のスペクトルパターンを生成する。コントローラは、形状関数に形状関数のグラフ形状に対応するパラメータを適用して加工断面形状を予測する。形状関数は、ドライエッチング処理における所定のパターンを加工する際のエッチング深さに応じた断面形状を示す。コントローラは、予測された加工断面形状に応じて第２のスペクトルパターンを求める。コントローラは、第１のスペクトルパターンと第２のスペクトルパターンとを比較しながらグラフ形状に対応するパラメータを調整する。コントローラは、調整結果に応じて試料における加工断面形状を再構築する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１の実施形態にかかる検査装置の構成を示すブロック図。
第１の実施形態における測定部の動作を示す図。
第１の実施形態におけるコントローラの動作を示す図。
第１の実施形態にかかる検査装置の動作を示すフローチャート。
第１の実施形態におけるドライエッチング処理を示す図。
第１の実施形態における加工断面形状の概略を示す図。
第１の実施形態におけるハードマスク近傍の加工断面形状を示す図。
第１の実施形態における加工断面形状に対するｘｙ座標系の設定を示す図。
第１の実施形態における加工断面形状に対するｘｆ座標系の設定を示す図。
第１の実施形態における近似曲線の生成を示す図。
第１の実施形態におけるパラメータの調整を示す図。
第１の実施形態におけるパラメータの調整を示す図。
第１の実施形態におけるパラメータの調整を示す図。
第１の実施形態におけるパラメータの調整を示す図。
第１の実施形態における再構築された加工断面形状を示す図。
第２の実施形態における近似曲線の生成を示す図。
第２の実施形態におけるパラメータの調整を示す図。
第２の実施形態におけるパラメータの調整を示す図。
第２の実施形態における再構築された加工断面形状を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる検査装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００８】
（第１の実施形態）
第１の実施形態にかかる検査装置は、非破壊で所定のパターンの断面加工形状を得るための装置であり、例えば、Ｔ－ＳＡＸＳ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｍａｌｌＡｎｇｌｅＸ－ｒａｙＳｃａｔｔｅｒｉｎｇ）装置である。検査装置では、所定のパターンが形成された試料に対して所定のパターンに応じた物理量を測定し、測定結果に応じたスペクトルパターンと計算したスペクトルパターンとに応じて断面加工形状を再構築する。検査装置１は、図１に示すように構成され得る。図１は、検査装置１の構成を示す図である。
【０００９】
検査装置１は、測定部１０及びコントローラ２０を有する。測定部１０は、所定のパターンが形成された試料ＳＰに対して所定のパターンに応じた物理量を測定する。所定のパターンは、例えば、（例えばナノメーターレベルの）微細なホールパターンである。微細なホールパターンは、高アクペクト比構造であり、光が底部まで侵入しづらく、光学的に計測することが困難である。そのため、測定部１０は、試料ＳＰに対して放射線（例えば、Ｘ線）が照射された際に試料ＳＰで回折される放射線を測定する。測定部１０は、測定結果に応じてスペクトルパターンＰＴ１を生成する。
【００１０】
測定部１０は、放射線照射部１１及びスペクトル取得部１２を有する。放射線照射部１１は、試料ＳＰに対して放射線を照射する。図２に示すように、放射線照射部１１は、放射線源１１ａ及び放射線光学系１１ｂを有し、スペクトル取得部１２は、放射線検出器１２ａ及び位置決め機構１２ｂを有する。図２は、測定部１０の動作を示す図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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