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公開番号2025087623
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2024205062
出願日2024-11-26
発明の名称反射スペクトルの位相抽出情報を用いた穴深さ測定方法、測定システム及びコンピュータ可読媒体
出願人致茂電子股分有限公司,Chroma Ate Inc.
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類G01B 11/22 20060101AFI20250603BHJP(測定;試験)
要約【課題】反射スペクトルの位相抽出情報を用いた穴深さ測定方法、測定システム及びコンピュータ可読媒体を提供することを課題とする。
【解決手段】反射スペクトルの取得ステップ、反射光強度と波数間の相関性の取得ステップ、位相抽出ステップ及び穴深さの判定ステップを含む。反射光強度と波数間の第1分布データを位相と波数間の第2分布データに変換して、傾き値を計算することにより穴構造の穴深さ情報が得られる。このようにすることで測定分解能を高めることができ、精度も向上させることができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
高アスペクト比の穴構造を有するターゲット領域からの反射スペクトルを得るステップと、
前記反射スペクトルに基づき反射光強度と波数間の第１分布データを得るステップと、
位相抽出プロセスを通じて、前記第１分布データを位相と前記波数の間の第２分布データに変換するステップと、
前記第２分布データが示す少なくとも１つの直線の傾き値に基づき前記穴構造の穴深さ及び前記穴深さの測定単位としての前記反射スペクトルの波長単位を決定するステップと
を含む、反射スペクトルの位相抽出情報を用いた穴深さ測定方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第２分布データが単一の直線を示す場合、前記直線の傾き値の半分が前記穴構造の穴深さである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記位相抽出プロセスは、
前記第１分布データ内のＤＣ項を削除することと、
ヒルベルトに変換し、ヒルベルト変換を実行して余弦の形の実部の項及び正弦の形の虚部の項を有する解析信号を得ることと、
前記実部の項及び前記虚部の項の逆正接関数に基づき、第２分布データとしての位相と波数との分布関係を得ることと
を含む、前請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記位相抽出プロセスは、
前記第１分布データを前記実部の項及び前記虚部の項を有する中間変換データに変換することと、
フーリエ変換を実行することと、
前記実部の項又は前記虚部の項のうちの１つのみを保持し、他のデータを削除し、データ長を維持するため、電力密度を固定値とする複素データ点を埋めるという点の削除と埋めステップを実行することと、
逆フーリエ変換を実行することと、
前記第２分布データとしての前記位相と前記波数との分布関係を得ることと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記穴構造の周囲表面には光通過性酸化層を有する場合、前記第１分布データ内の位相データは、穴深さ位相及び薄膜位相を定義し、且つ前記第２分布データ内に２本の直線を示し、前記２本の直線のうち傾きが大きい方の直線の傾き値は第１の値で、前記２本の直線のうち傾きが小さい方の直線の傾き値は第２の値であり、前記第２の値の半分は前記酸化層の厚さであり、前記第１の値と前記第２の値の和の半分は前記穴構造の穴深さとなり、前記反射スペクトルの波長単位は前記酸化層の厚さの測定単位となる、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
演算処理装置にロードするために用いられ、前記演算処理装置に請求項１～４のいずれか一項に記載の方法を実行させるためのコンピュータプログラムを格納する、不揮発性コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項７】
演算処理装置にロードするために用いられ、前記演算処理装置に請求項５に記載の方法を実行させるためのコンピュータプログラムを格納する、不揮発性コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項８】
ターゲット領域からの反射スペクトルを得るための光干渉測定装置と、
前記光干渉測定装置に結合され、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法を実行するための演算処理装置と
を含む、反射スペクトルの位相抽出情報を用いた穴深さ測定システム。
【請求項９】
前記光干渉測定装置は、１回の走査測定動作が前記ターゲット領域内の単一の穴構造に対してのみ実行するように制御される、請求項８に記載の測定システム。
【請求項１０】
ターゲット領域からの反射スペクトルを得るための光干渉測定装置と、
前記光干渉測定装置に結合され、請求項５に記載の方法を実行するための演算処理装置と
を含む、反射スペクトルの位相抽出情報を用いた穴深さ測定システム。
（【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】
本発明は、構造の測定技術に関し、特に、反射スペクトルの位相抽出情報を用いた穴深さ測定方法、測定システム及びコンピュータ可読媒体に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の技術分野において、スペース利用率を高め、データ伝送のボトルネックの問題を改善するため、半導体集積回路は３次元（２．５Ｄ、３Ｄなど）実装工程に入り、ベアチップ積層方法で前述の問題を解決する。
【０００３】
これらの積層構造では、シリコン貫通穴（ＴｈｒｏｕｇｈＳｉｌｉｃｏｎＶｉａ、ＴＳＶ）技術を通じて、異なるチップの信号を互いに接続し、スペース利用率を向上させ、伝導距離も短縮されることで、信号と電力の伝送速度の向上が達成することができる。
【０００４】
シリコン貫通穴（ＴＳＶ）の製造工程において、製造に若干の違いがあるに伴い各々複数の工程がある。一般的に言えば、これらの工程の例として、穴形成（ＶｉａＦｏｒｍａｔｉｏｎ）、穴充填（ＶｉａＦｉｌｌｉｎｇ）、化学機械研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ－ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ、ＣＭＰ）、ウェーハ薄化（ＷａｆｅｒＴｈｉｎｎｉｎｇ）、ウェーハボンディング（ＷａｆｅｒＢｏｎｄｉｎｇ）、及び各種ＴＳＶ統合技術（ＶｉａＦｉｓｔ、ＶｉａＬａｓｔ）等が挙げられる。
【０００５】
ビアは、シリコン貫通穴構造全体の基礎となるため、穴の深さ寸法はシリコン貫通穴製造工程全体において重要な役割を果たし、正確に把握されなければならない。しかしながらシリコン貫通穴構造のビアはアスペクト比が高いという構造的特徴を備えているため、穴の深さ測定が困難になり、測定精度はより大きな課題に直面する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明で開示されるいくつかの実施形態において、穴深さの測定分解能が増加することで、精度が向上する。
【０００７】
いくつかの実施形態によれば、本発明は、高アスペクト比の穴構造を有するターゲット領域からの反射スペクトルを得るステップと、前記反射スペクトルに基づき反射光強度と波数間の第１分布データを得るステップと、位相抽出プロセスを通じて、第１分布データを位相と波数間の第２分布データに変換するステップと、第２分布データが示す少なくとも１つの直線の傾き値に基づき前記穴構造の穴深さ及び前記穴深さの測定単位としての前記反射スペクトルの波長単位を決定するステップとを含む、反射スペクトルの位相抽出情報を用いた穴深さ測定方法を提供する。
【０００８】
いくつかの実施形態によれば、前記第２分布データが単一の直線を示す場合、前記直線の傾き値の半分が前記穴構造の穴深さである。
【０００９】
いくつかの実施形態によれば、位相抽出プロセスは、前記第１分布データ内のＤＣ項を削除することと、ヒルベルト変換を実行して余弦の形の実部の項及び正弦の形の虚部の項を有する解析信号を得ることと、前記実部の項及び前記虚部の項の逆正接関数に基づき、第２分布データとしての位相と波数との分布関係を得ることとを含み得る。
【００１０】
いくつかの実施形態によれば、位相抽出プロセスは、前記第１分布データを実部の項及び虚部の項を有する中間変換データに変換することと、フーリエ変換を実行することと、実部の項又は虚部の項のうちの１つのみを保持し、他のデータを削除し、データ長を維持するため、電力密度を固定値とする複素データ点を埋めるという点の削除と埋めステップを実行することと、逆フーリエ変換を実行することと、第２分布データとしての位相と波数との分布関係を得ることとを含み得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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