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公開番号2025177341
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2024084075
出願日2024-05-23
発明の名称膜厚測定方法
出願人株式会社SCREENホールディングス
代理人個人,個人
主分類H01L 21/306 20060101AFI20251128BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】膜厚の変動を前提としない膜厚の測定。
【解決手段】金属の膜厚を測定する方法である膜厚測定方法は、第1の工程、第2の工程、および第3の工程を備える。第1の工程では、金属膜の表面が示す色である表面色が測定される。第2の工程では、表面色を用いて色距離が求められる。第3の工程では、金属膜の種類である金属種ごとに設定された、金属膜の膜厚と色距離との関係に、第2工程で得られた色距離を適用して、膜厚が求められる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
金属膜の膜厚を測定する方法であって、
前記金属膜の表面が示す色である表面色を測定する第１工程と、
前記表面色を用いて色距離を求める第２工程と、
前記金属膜の種類である金属種ごとに設定された、前記金属膜の前記膜厚と前記色距離との関係に、前記第２工程で得られた前記色距離を適用して、前記膜厚を求める第３工程と
を備える、膜厚測定方法。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記表面色は、前記金属膜のエッチングによって露出した前記表面が示す色である、請求項１に記載の膜厚測定方法。
【請求項３】
前記第３工程よりも前に実行され、前記金属種を指定する第４工程
を更に備え、
前記第３工程は、前記第４工程で指定された前記金属種についての前記関係に、前記第２工程で得られた前記色距離を適用して、前記膜厚を求める、請求項２に記載の膜厚測定方法。
【請求項４】
前記関係は、前記第４工程よりも前に前記金属種毎に求められる、請求項３に記載の膜厚測定方法。
【請求項５】
前記金属種には、ルテニウム、モリブデン、タングステンから一つまたは複数が選定される、請求項４に記載の膜厚測定方法。
【請求項６】
前記金属種がルテニウムであるとき、３０ｎｍ以上、かつ、５０ｎｍ以下の範囲において前記膜厚が求められる、請求項５に記載の膜厚測定方法。
【請求項７】
前記金属種がモリブデンであるとき、３０ｎｍ以上、かつ、５０ｎｍ以下の範囲において前記膜厚が求められる、請求項５に記載の膜厚測定方法。
【請求項８】
前記金属種がタングステンであるとき、５０ｎｍ以上、かつ、３５０ｎｍ以下の範囲において前記膜厚が求められる、請求項５に記載の膜厚測定方法。
【請求項９】
前記第２工程において、ＣＩＥ１９７６（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）色空間における前記色距離が求められる、請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の膜厚測定方法。
【請求項１０】
前記関係において、前記膜厚は前記色距離に対して単調減少である、請求項９に記載の膜厚測定方法。
（【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】
本開示は膜厚を測定する方法に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
基板上の金属膜を除去することは、種々の局面において要請される。例えばシリコンウェハ上の金属膜をエッチングして、当該シリコンウェハに対する処理におけるアーキングの回避が求められる。
【０００３】
当該エッチングの技術それ自体は周知である。そして当該エッチングの後に当該金属膜を十分に、例えばアーキングが発生しない程度にまで除去することが望ましい。例えばエッチング後に残置した金属膜の厚さが所与の閾値よりも厚ければ、更にエッチングが行われる。他方、当該エッチングが過剰であれば、基板がダメージを受ける。
【０００４】
かかるダメージは基板を薄くする。かかるダメージは基板が薄いほどクラックを発生させ易い。例えばシリコンウェハにはその外郭近傍において、ベベルと通称される円環状の部位を有する。ベベルの厚さは、外郭に向かうほど薄い。ベベルにおける過剰なエッチングは上述のクラックを発生させ易い。
【０００５】
ベベルに限定されたことではないが、基板上の金属膜を除去するものの基板にダメージを与えにくいエッチングを行うには、エッチング後に残置する金属膜の膜厚を測定することが望ましい。
【０００６】
非金属膜の膜厚を光学的に、例えば酸化膜における多重反射を利用した分光干渉から、求める手法は周知である（例えば特許文献１、非特許文献１，２，３）。しかし金属膜の場合には、照射された光の大部分が金属膜の表層で反射されるので、膜厚に依存した特有のスペクトル波形が得られにくい。よって分光干渉によって金属膜の膜厚を求めることは困難である。
【０００７】
特許文献２は金属膜の表面からの反射光を用いて膜厚を算出する技術を開示する。特許文献２で例示される技術では、基板のカラー画像のピクセルを二つのカラーチャネルの座標へ変換し、金属膜の研磨に従って移動する座標の経路を用いて、目標の膜厚まで当該研磨が行われる。
【０００８】
非特許文献４は金属の色について開示するが、金属の膜厚との関係についての言及はない。干渉による膜厚測定の例が特許文献３に開示される。
【０００９】
特許文献４はベベルにおけるエッチング処理（ベベルエッチング）を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２００４－２７９２９７号公報
特許第７０８８９１０号公報
特開２０１１－２９４５５号公報
特開２０２３－１５３４７０号公報
【非特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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