DE60315575T2

DE60315575T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Oberflächen

Info

Publication number: DE60315575T2
Application number: DE60315575T
Authority: DE
Inventors: Hisashi Isozaki; Michihiro Yamazaki; Hiroshi Yoshikawa; Takehiro Takase; Yutaka Shida; Yoichiro Iwa
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2003-10-08
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2023-10-09
Also published as: CN1497696A; JP4316853B2; JP2004132755A; TW200417728A; TWI306946B; US20040130727A1; EP1408326B1; US7394532B2; IL158217A0; DE60315575D1; EP1408326A2; KR20040032766A; CN1272844C; EP1408326A3; KR100721231B1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Verfahren zum Prüfen einer Oberfläche und auf eine Vorrichtung zum Prüfen eines Film-beschichteten Prüfobjekts, wie z.B. einem Wafer, und insbesondere auf ein Verfahren zum Prüfen einer Oberfläche und eine Vorrichtung zum Prüfen auf fremde Partikel oder Fehler, die auf der Oberfläche eines Halbleiter-Wafers, der eine Filmstruktur hat, existieren, und zwar mit zwei oder mehr Laserarten.
Stand der Technik
Indem man die Oberfläche eines zur Überprüfung anstehenden Wafers überprüft, ist es möglich, indirekt den Zustand der Fertigungseinrichtung zu überprüfen, die den Wafer verarbeitet hat.
Üblicherweise war es bei der Überprüfung der Oberfläche eines Wafers ohne eine Filmschicht unnötig, die Qualität des Wafers selbst zu berücksichtigen, weil die Reflektivität auf der Wafer-Oberfläche im Wesentlichen fest vorgegeben ist.
Aus diesem Grund wird ein Kalibrier-Wafer, bei dem eine Referenzkörnung, deren Korndurchmesser bekannt ist, auf die Oberfläche mit einer vorbestimmten Anzahl aufgebracht, üblicherweise für die verschiedenen Messungen zum Durchführen der Kalibrierung verwendet, und so war es möglich, die Genauigkeit zu überprüfen.
Daher ist es klar, dass die Kalibrierung mittels des Kalibrier-Wafers verwendet wurde, um die Prüfvorrichtung selbst zu prüfen bzw. zu steuern.
Andererseits ist es so, dass der Bediener bei der Verwendung eines Film-beschichteten Wafers als Prüfobjekt sequentiell die Prüfbedingungen oder Ähnliches der Vorrichtung zum Prüfen einer Oberfläche für jeden zu überprüfenden Wafer einstellt, um so eine Beziehung zwischen den Bedingungen und dem Wert jedes Parameters bezüglich des Films auf dem Wafer herzustellen. Dies bedeutet, dass der Bediener eine optimale Kalibrierkurve eingestellt hat, die bei der Prüfung verwendet wird.
Optische Bedingungen, wie z.B. die Reflektivität der Oberfläche, der Brechungsindex des Films, die interne Reflexion und ähnliche, verändern sich aufgrund der Stärke und der Qualität des Films, der auf dem Wafer ausgebildet ist. Aus diesem Grund ist es notwendig, die Prüfempfindlichkeit dadurch zu stabilisieren, dass man die Stärke und die Qualität des Wafers selbst, der das Messobjekt darstellt, berücksichtigt. Daher ist es üblicherweise so, dass der Bediener die Empfindlichkeit stabilisiert, indem er die eingestellten Bedingungen bezüglich des zu überprüfenden Wafers für jede Messung verändert. Hierzu wird Bezug genommen auf den Stand der Technik, der in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 2001-281162 beschrieben ist.
Zum Beispiel wird in dem Fall eines Wafers, der eine spezifische Filmstruktur hat, wie bspw. ein SOI-Wafer, der in den letzten Jahren verwendet wurde, der Zustand von jedem Wafer selbst genau überprüft. Um die optimale Prüfempfindlichkeit einzustellen, werden die Lichtmenge und die Polarisation als Prüfdaten eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt hat der Bediener manuell die gewünschten optischen Inspektionsbedingungen eingestellt, und zwar unter gründlicher Berücksichtigung der Abhängigkeit zwischen den Inspektionsdaten und den Filmparametern (Filmtyp, Filmzahl, Brechungsindex und Ähnliches). Derartige Einstellungen der Bedingungen sind für den Bediener kompliziert und schwierig gewesen und ein fortgeschrittenes Wissen und Erfahrung sind nötig gewesen.
Wie beschrieben, ist es zum Durchführen der optimalen Oberflächenüberprüfung bei einem Film-beschichteten Wafer notwendig gewesen, dass der Bediener die Bedingungen für jede Messung zutreffend einstellt, wobei er die Filmparameter (wie z.B. die Filmstärke oder der Brechungsindex) bezogen auf den Film des zu überprü fenden Wafers mit den entsprechenden Prüfdaten (wie z.B. die Wellenlänge des Prüflichts, der Modus der Polarisation, der Einfallswinkel auf der Oberfläche des Wafers) der Prüfvorrichtung zuordnet, mit anderen Worten gesagt, also mit einer optimalen Korrelation.
Üblicherweise ist es so gewesen, dass der Bediener eine manuelle Eingabe vorgenommen hat, um die Inspektionsdaten, die z.B. die Wellenlänge des Prüflichts, den Polarisationsmodus und den Einfallswinkel für jede Messung einzugeben, und zwar basierend auf den Filmparametern (insbesondere die Filmstärke und der Brechungsindex) des zu überprüfenden Wafers auf der Basis einer bekannten gegenseitigen Korrelation.
So hat der Bediener z.B. die Werte für jeden Filmparameter in der Form eines durch ein Datenformat mit Komma-getrenntem Text beschrieben, und die Prüfvorrichtung hat den Wert eingelesen.
Der Arbeitsschritt des Einstellens der Bedingungen ist für einen Bediener jedoch eine komplizierte und schwierige Vorgehensweise, bei der er/sie die optimalen optischen Prüfbedingungen auswählt und die Werte einstellt, wobei eine Vielzahl von Filmparametern berücksichtigt werden müssen. Nur ein erfahrener Bediener kann diese Vorgehensweise richtig durchführen. Zudem hat diese Vorgehensweise selbst erfahrene Bediener überfordert.
Des Weiteren war es bei der Vorrichtung zum Prüfen einer Oberfläche, wenn es unmöglich ist, die Wellenlängen von einer Vorrichtung und einem Einfallswinkel umzuschalten (oder zu mischen), schwierig, die Prüfbedingungen der Prüfvorrichtung auf die optimalen Bedingungen im Hinblick auf die Filmstärke und den Brechungsindex des Films des zu überprüfenden Wafers einzustellen.
Des Weiteren war es beim Verändern der Anordnung oder der Einstellungen der Vorrichtung unmöglich, die Einstellungen hinsichtlich der Wellenlänge des Inspektionslichts und der Polarisation des Einfallswinkels entsprechend der Filmstärke und des Brechungsindex des Films des zu überprüfenden Wafers zu automatisieren.
EP 0 291 276 A2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Analysieren von Halbleiter-Wafern. Das Verfahren zielt darauf, besonders interessante Bereiche auf einem Prüfstück zu identifizieren, die dann in einem nachfolgenden Schritt getestet werden. Es wird ein Suchstrahl verwendet, der die Oberfläche des Prüfstücks abtastet. Die interessanten Gebiete definieren sich dadurch, dass eine Reflektivität anders ist als in allen anderen Bereichen, und das Messen der Leistung des reflektierten Strahls ermöglicht es die interessanten Bereiche aufzufinden. Zum Prüfen der ermittelten Gebiete wird ein zweiter Laser verwendet, der einen Prüfstrahl erzeugt.
US 4,966,457 beschreibt eine Prüfvorrichtung zum Ermitteln eines Vorhandenseins und des Orts von fremden Partikeln auf Masken oder Schichten. Um zu verhindern, dass fremde Partikel an der Oberfläche eines Substrats haften, ist es ein übliches Vorgehen, eine Abziehemulsionsschicht (einen dünnen transparenten Film) auf der Oberfläche des Substrats zu verwenden. Jedoch ist es selbst dann, wenn eine Schicht verwendet wird, notwendig, die Position und die Größe von möglichen Partikeln festzustellen, die an der Schicht haften, und zu unterscheiden, auf welcher Seite der Schicht sich die Partikel befinden. Es wird vorgeschlagen, zwei Lichtstrahlen mit verschiedenen Wellenlängen auf die Oberfläche des Prüfobjekts aufzubringen und fotoelektrische Detektoren zu verwenden, die das vom Objekt reflektierte oder transmittierte Licht so wie auch das Licht, das von den Partikeln gestreut wurde, zu empfangen, um so Informationen bezüglich des Partikels zu erhalten.
ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Prüfen einer Oberfläche und eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit denen selbst ein uner fahrener Bediener die optimalen Prüfbedingungen einfach und schnell einstellen kann.
Die Aufgabe wird durch das Verfahren zum Prüfen einer Oberfläche gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem auch durch die Vorrichtung zum Prüfen einer Oberfläche gemäß Anspruch 3 gelöst.
Die vorliegende Erfindung ist in der Lage, die optimalen optischen Prüfbedingungen einzustellen, und zwar aus den Filmparametern, die von dem Bediener für jede Messung eingegeben worden sind, basierend auf der optimalen Korrelation zwischen den Prüfdaten der Prüfvorrichtung und den Parametern des Films, der an dem Prüfobjekt (einem Wafer, z.B.), anhaftet. Zum Beispiel werden die Parameter (z.B. die Anzahl der Filme, der Filmtyp, die Filmstärke und Ähnliches für den Fall eines Film-beschichteten Wafers), die sich aus dem Herstellungsprozess des Prüfobjekts, das geprüft werden soll, ergeben und die Inspektionsdaten einander zugeordnet und vorab gespeichert, und die optimalen optischen Prüfbedingungen können automatisch aus den Filmparametern eingestellt werden, die für jede Messung durch den Bediener eingegeben werden.
Die vorliegende Erfindung ist ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung, die eine Wafer-Oberfläche überprüft, in dem Laser mit zwei oder mehr Wellenlängen auf den Film-beschichteten Wafer einfallen, wobei dies durch ein Umschalten oder ein Mischen bei einem gleichen Einfallswinkel erfolgt. Die Prüfdaten bezüglich der Prüfvorrichtung werden vorab den Filmparametern bezüglich des Films gegenseitig zugeordnet, so dass man die vorbestimmten optischen Prüfbedingungen erhält, in anderen Worten, mit einer optimalen Korrelation, und dass diese in den Speichermitteln der Prüfvorrichtung gespeichert werden. Beim Durchführen jeder Messung stellt der Bediener die Filmparameter des zu messenden Wafers mittels der Einstellmittel der Prüfvorrichtung ein. Daher werden die gewünschten optischen Prüfbedingungen automatisch in der Prüfvorrichtung eingestellt. Die Filmparameter, die der Bediener für jede Messung einstellt, sind die Filmstärke und der Brechungsindex des Films.
Als Erstes richtet sich die Beschreibung auf die primären Bestandteile, die die Vorrichtung zum Prüfen einer Oberfläche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
– Lichtquellenbereich
Dieser Bereich emittiert einen ersten Lichtfluss und einen zweiten Lichtfluss.
– Optisches Strahlungssystem
Das System strahlt den ersten Lichtfluss und den zweiten Lichtfluss auf die Oberfläche des Film-beschichteten Prüfobjekts.
– Verlagerungsbereich
Dieser Bereich verlagert das Film-beschichtete Prüfobjekt und den abgestrahlten Lichtfluss des optischen Strahlungssystems relativ zueinander.
– Licht-empfangendes optisches System
Das System empfängt das gestreute Licht, das von dem Prüfobjekt auf der Oberfläche des Film-beschichteten Prüfobjekts erzeugt wurde, nachdem der erste Lichtfluss von dem optischen Strahlungssystem abgestrahlt wurde und gestreutes Licht von dem Prüfobjekt auf dem Film-beschichteten Filmobjekt nach der Abstrahlung des zweiten Lichtflusses von dem optischen Strahlungssystem erzeugt wurde.
– Erster Licht-empfangender Bereich
Dieser Bereich transformiert das gestreute Licht des ersten Lichtflusses, der von dem Licht-empfangenden optischen System empfangen wurde, in ein erstes Licht-empfangssignal.
– Zweiter Licht-empfangender Bereich
Dieser Bereich transformiert das gestreute Licht des zweiten Lichtflusses, der von dem Licht-empfangenden optischen System empfangen wurde, in ein zweites Lichtempfangssignal.
– Speichermittel
Die Prüfdaten (Daten in Bezug auf die Wellenlänge des Prüflichts, der Polarisation, des Einfallswinkels und Ähnlichem) der Prüfvorrichtung sind mit verschiedenen Arten von Parametern (wie z.B. der Filmstärke und dem Brechungsindex) bezüglich des Films verknüpft, so dass man die optimale Korrelation erhält, und sind vorab in den Speichermitteln gespeichert.
– Steuerarithmetikmittel
Diese Mittel beinhalten die Arithmetikmittel, die Steuermittel und Ähnliches.
– Arithmetikmittel
Die Arithmetikmittel berechnen automatisch (oder wählen automatisch aus) die Werte für die zutreffenden optischen Prüfbedingungen basierend auf den Filmparametern, die in die Vorrichtung bei der Durchführung der Messung eingegeben wurden, und zwar gemäß der Korrelation zwischen den Prüfdaten und den Filmparametern, die in den Speichermitteln gespeichert sind.
– Steuermittel
Diese Mittel steuern die Wellenlänge des Prüflichts, die Polarisation, den Einfallswinkel und Ähnliches basierend auf den Daten von den Arithmetikmitteln.
– Schnittstellenmittel
Diese Mittel stellen Informationen für den Bediener dar und ermöglichen es dem Bediener, die gewünschten Daten einzugeben. Zu den Schnittstellenmitteln gehören Darstellungsmittel und Einstellmittel (z.B., Monitor, Tastatur, Maus, druckempfindliches Eingabefeld und Ähnliches).
– Sensormittel
Diese Mittel detektieren (überwachen) die Wellenlänge des Prüflichts, die Polarisation und den Einfallswinkel.
Die vorliegende Erfindung weist die oben beschriebenen Bestandteile und weitere auf und prüft die Oberfläche von jedem Wafer, wobei ein besonderes Augenmerk auf die Dicke und den Brechungsindex des Films auf dem Wafer gelegt wird. Dies liegt daran, weil die Veränderung der Detektionsempfindlichkeit in erheblichen Maße von der Variation der Stärke und der Reflektivität des Films abhängt, der auf dem Wafer ausgebildet ist, wenn der Wafer mit der Filmstruktur auf seiner Oberfläche das Prüfobjekt ist.
Im Allgemeinen wird eine Variation der Reflektivität hauptsächlich durch die Filmstärke, den Einfallswinkel, die Wellenlänge und die Polarisation hervorgerufen. Wenn der Einfallswinkel, die Wellenlänge und die Polarisation für die Filmstärke des zu messenden Wafers bestimmt werden, lassen sich die optimalen optischen Prüfbedingungen von dem zu messenden Wafer ableiten.
Der Brechungsindex, der der Wellenlänge des Films entspricht, der auf dem zu prüfenden Wafer ausgebildet ist, wird vorab als ein Filmparameter (einschließlich der Korrelation mit der Filmdicke) in den Speichermitteln der Prüfvorrichtung gespeichert, und der Bediener gibt nur die Filmstärke des zu messenden Wafers ein (oder wählt sie aus), wenn jede Messung durchgeführt wird, und findet so die optimalen optischen Prüfbedingungen basierend auf dem gespeicherten Brechungsindex. Daher können die optimalen Prüfbedingungen sehr leicht an der Prüfvorrichtung eingestellt werden. Im Ergebnis bedeutet dies, dass es möglich ist, fremde Partikel auf den Film-beschichteten Wafern mit einer guten Empfindlichkeit zu messen, und eine extrem effiziente Messung kann durchgeführt werden.
Bezüglich des Werts der Filmdicke ist festzustellen, dass, da die Filmstärke ein Wert ist, der während des Fertigungsprozesses des Wafers stets überwacht wird, es möglich ist diesen spezifischen Wert zu erhalten, der genau mittels eines Dickemessers gemessen werden kann, also jeweils ein Wert je Wafer.
Bevorzugt weisen die Schnittstellenmittel, insbesondere der Darstellungsbereich, der Vorrichtung zum Prüfen von Oberflächen eine Dateneingabeseite zum Eingeben der Filmparameter auf.
Neben der Filmdicke und dem Brechungsindex können die folgenden Werte bevorzugt als Filmparameter hinzugefügt werden.

(1) Anzahl der Filme (Film mit mehreren Schichten, Film mit einer Schicht)
(2) Filmdicke und Dispersion der einzelnen Schichten (z.B. als Eingabe von %)
(3) Brechungsindex in Abhängigkeit von der Wellenlänge von jedem Schichtmaterial für jede Schicht
(4) Name des Wafers (Prüfbedingungen, die für jeden Wafer gespeichert sind)

Die Prüfvorrichtung berechnet automatisch die optimalen optischen Prüfbedingungen (oder wählt sie aus) für die Wellenlänge, den Einfallswinkel, die Polarisation und Ähnliches, und zwar gemäß der optimalen Korrelation, die zuvor bezogen auf die Filmparameter abgespeichert wurde, die der Bediener zum Durchführen der Messung eingibt.
Die optimalen Prüfbedingungen können gemäß jedem Wert der Filmparameter individuell vorbereitet sein, oder die optimalen Prüfbedingungen können bestimmt werden, wenn die zuvor registrierten Filmparameter abgerufen werden.
Es ist zu beachten, dass wenn eine Bestimmung durch den Bediener benötigt ist oder eine Hilfe für den Bediener dargestellt wird, dass das Rechenergebnis von den Arithmetikmitteln und eine Kurve der Reflektivität und der Filmstärke dargestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist es dann möglich, eine Markierung für die Filmstärke des Wafers für eine benutzerfreundliche Darstellung anzuzeigen.
Wenn die Bedingungseinstellungen der Prüfdaten für die Filmparameter, wie sie vom Bediener beim Durchführen jeder Messung eingegeben wurden, ausreichend sind, werden die optimalen optischen Prüfbedingungen automatisch ausgewählt und eingestellt.
Wenn die zuvor gespeicherten Prüfdaten und Filmparameter nicht ausreichend nicht, ist es bevorzugt wenn eine Vielzahl von optimalen Inspektionsbedingungen und tatsächlich durchgeführten Messungen vorhanden ist, die es möglich machen, eine Einstellung von optimalen Prüfbedingungen zu bestimmen. Zum Beispiel, in dem Fall, in dem eine Polarisationskomponente berücksichtigt wird und bestimmt werden muss, ob P-polarisiertes Licht oder S-polarisiertes Licht besser ist, dies empirisch auf der Rauheit der Oberfläche des Films in den meisten Fällen basiert.
Da die Rauheit der Oberfläche jedoch auch von der Rezeptur der Vorrichtung abhängt, die den Film bildet, kann ein Bediener dies nur schwer wissen. Daher werden mehrere optimale Prüfbedingungen im voraus vorbereitet, aus denen der Bediener leicht tatsächlich passende Bedingungen auswählen oder eingeben kann. Zu diesem Zweck ist es wünschenswert, eine Vielzahl von optimalen Bedingungen anzuzeigen. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass der Bildschirm der Schnittstellenmittel eine Darstellung macht, die vom Bediener einen Messschritt abfragt. Der Bediener kann die Vorrichtung bezüglich des Messschritts anweisen nachdem er/sie den Zweck des Inhalts auf dem Bildschirm erkannt hat. Andererseits ist der Bediener aber auch in der Lage, den dargestellten Inhalt abzulehnen.
Ferner ist es bevorzugt, wenn der Bildschirm in der Lage ist, eine Abfrage darzustellen, die den Benutzer zum Auswählen der optischen Prüfbedingungen basierend auf zuvor gespeicherten Prüfdaten auffordert.
Einstellungen der Bedingungen bezogen auf das Prüfobjekt, bei dem es sich z.B. um die fremden Partikel mit einem vorgegebenen Korndurchmesser oder mehr, einer Form in Bezug auf die Abtastrichtung, und Ähnlichem handelt, können auch beliebig bezüglich verschiedener Bedingungen eingestellt und gespeichert werden. Wenn es Optimale bei den Prüfdaten und den Filmparametern gibt, die schon eingegeben worden sind, werden sie zutreffend ausgewählt und dem Bediener dargestellt und können als die optimalen optischen Prüfbedingungen eingestellt werden.
Es ist zu beachten, dass die Vorrichtung zum Prüfen einer Oberfläche bevorzugt Umschaltmittel in einem optischen Pfad von der Lichtquelle, Änderungsmittel des Einfallwinkels und des Polarisationswinkels, einen Polarisierer, der im optischen Pfad angeordnet ist, und Polarisierer-Verlagerungsmittel aufweist, die in der Lage sind, den Polarisierer in/aus den/dem optischen Pfad zu bewegen/herauszunehmen.
Es ist zu beachten, dass der Filmaufbau einen lichtdurchlässigen Film in der Spezifikation aufweist. Der Filmaufbau könnte der lichtdurchlässige Film in Abhängigkeit von dem Brechungsindex sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist die Ansicht einer schematischen Anordnung einer primären optischen Komponente einer Vorrichtung zum Prüfen einer Oberfläche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Detailansicht eines Licht-empfangenen optischen Systems.
3 ist ein Blockdiagramm der Vorrichtung zum Prüfen einer Oberfläche, die in 1 gezeigt ist.
4 ist eine graphische Darstellung, die die Abhängigkeit zwischen der Filmdicke und der Reflektivität des lichtdurchlässigen Films zeigt, wenn Lichtflüsse mit 3 Wellenlängen auf den Film-beschichteten Wafer gestrahlt werden.
5 ist ein Blockdiagramm eines Systems, das eine Vielzahl von Lichtquellen hat, die Lichtflüsse mit verschiedenen Wellenlängen emittieren.
6 ist ein Blockdiagramm eines Erkennungssystems, das in dem System verwendet wird, das in der 5 gezeigt ist.
7 ist eine Darstellung eines Detektionssystems, das eine polarisierende Platte verwendet.
8 ist ein Flussdiagramm für das Auswählen der Filmparameter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt ein Beispiel eines SOI-Wafers.
10 ist eine graphische Darstellung, die die Veränderung der Reflektivität für den Fall von verschiedenen Dicken der Si-Schichten zeigt, wenn eine SiO₂-Schicht fest auf 50 nm eingestellt ist.
11 zeigt einen optimalen Bereich mittels eines rechteckigen Rahmens, der aus der graphischen Darstellung gemäß der 10 berechnet wurde.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
1 bis 3 sind Ansichten eines schematischen Aufbaus der primären Komponente der Vorrichtung zum Prüfen einer Oberfläche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine Vorrichtung 1 zum Prüfen einer Oberfläche hat einen Lichtquellenbereich 10, wie z.B. eine Laserröhre, die zumindest einen Lichtfluss 11 mit einer ersten Wellenlänge λ1 und einen Lichtfluss 12 mit einer zweiten Wellenlänge λ2, die von λ1 verschieden ist, emittiert; ein optisches Strahlungssystem 20, das den Lichtfluss 11 mit der ersten Wellenlänge λ1 und den Lichtfluss 12 mit der zweiten Wellenlänge λ2 auf einen Prüfpunkt P auf die Oberfläche eines Film-beschichteten Halbleiter-Wafers 2, der das Film-beschichtete Prüfobjekt darstellt, in einem ersten Strahlungswinkel θ1 bestrahlt; ein Licht-empfangendes optisches System 40, das das gestreute Licht vom Prüfpunkt P auf der Oberfläche des Halbleiter-Wafers 2 empfängt, das durch die Lichtflüsse 11, 12, die vom optischen Strahlungssystem 20 abgestrahlt wurden, hervorgerufen wird, und zwar aus einer ersten Licht-empfangenden Richtung; und einen Verlagerungsbereich 60, der in der Lage ist, den Film-beschichteten Halbleiter-Wafer 2, der das Film-beschichtete Prüfobjekt darstellt, linear und rotierbar relativ zum abgestrahlten Lichtfluss 11 von dem optischen Strahlungssystem 20 zu bewegen. Der Höhenwinkel des Licht-empfangendes optischen Systems 40 gemäß der 1 beträgt 30°.
Es wird nun der Lichtquellenbereich 10 beschrieben. Der Lichtquellenbereich 10 emittiert zumindest den Lichtfluss 11 mit der ersten Wellenlänge und den Lichtfluss 12 mit der zweiten Wellenlänge, die von der ersten Wellenlänge verschieden ist. Verschiedene Arten von Lichtquellen, die Lichtflüsse mit verschiedenen Wellenlängen emittieren, können für den Lichtquellenbereich 10 verwendet werden. So kann z.B. ein Mehrlinien-Laser (multi-line laser) verwendet werden, bei dem eine Lichtquelle Lichtflüsse mit einer Vielzahl von Wellenlängen emittiert oder einer der Lichtflüsse von einer Vielzahl von Lichtquellen, die Lichtflüsse mit verschiedenen Wellenlängen emittieren, wobei ein Halbspiegel zur Bildung eines Strahls verwendet wird, synthetisiert.
Wenn im Fall eines Mehrlinien-Lasers ein Lichtfluss auftritt, der eine nicht-benötigte Wellenlänge hat, werden die Lichtflüsse durch einen Bandpassfilter geführt, der die erste Wellenlänge und die zweite Wellenlänge passieren lässt, so dass nur Lichtflüsse mit den benötigten Wellenlängen hindurchgeführt werden.
Wenn eine Vielzahl von Lichtquellen verwendet wird, die Lichtflüsse mit verschiedenen Wellenlängen emittieren, wird eine Vielzahl von Lichtflüssen durch den Halbspiegel oder etwas Ähnlichem zusammengesetzt, um den Strahl zu bilden.
Für den Fall, dass man einen Argon-Innenlaser als den Lichtquellenbereich 10 gemäß den Beispielen in den 1 bis 3 verwendet, können die Wellenlänge von 488 nm und die Wellenlänge von 514,5 nm ausgewählt werden. Die Richtung des Lichtflusses 11 mit der ersten Wellenlänge und des Lichtflusses 12 mit der zweiten Wellenlänge, die von der Lichtquelle 10 emittiert worden sind, wird durch einen ersten Spiegel 21 geändert, und die Lichtflüsse werden auf den Strahlungspunkt P auf der Oberfläche des Film-beschichteten Prüfobjekts 2 in einem ersten Strahlungswinkel θ1 mittels der ersten Strahlungslinsengruppe 22 und einem zweiten Spiegel 23 gestrahlt.
Wenn das zu ermittelnde Objekt, d.h., der fremde Partikel oder etwas Ähnliches, an dem Prüfpunkt P vorhanden ist, tritt das gestreute Licht gemäß einer vorbestimmten Richtungsgebundenheit auf, wenn der abgestrahlte Lichtfluss auf das Objekt gestrahlt wird. Der erste Strahlungswinkel θ1 wird unter Verwendung einer Richtung der Normalgeraden auf dem Film-beschichteten Prüfobjekt 2 als Referenz eingestellt.
Bei der Ausführungsform gemäß der 1 bis 3 können die Werte für die erste Wellenlänge λ1 und die zweite Wellenlänge λ2 beliebig eingestellt werden.
Als nächstes wird das Licht-empfangende optische System 40 beschrieben. Das Licht-empfangende optische System 40 wird bereitgestellt, um das oben beschriebene gestreute Licht zu empfangen. Das Licht-empfangende optische System 40 empfängt das gestreute Licht vom Prüfpunkt P auf der Oberfläche des Film-beschichteten Halbleiter-Wafers 2, das von den Lichtflüssen 11, 12 hervorgerufen wird, die von dem optischen Strahlungssystem 20 abgestrahlt werden, und zwar aus einer ersten Lichtempfangenden Richtung. Ein erster Licht-empfangender horizontaler Winkel θH1 (z.B. 90°) in der ersten Licht-empfangenden Richtung wird unter Verwendung einer Reflexionsrichtung als Referenz der abgestrahlten Lichtflüsse 11, 12 von dem optischen Strahlungssystem 20 gemessen, die entsteht, wenn die Flüsse eine spiegelnde Reflexion auf dem Film-beschichteten Prüfobjekt 2 gemacht haben. Ein Licht-empfangender Höhenwinkel in der ersten Licht-empfangenden Richtung wird z.B. auf 30° eingestellt.
Wie in der 2 gezeigt ist, passiert der Lichtfluss, der von dem Lichtempfangenden optischen System 40 empfangen wurde, ein ND-Filter 200, das in die Richtungen des Pfeils beweglich ist und in einen optischen Pfad des Lichtempfangs bewegt oder aus ihm herausgenommen werden kann, und der Fluss wird dann in den Lichtfluss mit der ersten Wellenlänge λ1 und den Lichtfluss mit der zweiten Wellenlänge λ2 mittels eines dichromatischen Spiegels 45 getrennt. Dann empfängt ein erster Licht-empfangender Bereich 41 das gestreute Licht mit der ersten Wellenlänge λ1, das von dem Licht-empfangenden optischen System 40 empfangen wurde, und transformiert es in ein erstes Lichtempfangssignal. Ein zweiter Licht-empfangender Bereich 42 empfängt das gestreute Licht mit der zweiten Wellenlänge λ2, die von dem Licht-empfangenden optischen System 40 empfangen wurde, und transformiert es in das zweite Lichtempfangssignal. Es ist bevorzugt, dass der erste Lichtempfangende Bereich 41 und der zweite Licht-empfangende Bereich 42 jeweils Lichtempfangenden Vorrichtungen, wie z.B. ein Fotomultiplizierer sind.
Jetzt wird der Verlagerungsbereich 60 beschrieben. Der Verlagerungsbereich 60 besteht aus einem Abschnitt 61 zur rotierenden Verlagerung, der das Film-beschichtete Prüfobjekt 2 rotierend verlagert, und einem Abschnitt 62 zur linearen Verlagerung, der das Film-beschichtete Prüfobjekt 2 linear verlagert. Der Abschnitt 62 zur linearen Verlagerung wird bei einer rotierenden Verlagerung des Abschnitts 61 zur rotierenden Verlagerung um einen vorbestimmten Anteil der Breite des Lichtflusses bewegt, so dass das Bestrahlungslicht des optischen Strahlungssystems 20 spiralförmig das Film-beschichtete Prüfobjekt 2 von Kante zu Kante abtastet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Abtastverfahren beschränkt, sondern kann der abgestrahlte Lichtfluss ein lineares Abtasten mittels eines polygonen Spiegels oder etwas Ähnlichem durchführen, anstelle der rotierenden Verlagerung.
Bei der Ausführungsform gemäß der 1 bis 3, besteht der Abschnitt 61 zur rotierenden Verlagerung aus einem Drehmotor, der einen Drehtisch dreht, und der Abschnitt 62 zur linearen Verlagerung besteht aus einem Abschnitt für eine gleitende Bewegung, die den Drehmotor linear bewegt. Der Abschnitt zur gleitenden Bewegung verlagert mit seiner Bewegung den Rotationsmotor so, dass die Strahlungsposition der abgestrahlten Lichtflüsse 11, 12 von dem optischen Strahlungssystem 20 das Zentrum des Prüfobjekts 2 passiert und in der Richtung eines Durchmessers überquert.
3 ist das Blockdiagramm der Vorrichtung zum Prüfen einer Oberfläche, die in 1 gezeigt ist.
Das erste Lichtempfangssignal von dem ersten Licht-empfangenden Bereich und das zweite Lichtempfangssignal von dem zweiten Licht-empfangenden Bereich werden in digitale Signale mittels eines ersten A/D-Wandlers 51 und eines zweiten A/D-Wandlers 52, jeweils entsprechend, transformiert und werden dann an eine Steuerarithmetikeinheit 120 gesendet, um eine vorbestimmte arithmetische Verarbeitung durchzuführen. Die Steuerarithmetikeinheit 120 führt eine vorbestimmte arithmetische Verarbeitung (wird später noch beschrieben) durch, bei der es ein Prüfergebnis und ein Berechnungsergebnis auf einer Darstellungseinheit von Schnittstellenmitteln 130 darstellt, sie in einer Speichereinheit 140 speichert, und den gespeicherten Inhalt ausliest.
Die Prüfdaten (Daten hinsichtlich der Wellenlänge des Prüflichts, der Polarisation, des Einfallswinkels und Ähnlichem) der Prüfvorrichtung sind mit verschiedenen Arten von Parametern (wie z.B. der Filmdicke und dem Brechungsindex) bezüglich des Films verknüpft, um so eine optimale Korrelation zu erhalten, und werden vorab in der Speichereinheit 140 gespeichert.
Der Steuerarithmetikeinheit 120 besteht aus Arithmetikmitteln und Steuermitteln.
Die Arithmetikmittel berechnen automatisch die Werte für die geeigneten optischen Prüfbedingungen (oder wählen diese aus) basierend auf den Filmparametern, die beim Durchführen der Messung in die Vorrichtung eingegeben worden sind, gemäß der Korrelation zwischen den Prüfdaten und den Filmparametern, die in der Speichereinheit 140 gespeichert sind.
Die Steuermittel steuern die optischen Prüfbedingungen der Vorrichtung, bei denen es sich z.B. um die Wellenlänge des Prüflichts, die Polarisation, den Einfalls– winkel und Ähnliches handelt, und zwar mittels der Daten von den Arithmetikmitteln.
Ferner steuert die Steuerarithmetikeinheit 120 den Drehmotor des Abschnitts 61 zur rotierenden Verlagerung, den Abschnitt zur gleitenden Bewegung des Abschnitts 62 zur linearen Verlagerung, oder die Empfindlichkeit des ersten Lichtempfangenden Bereichs 41 und des zweiten Licht-empfangenden Bereichs 42.
Die Schnittstellenmittel 130 stellen Informationen für den Bediener dar, wie z.B. das Prüfergebnis und das Berechnungsergebnis (Graph) und ermöglichen es dem Bediener die gewünschten Daten und Parameter einzugeben. Zu den Schnittstellenmitteln 130 gehören die Darstellungsmittel und die Einstellmittel (z.B. Monitor, Tastatur, Maus, druckempfindliches Feld oder Ähnliches).
Auch wenn es nicht dargestellt ist, werden Sensormittel bereitgestellt, um die Wellenlänge des Prüflichts, die Polarisation und den Einfallswinkel zu ermitteln (zu überwachen).
Im Allgemeinen nähern sich der lichtdurchlässige Film und die Empfindlichkeit bei der Detektion von fremden Partikeln der Beziehung zwischen der Reflektivität und der Filmdicke an. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass je höher die Reflektivität ist, desto höher die Detektionsempfindlichkeit wird.
Der Brechungsindex wird im Allgemeinen als der Parameter bezogen auf den Film auf dem Wafer verwendet, und die Reflektivität kann allgemein aus einer Beziehung von Brechungsindex, Filmdicke und Material gewonnen werden.
4 ist die Darstellung, die die Abhängigkeit zwischen der Filmstärke und der Reflektivität des lichtdurchlässigen Films, wenn Lichtflüsse mit 3 Wellenlängen von 0,488 μm, 0,680 μm und 0,780 μm auf den Wafer abgestrahlt werden, der mit dem lichtdurchlässigen Film beschichtet ist.
Es ist klar, dass die Perioden der Maxima mit hoher Reflektivität und Minima mit geringer Reflektivität in Abhängigkeit von der Wellenlänge verschiedenen sind.
Daher ist es so, dass wenn wenige Lichtflüsse mit verschiedenen Wellenlängen selektiv kombiniert werden und koaxial und gleichzeitig einfallen, um die Prüfung durchzuführen, dass die Anzahl der Stellen mit einer erheblich anderen Empfindlichkeit gegenüber anderen Stellen reduziert wird, verglichen mit dem Fall, bei dem ein Lichtfluss mit einer Wellenlänge einfällt, um die Prüfung durchzuführen. Kurz gesagt, wird die Reflektivität auf einem konstanten Pegel gehalten. Insbesondere sei der Fall angenommen, bei dem die Film-beschichteten Wafer mit den lichtdurchlässigen Filmen eine Filmdicke von 0,32 μm, 0,46 μm und 0,88 μm haben und in einer Reihe gemischt sind. In diesem Fall wird Licht mit einer Wellenlänge von 0,488 μm ausgewählt, wenn die Film-beschichteten Wafer mit dem lichtdurchlässigen Film mit 0,32 μm gemessen werden, wird Licht mit einer Wellenlänge von 0,680 μm ausgewählt, wenn die Film-beschichteten Wafer mit dem lichtdurchlässigen Film mit 0,46 μm gemessen werden, und wird Licht mit einer Wellenlänge von 0,780 μm ausgewählt, wenn die Film-beschichteten Wafer mit dem lichtdurchlässigen Film mit 0,88 μm gemessen werden, so dass dadurch Messungen mit der geeigneten Empfindlichkeit durchgeführt werden können, wenn man Wafer mit einer beliebigen Filmdicke misst.
Tabelle 1 zeigt die Kompatibilität zwischen der Filmdicke und der gewählten Wellenlänge. In der Tabelle 1 zeigen die Symbole ⌾, O und – jeweils entsprechend die Einstufung als optimal, gut und wenig geeignet. Tabelle 1
Wenn die Lichtflüsse mit solchen Wellenlängen gewählt werden, wird verhindert, dass die Empfindlichkeit aufgrund von Änderungen der Filmstärke des lichtdurchlässigen Films instabil wird, die Empfindlichkeit wird stabilisiert, und dadurch werden optimale Prüfbedingungen erzielt.
Das erste Lichtempfangssignal, das von dem Licht-empfangenden Bereich 41 empfangen wird, wird von einem analogen Signal in ein digitales Signal von dem ersten A/D-Wandler 51 transformiert. Das zweite Lichtempfangssignal, das von dem Licht-empfangenden Bereich 41 empfangen wird, wird von dem analogen Signal in das digitale Signal mittels eines zweiten A/D-Wandlers 52 transformiert.
Das erste Lichtempfangssignal und das zweite Lichtempfangssignal, die in digitale Signale transformiert worden sind, werden an die Steuerarithmetikeinheit 120 gesendet, und die Steuerarithmetikeinheit 120 wählt die optimalen optischen Prüfbedingungen für jede Prüfposition auf der Film-beschichteten Wafer-Oberfläche aus.
Hinsichtlich der Steuerung der optischen Prüfbedingungen in der Vorrichtung mittels der Steuermittel, kontrollieren die Lichtquellen 110, 210, eine Linseneinheit 50 und der Winkel des Spiegels 123 die Wellenlänge, die Polarisation und den Einfallswinkel.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt.
Die Lichtflüsse, die auf die Oberfläche des Film-beschichteten Wafers fallen, können drei oder mehr Lichtflüsse mit voneinander verschiedenen Wellenlängen sein.
Des Weiteren können, wie in der 5 gezeigt ist, eine Vielzahl von Lichtquellenbereichen 110, 210, die Lichtflüsse mit verschiedenen Wellenlängen emittieren, als Lichtquellenbereich verwendet werden. In diesem Fall sind die Lichtquellen bereiche 110, 210 in der Lage ein AN/AUS zu steuern. Ein Lichtfluss 111 mit der Wellenlänge λ1, der von dem Lichtquellenbereich 110 emittiert wurde, passiert einen Halbspiegel 103. Ein Lichtfluss 112 mit der Wellenlänge λ2, der vom Lichtquellenbereich 210 emittiert wurde, wird von einem Spiegel 121 reflektiert. Der Lichtfluss 112 mit der Wellenlänge λ2, der von dem Spiegel 121 reflektiert wurde, wird von dem Halbspiegel 103 reflektiert. Der Lichtfluss 111 mit der Wellenlänge λ1 und der Lichtfluss 112 mit der Wellenlänge λ2 passieren die Linseneinheit 50. Die Linseneinheit 50 hat eine Strahl-formende Funktion und eine Funktion zum Auswählen der Polarisation. Der Lichtfluss 111 mit der Wellenlänge λ1, der die Linseneinheit 50 passiert hat, wird von einem Spiegel 122 und dem Spiegel 123 reflektiert und auf das Film-beschichtete Prüfobjekt 2 gestrahlt. Der Lichtfluss 112 mit der Wellenlänge λ2, der die Linseneinheit 50 passiert hat, wird durch den Spiegel 122 und den Spiegel 123 auf das Film-beschichtete Prüfobjekt 2 gestrahlt.
Wie in der 6 gezeigt ist, besteht das Detektionssystem aus einer Linse 53, eine Vorrichtung 54 zum Unterscheiden der Wellenlängen und Licht-empfangende Vorrichtung 41, 42, und detektiert das gestreute Licht nachdem die Lichtflüsse 111, 112 auf das Film-beschichtete Prüfobjekt 2 abgestrahlt worden sind.
Außerdem kann eine Vielzahl von Lichtflüssen, die gemäß der folgenden Erfindung abgestrahlt werden, nicht nur aus der gleichen Richtung, sondern auch aus verschiedenen Richtungen mit einem gleichen Abstrahlwinkel abgestrahlt werden.
Ferner ist es auch möglich, dass eine Vielzahl von Lichtflüssen in voneinander verschiedenen Eintreffwinkeln abgestrahlt werden. In diesem Fall empfängt das Licht-empfangende optische System das gestreute Licht von jedem Lichtfluss mit einer verschiedenen Wellenlänge und ist in der Lage, das Prüfobjekt mittels des abgestrahlten Lichtflusses mit einem beliebigen Einfallswinkel zu detektieren.
Ferner können die Lichtflüsse, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, Lichtflüsse mit voneinander verschiedenen Polarisationskomponenten sein, anstelle der Vielzahl von Lichtflüssen mit voneinander verschiedenen Wellenlängen. Wenn man die Oberflächenüberprüfung der Film-beschichteten Prüfobjekte unter Verwendung von Lichtflüssen mit voneinander verschiedenen Polarisationskomponenten durchführt, verwendet das Detektionssystem eine Polarisationsscheibe.
7 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Detektionssystems unter Verwendung einer Polarisationsscheibe zeigt.
Das Detektionssystem, das die Polarisationsscheibe verwendet, besteht aus einem Zylinder-Mechanismus 70, Polarisationsscheiben 71, 72, der Linse 53 und einer Licht-empfangenden Vorrichtung 43. Der Zylinder-Mechanismus 70 bewegt die Polarisationsscheiben 71, 72.
Für den Fall der Detektion unter Verwendung der Polarisationsscheiben, empfängt die Licht-empfangende Vorrichtung 43 das gestreute Licht, das erzeugt wird, nachdem die Lichtflüsse 111, 112 auf das Film-beschichtete Prüfobjekt 2 abgestrahlt worden sind, durch die Polarisationsscheibe 72 und die Linse 53. Es wird dann ein Lichtempfangssignal für jede Polarisationskomponente gebildet.
8 zeigt ein Beispiel des Ablaufs bei der Auswahl der Filmparameter.
Viele Kombinationen von empfohlenen Parametern werden nach Priorität sortiert dargestellt. Der Bediener wählt die optimale Kombination aus, oder wählt andere empfohlene Parameter erneut aus, falls er/sie nicht mit dem Messergebnis zufrieden ist und führt die Messung erneut durch.
Wenn der Bediener die Filmparameter eingibt, erzeugt die Steuerarithmetikeinheit 120 einen Reflektivitätsgraph, und der Bediener entscheidet sich bezüglich der Kombination der empfohlenen Werteparameter basierend auf den Informationen, die aus den Schnittstellenmitteln 130 dargestellt werden.
Die Regeln bezüglich der Empfehlung sind separat hinterlegt, was durch ein Programm abgerufen werden kann oder als eine Programmeinbettung ausgeführt wird.
9 zeigt ein Beispiel eines SOI-Wafers.
Bei dem Aufbau des SOI-Wafers gemäß der 9, sind die Dicke einer Si-Schicht an der Oberfläche und die Dicke einer inneren SiO₂-Schicht für jeden Nutzer verschieden, was zu einer komplizierten Reflektivität führt.
10 zeigt die Variation bei der Reflektivität für den Fall, bei dem die Dicke der Si-Schicht verschiedne ist, wenn die SiO₂-Schicht bei dem Aufbau des SOI-Wafers, wie er in der 9 gezeigt ist, auf 50 nm festgelegt ist.
Beispiel 1 von Eingabeparametern für einen solchen SOI-Wafer werden nachfolgend beschrieben.

Erste Filmdicke: 110 nm
Filmtyp: Si
Erster Brechungsindex: –
Zweite Filmdicke: 50 nm
Zweiter Filmtyp: SiO₂
Zweiter Brechungsindex: –

Es sei darauf hingewiesen, dass es sich um einen Fall handelt, bei dem der Brechungsindex nicht eingegeben wird, weil die in der Vorrichtung verwendeten Wellenlängen bekannt sind.
Eine Warnung oder ein Fehler werden separat angezeigt, falls es sich um ein Material handelt, das nicht registriert ist.
Ein Material, das das erste Mal verwendet wird, muss für jede von der Vorrichtung verwendete Wellenlänge eingegeben werden.
Ferner ist ein weiteres Beispiel 2 nachfolgend gezeigt.

Erste Filmdicke: 110 nm
Filmtyp: Si
Erster Brechungsindex-1: 5,0
Erster Brechungsindex-2: 5,63
Zweite Filmdicke: 50 nm
Zweiter Filmtyp: SiO₂
Zweiter Brechungsindex-1: 1,480
Zweiter Brechungsindex-2: 1,486

Bei den oben beschriebenen Beispielen 1 und 2, bezieht sich das Beispiel 1 auf den Fall von 415 nm und das Beispiel 2 auf den Fall von 395 nm. Bei beiden Beispielen 1 und 2 führt die Steuerarithmetikeinheit 120 Berechnungen basierend auf den Filmparametern, die vom Bediener eingegeben wurden, aus, nachdem die Werte eingegeben wurden, und die optimale Wellenlänge und die Polarisation werden auf den Schnittstellenmitteln 130 angezeigt.
11 ist ein Beispiel eines Graphs der Reflektivität, die basierend auf den Filmparametern berechnet wurde, die vom Bediener auf diese Weise eingegeben wurden.
In der 11 wird ein rechteckiger Rahmen für den optimalen Bereich ausgewählt. Für den Fall des oben beschriebenen Si-110 nm, wird P-polarisiertes Licht automatisch als erster Kandidat bei 415 nm ausgewählt. Der zweite Kandidat ist P-polarisiertes Licht bei 395 nm.
Es sei darauf hingewiesen, dass für den Fall gemäß der 11, die Bestimmung basierend auf einer empirischen Regel gemacht wurde, das P-polarisiertes Licht vorteilhaft ist, das es sich bei der Oberfläche um eine Si-Schicht handelt.
Eine Datei, die die empirische Regel beschreibt, kann verwendet werden oder kann in das Programm eingebunden sein.
Nachdem der erste Kandidat ausgewählt wurde, betätigt die Vorrichtung die Polarisationsscheibe für eine LD-Verwendung, um P-polarisiertes Licht zu erzeugen, steuert das optische System so an, dass die Wellenlänge von 415 nm mit einem vorgegebenen Einfallswinkel einfällt, und beendet die Vorbereitung des Hardware-Systems.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden durch die Einstellung (Eingabe oder Auswahl) von jeder Art der Parameter hinsichtlich des Films, der auf dem zu prüfenden Wafer ausgebildet ist, die optimalen optischen Prüfbedingungen automatisch eingestellt, so dass dann eine Messung durchgeführt werden kann.
Bei der Vorrichtung zum Prüfen einer Oberfläche, die in der Lage ist, zwei oder mehrere Arten von Wellenlängen zu schalten oder zu mixen, und zwar bei einem gleichen Einfallswinkel, können die Einstellungen der optimalen optischen Prüfbedingungen automatisiert werden. Dies führt im Ergebnis dazu, dass selbst ein unerfahrener Bediener sehr genaue Einstellungen auf einfache Weise durchführen kann. Fremde Partikel in einer Halbleiterfertigung können effizient und optimal überwacht werden, was zu einer Verbesserung der Ausbeute führen kann.
Da der SOI-Wafer verschiedene Filmdicken für die einzelnen Anwendungen hat, erfordert das Auffinden von optimalen Bedingungen für jede Anwendung, der Benutzer zusätzliche Kalibrierarbeiten durchführt oder fortgeschrittene Kenntnisse auf dem Gebiet der Optik hat, was zu einer schwierigen Arbeitsweise führt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch ein Fortschritt bei der Automatisierung erzielt werden. Es ist möglich auf einfache Weise die optimalen Prüfbedingungen selbst für den Fall einzustellen, bei dem der Wafer, wie z.B. der SOI-Wafer, verschiedene Filmdicken bei jeder einzelnen Anwendung hat, für den Fall, dass der Bediener die komplizierte Arbeitsweise der Vorrichtung nicht völlig versteht oder sich beim Betrieb der Vorrichtung nicht ausreichend auskennt. Indem die notwendigen Filmparameter eingegeben werden, ermittelt die Vorrichtung automatisch die optimalen Bedingungen, so dass der Benutzer die Vorrichtung leicht verwenden kann und die beabsichtigte Messung durchführen kann.
Ferner ist es so, dass wenn die Vorrichtung dafür ausgelegt ist, die notwendigen Werte hinsichtlich der Einstellungen der Bedingungen dem Bediener anzuzeigen, er/sie die Einstellungen der Bedingungen leicht ohne Fehler vornehmen kann.

Claims

Verfahren zum Prüfen einer Oberfläche von einer Vielzahl von Film-beschichteten oder Film-strukturierten Wafern (2), wobei zwei oder mehr Laserarten (110, 210) geschaltet oder gemischt werden, um zu bewirken, dass der Laser (11, 12) in einem gleichen Einfallswinkel (81) auf die Film-beschichteten oder Film-strukturierten Wafer (2) auftrifft, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Speichern von Prüfdaten bezüglich einer Prüfvorrichtung (1) und Filmparametern bezüglich des Films, der sich auf jedem der Film-beschichteten oder Film-strukturierten Wafer (2) befindet, indem diese einander zugeordnet werden, um festgelegte Prüfbedingungen zu erhalten; und automatisches Einstellen der festgelegten Prüfbedingungen in der Prüfvorrichtung (1), indem die Filmparameter der zu messenden Film-beschichteten oder Film-strukturierten Wafer (2) für die Prüfvorrichtung (1) durch einen Bediener eingestellt werden, wenn die Messung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zu messenden Film-beschichteten oder Film-strukturierten Wafer (2) unterschiedliche Filmstärken haben und in einer Reihe gemischt sind, und wobei es sich bei den Prüfbedingungen um die Wellenlänge eines Prüflichts, die Polarisation und den Einfallswinkel handelt.
Verfahren zum Prüfen einer Oberfläche nach Anspruch 1, wobei es sich bei den Filmparametern, die vom Bediener eingestellt werden, um eine Filmstärke und einen Brechungsindex handelt.
Vorrichtung zum Prüfen einer Oberfläche von einer Vielzahl von Film-beschichteten oder Film-strukturierten Wafern (2), wobei zwei oder mehr Laserarten (110, 210) geschaltet oder gemischt werden, um zu bewirken, dass der Laser (11, 12) in einem gleichen Einfallswinkel (θ1) auf die Film-beschichteten oder Film-strukturierten Wafer (2) auftrifft, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: Speichermittel (140) zum Speichern von Prüfdaten bezüglich einer Prüfvorrichtung (1) und von Filmparametern bezüglich des Films auf den Film-beschichteten oder Film-strukturierten Wafern (2), indem diese einander zugeordnet werden, um festgelegte Prüfbedingungen zu erhalten; Einstellmittel (130) zum Einstellen der Filmparameter der zu messenden Film-beschichteten oder Film-strukturierten Wafer (2) durch einen Bediener, wenn die Messung durchgeführt wird; Arithmetikmittel (120) zum automatischen Berechnen der festgelegten Prüfbedingungen basierend auf den Filmparametern, die mittels der Einstellmittel (130) eingestellt wurden; und Steuermittel (120) zum Einstellen jedes Abschnitts der Vorrichtung (1) basierend auf den festgelegten Prüfbedingungen, die von den Arithmetikmitteln (120) berechnet wurden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dafür ausgebildet ist, Film-beschichtete oder Film-strukturierte Wafer (2) zu messen, die unterschiedliche Filmstärken haben und in einer Reihe gemischt sind, und dass es sich bei den Prüfbedingungen um die Wellenlänge eines Prüflichts, die Polarisation und den Einfallswinkel handelt.
Vorrichtung zum Prüfen einer Oberfläche nach Anspruch 3, wobei es sich bei den Filmparametern, die von den Einstellmitteln eingestellt werden, um eine Filmstärke und einen Brechungsindex handelt.