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1. WO2020159778 - SPECTROSCOPIQUE INFRAROUGE POUR LA MESURE DE STRUCTURES À RAPPORT DE FORME ÉLEVÉ

Numéro de publication WO/2020/159778
Date de publication 06.08.2020
N° de la demande internationale PCT/US2020/014677
Date du dépôt international 23.01.2020
CIB
G01N 21/359 2014.01
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
NRECHERCHE OU ANALYSE DES MATÉRIAUX PAR DÉTERMINATION DE LEURS PROPRIÉTÉS CHIMIQUES OU PHYSIQUES
21Recherche ou analyse des matériaux par l'utilisation de moyens optiques, c. à d. en utilisant des rayons infrarouges, visibles ou ultraviolets
17Systèmes dans lesquels la lumière incidente est modifiée suivant les propriétés du matériau examiné
25Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes
31en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique
35en utilisant la lumière infrarouge
359en utilisant la lumière de l'infrarouge proche
G01N 21/88 2006.01
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
NRECHERCHE OU ANALYSE DES MATÉRIAUX PAR DÉTERMINATION DE LEURS PROPRIÉTÉS CHIMIQUES OU PHYSIQUES
21Recherche ou analyse des matériaux par l'utilisation de moyens optiques, c. à d. en utilisant des rayons infrarouges, visibles ou ultraviolets
84Systèmes spécialement adaptés à des applications particulières
88Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
G01N 21/95 2006.01
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
NRECHERCHE OU ANALYSE DES MATÉRIAUX PAR DÉTERMINATION DE LEURS PROPRIÉTÉS CHIMIQUES OU PHYSIQUES
21Recherche ou analyse des matériaux par l'utilisation de moyens optiques, c. à d. en utilisant des rayons infrarouges, visibles ou ultraviolets
84Systèmes spécialement adaptés à des applications particulières
88Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
95caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
G01N 21/35 2006.01
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
NRECHERCHE OU ANALYSE DES MATÉRIAUX PAR DÉTERMINATION DE LEURS PROPRIÉTÉS CHIMIQUES OU PHYSIQUES
21Recherche ou analyse des matériaux par l'utilisation de moyens optiques, c. à d. en utilisant des rayons infrarouges, visibles ou ultraviolets
17Systèmes dans lesquels la lumière incidente est modifiée suivant les propriétés du matériau examiné
25Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes
31en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique
35en utilisant la lumière infrarouge
CPC
G01B 11/0633
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
11Measuring arrangements characterised by the use of optical means
02for measuring length, width or thickness
06for measuring thickness ; ; e.g. of sheet material
0616of coating
0625with measurement of absorption or reflection
0633using one or more discrete wavelengths
G01B 2210/56
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
2210Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
56Measuring geometric parameters of semiconductor structures, e.g. profile, critical dimensions or trench depth
G01N 2021/335
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
21Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
33using ultra-violet light
335Vacuum UV
G01N 2021/4792
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
21Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
47Scattering, i.e. diffuse reflection
4792Polarisation of scatter light
G01N 21/3563
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
21Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
35using infra-red light
3563for analysing solids; Preparation of samples therefor
G01N 21/4788
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
21Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
47Scattering, i.e. diffuse reflection
4788Diffraction
Déposants
  • KLA CORPORATION [US]/[US]
Inventeurs
  • WANG, David Y.
  • KRISHNAN, Shankar
  • ZHUANG, Guorong Vera
Mandataires
  • MCANDREWS, Kevin
  • MORRIS, Elizabeth M. N.
Données relatives à la priorité
16/741,73413.01.2020US
62/797,66828.01.2019US
Langue de publication anglais (EN)
Langue de dépôt anglais (EN)
États désignés
Titre
(EN) MID-INFRARED SPECTROSCOPY FOR MEASUREMENT OF HIGH ASPECT RATIO STRUCTURES
(FR) SPECTROSCOPIQUE INFRAROUGE POUR LA MESURE DE STRUCTURES À RAPPORT DE FORME ÉLEVÉ
Abrégé
(EN)
Methods and systems for performing high throughput spectroscopic measurements of semiconductor structures at mid-infrared wavelengths are presented herein. A Fourier Transform Infrared (FTIR) spectrometer includes one or more measurement channels spanning a wavelength range between 2.5 micrometers and 12 micrometers. The FTIR spectrometer measures a target at multiple different angles of incidence, azimuth angles, different wavelength ranges, different polarization states, or any combination thereof. In some embodiments, illumination light is provided by a laser sustained plasma (LSP) light source to achieve high brightness and small illumination spot size. In some embodiments, FTIR measurements are performed off-axis from the direction normal to the surface of the wafer. In some embodiments, a Stirling cooler extracts heat from the detector of an FTIR spectrometer. In another aspect, measurements performed by one or more spectrometer measurement channels are combined with measurements performed by a mid-infrared FTIR spectrometer channel to characterize high aspect ratio structures.
(FR)
La présente invention concerne des procédés et des systèmes permettant d'effectuer des mesures spectroscopiques à haut rendement de structures semiconductrices à des longueurs d'ondes infrarouge moyen. Un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) comprend un ou plusieurs canaux de mesure couvrant une plage de longueurs d'ondes comprise entre 2,5 micromètres et 12 micromètres. Le spectromètre FTIR mesure une cible à de multiples différents angles d'incidence, angles d'azimut, différentes plages de longueurs d'onde , différents états de polarisation, ou toute combinaison de ceux-ci. Dans certains modes de réalisation, la lumière d'éclairage est fournie par une source de lumière à plasma entretenu par laser (LSP) pour obtenir une luminosité élevée et une petite taille de point d'éclairage. Dans certains modes de réalisation, des mesures FTIR sont effectuées hors axe à partir de la direction perpendiculaire à la surface de la tranche. Dans certains modes de réalisation, un refroidisseur Stirling extrait la chaleur provenant du détecteur d'un spectromètre FTIR. Selon un autre aspect, des mesures effectuées par un ou plusieurs canaux de mesure de spectromètre sont combinées à des mesures réalisées par un canal de spectromètre FTIR à infrarouge moyen pour caractériser des structures à rapport de forme élevé.
Également publié en tant que
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