[发明专利]形状测定装置以及形状测定方法

说明书

本发明所涉及的形状测定装置以及形状测定方法分别测定第一距离测定部及第二距离测定部在相向方向上的第一位移及第二位移，基于所述第一距离测定部及第二距离测定部分别测定出的第一距离测定结果及第二距离测定结果，求出用所述测定出的第一位移及第二位移修正过的被测定物沿所述相向方向的厚度来作为被测定物的形状，其中，所述第一距离测定部及第二距离测定部隔着测定对象的所述被测定物互相相向地被配置，分别测定至所述被测定物为止的距离。

技术领域

本发明涉及一种适当地非接触测定被测定物的形状，例如半导体晶片等板状体的形状的形状测定装置以及形状测定方法。

背景技术

近年来，集成电路的元件集成化不断发展。将该集成电路制造于半导体晶片上的工艺条件即工艺规则(process rule)，通常根据栅极布线的线宽或间隔的最小加工尺寸而被规定。若规定该工艺规则的最小加工尺寸为一半，在理论上则能将4倍的晶体管及布线配置在相同面积上，因此，相同的晶体管数只占1/4的面积。其结果，可由1个半导体晶片制造的裸片(die)不仅变成4倍，而且，通常成品率也得到改善，因此，可制造更多的裸片。为了制造高密度的集成电路，以2013年的最前端技术，该最小加工尺寸已达到22nm。此种次微米级(1μm以下)的工艺规则中，要求半导体晶片具有高平坦度，无法忽略半导体晶片的表面形状(表面的高度变化)。因此，期望以高精度，例如以次纳米级(1nm以下)测定半导体晶片的表面形状的形状测定装置。

在此，如半导体晶片那样的薄板状体的被测定物有时例如因稍微的风压或其它装置的振动等而振动。在该被测定物产生的振动对于所述高精度的形状测定而言，有时成为难以忽略的振幅。因此，在所述高精度的形状测定中，需要对被测定物采取振动对策。采取该振动对策的形状测定装置例如公开于专利文献1及专利文献2。

该专利文献1所公开的形状测定装置是为了扫描被测定物的表背各面而非接触测定该被测定物的厚度分布而被使用的形状测定装置，其具备：使从规定的光源射出的基干光分支成两股的第一光分支单元；将通过所述第一光分支单元分支的各分支光朝所述被测定物的表背各面的表背相对的各测定部位的方向引导的导光单元；使分别被引导至所述被测定物的表背的所述测定部位的方向的所述基干光的各分支光进一步分支成两股的第二光分支单元；对所述被测定物的表背的通过所述第二光分支单元分支的分支光的一方或双方实施频率调制而分别生成频率不同的2个测定光的光调制单元；分别在所述被测定物的表背，使其中一方的所述测定光照射到所述测定部位，使在该测定部位反射的其中一方所述测定光即物体光和另一所述测定光即参照光干涉的2个外差干涉仪；分别在所述被测定物的表背，使2个所述测定光分别分支成两股被输入所述外差干涉仪的主光和除此之外的副光的第三光分支单元；分别在所述被测定物的表背，使通过所述第三光分支单元分支的2个所述副光干涉的副光干涉单元；分别在所述被测定物的表背，一体保持包含所述第二光分支单元、所述光调制单元、所述外差干涉仪、所述第三光分支单元及所述副光干涉单元的测定光学系统的测定光学系统保持单元；接受通过2个所述外差干涉仪获得的各干涉光而输出其强度信号的测定用光强度检测单元；分别在所述被测定物的表背，接受通过所述副光干涉单元获得的干涉光而输出其强度信号的参照用光强度检测单元；以及根据由所述被测定物的表背的所述测定用光强度检测单元的输出信号及所述参照用光强度检测单元的输出信号所成的2个差频信号(beat signal)的相位检波，来检测该2个差频信号的相位差的相位信息检测单元。根据所述专利文献1的记载，此种构成的专利文献1所公开的形状测定装置中，所述被测定物的厚度的测定值成为基于所述被测定物的振动的位移量的成分在所述被测定物的表背两侧被相抵的测定值。因此，该形状测定装置能够不受所述被测定物的振动的影响而测定所述被测定物的厚度。