[發明專利]檢查裝置及半導體裝置的制造方法

無效

• 申請號: 201280009675.1
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN103384822A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 工藤祐司
• 申請（專利權）人: 株式會社尼康
• 主分類號: G01N21/956
• 分類號: G01N21/956;H01L21/66
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明是有關用于三維構裝等的基板的檢查裝置及使用此檢查裝置的半導體裝置的制造方法。

背景技術

作為半導體裝置的進化、增加附加價值的手段，除半導體裝置的微細化外，使用TSV（Through?Silicon?Via：硅貫通電極）的三維構裝技術受到注目，積極的進行各種開發。通過積層半導體芯片、通過TSV上下連接，可提升構裝密度。進一步的，更具有高速、電力消費低等的優點，可實現高機能且高性能的系統LSI。另一方面，使用TSV的元件制造中，不可缺少的是用以確認TSV是否有適當形成的檢查。為形成TSV，必須挖出縱橫比高且深的孔（以下，將此種孔稱為TSV用孔圖案），因此蝕刻被要求高度的技術與充分的工藝管理。由于TSV用圖案為周期圖案，因此可通過檢測繞射效率的變化來進行圖案的檢查。

先前，作為此種裝置，已知有一種為了接收來自被檢查基板的繞射光，而構成為被檢查基板與照明系或受光系的光軸所夾的角可變的裝置。此外，亦有使被檢查基板傾動以接收繞射光來檢測圖案的異常（缺陷）的裝置（例如，參照專利文獻1）。

現有技術文獻

[專利文獻1]美國專利第6646735號公報。

發明內容

發明欲解決的課題

然而，現有的裝置是使用對硅芯片不具有穿透性的可見光或紫外光，因此繞射光是從基板表面極淺的部分產生。是以僅能檢測出依據在基板表層的形狀變化的異常（缺陷），但針對如TSV用孔圖案般的深度達數十μm至百μm的深的圖案，是無法掌握各孔于深度方向變化的形狀變化。

本發明有鑒于上述問題，其目的在提供一種可檢測在圖案深度方向的形狀變化的檢查裝置及使用此檢查裝置的半導體裝置的制造方法。

用以解決課題的手段

為達成上述目的，本案第1發明的檢查裝置，具備：照明部，對形成有具周期性的圖案的基板，以對該基板具有穿透性的照明光加以照明；反射繞射光檢測部，接收該照明光于該圖案繞射而反射至以該照明光照明側的反射繞射光而能輸出第1檢測信號；穿透繞射光檢測部，接收該照明光于該圖案繞射而穿透至以該照明光照明側對向的背面側的穿透繞射光而能輸出第2檢測信號；以及狀態檢測部，根據該第1檢測信號與該第2檢測信號中的至少一方的信號，檢測該圖案的狀態。

又，上述檢查裝置中，該狀態檢測部，可根據該第1檢測信號與該第2檢測信號的兩方的信號檢測該圖案的狀態。

又，上述檢查裝置中，該圖案可具有從該基板表面朝向與該表面正交的方向的深度的圖案；該狀態檢測部，可根據該第1檢測信號與該第2檢測信號中的一方的檢測信號檢測該圖案的該表面附近的狀態，根據另一方的檢測信號檢測該圖案的深度方向的狀態。

又，上述檢查裝置中，該受光的反射繞射光的波長可較該穿透繞射光的波長短。

又，上述檢查裝置中，該狀態檢測部可根據該第1檢測信號檢測該基板表面附近的該圖案的狀態，根據該第2檢測信號檢測該圖案的深度方向的狀態。

又，上述檢查裝置中，可具備根據該穿透繞射光的方向驅動該穿透繞射光檢測部的驅動部。

又，上述檢查裝置中，該照明光可以是略平行光。

又，上述檢查裝置中，該照明光可包含波長0.9μm以上的紅外線。

又，上述檢查裝置中，可具備選擇該反射繞射光檢測部與該穿透繞射光檢測部中的至少一方所受光的光的波長的波長選擇部。

又，上述檢查裝置中，可進一步具備存儲部，此存儲部將該第1檢測信號與該第2檢測信號中至少一方的信號與該圖案的狀態賦予關聯后加以儲存。

又，上述檢查裝置中，該穿透繞射光檢測部、該照明部、該基板中的至少兩個，可傾動以接收所欲次數的穿透繞射光。

又，上述檢查裝置中，可進一步具備保持該基板的保持部；該保持部可繞與該略平行的照明光的入射面正交的傾動軸傾動；該穿透繞射光檢測部、該照明部及該反射繞射光檢測部可繞該傾動軸旋動。

又，上述檢查裝置中，該照明光可包含波長1.1μm的紅外線。又，上述檢查裝置中，該照明部可具有配置成可插入該照明光的光路上的偏光板。

又，本發明的半導體裝置的制造方法，具有于基板表面曝光出既定圖案的動作、依據進行了該曝光的該圖案對該基板表面進行蝕刻的動作、以及對進行了該曝光或該蝕刻而于表面形成有該圖案的基板進行檢查的動作；該基板的檢查是使用本發明的檢查裝置進行。