光谱设备、使用光谱设备的光谱方法以及使用光谱设备制造半导体存储器件的方法与流程

本发明构思涉及光谱设备和使用该光谱设备的光谱方法，并且具体地，涉及包括包含多个辅助光源的光源部分和被配置为可旋转和/或可移动的检测部分的光谱设备、使用该光谱设备的方法、以及使用该光谱设备制造半导体存储器件的方法。

背景技术：

1、随着半导体工艺中的特定尺寸(例如，临界尺寸，包括根据影响半导体存储器件的电特性的半导体工艺制造的半导体存储器件的元件的大小)减小(例如，变得更小)，为了防止制造工艺中的事故、简化制造工艺、减少开发工艺所花费的时间、以及降低生产成本，开发更精确的计量技术变得越来越重要。特别是对于通过数百个工艺步骤制造的半导体存储器件，使用光学、声波、电信号允许快速和非破坏性测量的在线监测技术正在用于降低生产成本并获得期望的产品质量。

2、椭圆偏振术是向样本发送光并测量反射光的反射率和偏振变化的技术。除了仅测量反射率的反射计技术，椭圆偏振术正在用于检查材料的光学特性并测量单层薄膜或堆叠薄膜的厚度。

技术实现思路

1、本发明构思的一些示例实施例提供了一种被配置为针对每个像素校正波长并基于波长范围来控制分辨率的光谱设备、使用该光谱设备的光谱方法、以及使用该光谱设备制造半导体存储器件的方法。

2、根据本发明构思的一些示例实施例，光谱设备可以包括：光源部分，被配置为向目标对象发射第一光，光源部分包括主光源和多个辅助光源；衍射部分，包括衍射光栅，该衍射光栅被配置为衍射基于第一光从目标对象反射而产生的第二光，衍射光栅被配置为产生第三光，该第三光是经衍射的第二光；检测部分，被配置为检测由衍射部分衍射的第三光；以及分析部分，连接到检测部分。检测部分可以包括致动器和多个像素。多个辅助光源可以被配置为发射不同波长的光线。致动器可以被配置为旋转并移动检测部分。

3、根据本发明构思的一些示例实施例，可以使用光谱设备来执行光谱方法。光谱设备可以包括：光源部分，包括主光源和多个辅助光源；衍射部分，包括衍射光栅；检测部分，包括致动器和多个像素；以及分析部分，连接到检测部分。该方法可以包括：引导从光源部分发射的第一光入射在目标对象上，使得基于第一光入射在目标对象上而从目标对象反射第二光；衍射从目标对象反射的第二光以产生第三光，第三光是经衍射的第二光；检测第三光；使用致动器旋转并移动检测部分，以按照波长相关的方式改变多个像素中的至少一些像素的每像素分辨率；以及根据检测部分的像素的位置来获得关于波长的信息。辅助光源可以被配置为发射不同波长的光线。

4、根据本发明构思的一些示例实施例，一种制造半导体存储器件的方法可以包括：形成模制结构，该模制结构包括交替且重复地堆叠在衬底上的层间介电层和牺牲层；形成竖直沟道孔以穿透模制结构；对模制结构和竖直沟道孔执行光谱过程；在竖直沟道孔中形成竖直沟道结构；以及形成栅电极以填充空的空间，该空的空间是基于选择性地去除模制结构的牺牲层来形成的。光谱过程可以包括：引导从光源部分发射的第一光入射在模制结构上，使得基于第一光入射在模制结构上而从模制结构反射第二光，该光源部分包括主光源和多个辅助光源；衍射从模制结构反射的第二光以产生第三光，该第三光是经衍射的第二光；检测第三光；旋转并移动包括致动器和多个像素的检测部分，以按照波长相关的方式改变多个像素中的至少一些像素的每像素分辨率；以及基于使用致动器旋转并移动检测部分，根据检测部分的像素的位置获得关于波长的信息。辅助光源可以被配置为发射不同波长的光线，并且致动器可以用于旋转并移动检测部分。

技术特征：

1.一种光谱设备，包括：

2.根据权利要求1所述的光谱设备，还包括在所述衍射部分与所述检测部分之间的狭缝部分，所述狭缝部分被配置为使所述第三光能够通过所述狭缝部分透射。

3.根据权利要求1所述的光谱设备，其中，所述致动器被配置为在水平方向和竖直方向上移动所述检测部分。

4.根据权利要求3所述的光谱设备，其中

5.根据权利要求3所述的光谱设备，其中，所述致动器被配置为使所述检测部分在相对于所述竖直方向倾斜的方向上旋转，使得所述检测部分的像素具有每像素位置相关分辨率。

6.根据权利要求1所述的光谱设备，其中，所述第一光的波长谱范围从100nm至1000nm。

7.根据权利要求1所述的光谱设备，其中，所述检测部分的顶表面具有平坦形状或弯曲形状。

8.一种使用光谱设备的光谱方法，其中，所述光谱设备包括：光源部分，包括主光源和多个辅助光源；衍射部分，包括衍射光栅；检测部分，包括致动器和多个像素；以及分析部分，连接到所述检测部分，其中，所述光谱方法包括：

9.根据权利要求8所述的光谱方法，其中，所述致动器被配置为在水平方向和竖直方向上移动所述检测部分。

10.根据权利要求9所述的光谱方法，其中，所述致动器被配置为在所述水平方向上移动所述检测部分，使得所述第三光入射在所述检测部分的顶表面的中心上。

11.根据权利要求9所述的光谱方法，其中，所述致动器被配置为使所述检测部分在相对于所述竖直方向倾斜的方向上旋转，使得所述检测部分的像素具有每像素位置相关分辨率。

12.根据权利要求8所述的光谱方法，其中

13.根据权利要求8所述的光谱方法，其中

14.根据权利要求13所述的光谱方法，其中

15.一种制造半导体存储器件的方法，所述方法包括：

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述光谱过程被执行以测量：

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述牺牲层包括相对于所述层间介电层具有蚀刻选择性的材料。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，形成所述竖直沟道结构包括：

19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述致动器被配置为在水平方向和竖直方向上移动所述检测部分。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述致动器被配置为使所述检测部分在相对于所述竖直方向倾斜的方向上旋转，使得所述检测部分的像素具有位置相关分辨率。

技术总结
光谱设备可以包括：光源部分，被配置为向目标对象发射第一光，光源部分包括主光源和多个辅助光源；衍射部分，包括衍射光栅，该衍射光栅被配置为衍射基于第一光从目标对象反射而产生的第二光，衍射光栅被配置为产生第三光，该第三光是经衍射的第二光；检测部分，被配置为检测第三光；以及分析部分，连接到检测部分。检测部分可以包括致动器和多个像素。多个辅助光源可以被配置为发射不同波长的光线。致动器可以被配置为旋转并移动检测部分。

技术研发人员：金宰湖,金锡,孙荣薰
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12