KR20190119106A - 공정의 실시간 모니터링 방법 및 질량 분광계 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공정의 실시간 모니터링 방법에 관한 것이며, 이 방법은: 모니터링된 공정에서 생성된 가스 혼합물(4)의 질량 분광 실시간 측정을 실행하여 모니터링된 공정을 나타내는 실시간 질량 분광 데이터(25a-c)를 결정하는 단계, 및 실시간 질량 분광 데이터(25a-c)를 이전 공정을 평가하기 위한 적어도 하나의 공정-후 계측 방법에 의해 결정된 계측 데이터와 상관 및/또는 이 계측 데이터로 캘리브레이트(calibrate)함으로써 및/또는 실시간 질량 분광 데이터(25a-c)를 적어도 하나의 한계 값, 바람직하게는 모니터링된 공정의 공정 윈도우의 한계 값(29)과 비교함으로써 모니터링된 공정을 평가하는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 이 방법을 실행하기 위한 질량 분광계에 관한 것이다.
Description
본 발명은 공정의 실시간 모니터링 방법과 질량 분광계에 관한 것이다.
최신 반도체 제조, 화학 물질 또는 화학 가스 생산, 수술, 환경 모니터링 등이 일련의 정교한 작업(공정)으로 구성된다. 이들 공정은 작업당 또는 공정 단계당 가까이에서 모니터링되어야 한다.
반도체 제조의 경우, 에피택시, 화학 기상 퇴적(CVD), (플라스마에 의한 및 그에 의하지 않은) 건식 에칭, 원자 층 퇴적(ALD), 물리 기상 퇴적(PVD), 스퍼터링, 분자 빔 에피택시(MBE) 등과 같은 공정은 화학 반응을 수반하며, 그 부산물이 제어되는 가스/플라스마 챔버 시스템에 퇴적, 에칭 및 도핑된다. 이들 공정 중 일부(예컨대, 운 좋은 웨이퍼의 처리)는 전혀 모니터링되지 않는 반면, 이들 공정 중 다른 공정은 모든 가능한 공정 파라미터(챔버 습도, 온도, 플라스마 파워, 화학 반응 흐름, 펌핑 효율, 흐름 압박, 가스 인젝터 등)를 모니터링함으로써 활발히 제어된다. 이들 공정 파라미터를 동적으로 추적하는 것은 각 공정의 핑거프린트를 제공하며, 이러한 핑거프린트는 툴 매칭을 도울 수 있으며, 예컨대 "에피택시 툴-투-툴 및 챔버 매칭 및 최적화를 위한 새로운 기술"(R.G. Cosway 등, 27차 연례 SEMI 어드밴스드 반도체 제조 컨퍼런스(ASMC) 2016, IEEE 회의록, 429-434페이지)를 참고하기 바란다.
현대의 반도체 디바이스(새로운 트랜지스터-구조, 메모리 셀, 다이오드, 수동 디바이스, 레이저 다이오드, LED)는 수직 다층 구조로 구성된다. 층이 수직으로 더 얇아지므로, 공정 시간은 감소한다(공정 시간이 감소하지 않는다면, 배경 종(background species)의 기여는 더욱 해로울 수 있다). 더 나아가, 공정 가스의 조성은 더욱더 복잡하게 되고 있다(과거: Si, Si-관련 화합물 및 불순물. 오늘날: 잘 구축된(즉, Si, Si-관련 화합물 및 불순물) + 유기 금속, 단량체, 염화물, 불화물 등의 여러 조합). 이런 이유로, 모니터링 방법이 사용된다면, 이전에 이점을 제공했었던 이들 기존의 모니터링 방법(광 방사 분광법(OES: Optical Emission Spectroscopy), 반사 측정)은 실시간 가능 속도, 공격적인 공정 환경에 대한 민감도 및 로버스트니스의 결여로 인해, 고정된 및 제한된 타입의 종만을 측정함으로 인해, 및 또한 매우 자주는 측정의 오프-라인 후공정 속성으로 인해 이제는 진부하게 되었으며, 이러한 속성은 공정의 실패나 성공의 결정에 사용된다. 공정 모니터링에 대한 필연적인 문제는 또한 공정 개시 전 및 완료 후 웨이퍼 및 챔버 건전성(chamber health) 체크이다. 동일한 상황이 개선된 수술이나 환경 모니터링의 경우 화학 물질, 화학 가스 부산물에서 존재한다.
게다가, 이들 제조 또는 생산 공정의 대부분에 대해, 결과는, 계측 툴 및 방법에 의해 공정이 완료된 후에만 결정된다. 예컨대 10nm 또는 7nm 노드에서, 웨이퍼 라우팅의 70%가 공정-후 계측 툴에 대한 것으로 예상되며, "부산물 데이터를 활용하여 검출을 위한 계측 평균 시간을 감소시키기"(D. Crauder 등, ASMC 2016, IEEE 회의록, 423-428페이지, 2016)를 참조하기 바란다.
의약품의 경우, 의사는 수술 중 실시간으로 조직의 원치 않거나 예상되지 않는 변경을 식별할 필요가 있다. 오늘날, 조직 샘플이 수술 중 수집되어 현장 외 조사를 위해 히스톨로지(histology)에 선적된다. 조사 중, 의사와 환자는 수술실에서 대기해야 하며, 수술실에서, 환자는 감염과 불필요한 물리적 스트레스의 연장의 위험에 노출된다. 더 나아가, 현장 외 조사는 운반 중의 조직 샘플의 변경이나 오염의 특정한 위험을 항상 갖고 있다. 그러므로 조직의 속성 또는 배기(outgassing)나 환자의 날숨(expiration)과 실시간 모니터링을 선명하게 하기 위한 히스톨로지와 조직의 배기 사이의 상관을 조기에(early-on) 결정하는 것이 필요하다. 유사하게, 이비인후과 의사는 진단 중 실시간으로 환자의 날숨의 원치 않거나 예상하지 않은 변경을 식별할 필요가 있다.
일반적으로, 공정 모니터링을 위한 기존의 방법의 단점은 너무 느리고 및/또는 너무 둔감하며 및/또는 이들이 한 번에 모든 공정 관련 종을 검출하기 위한 광범위한 측정을 실행할 수 없다는 점과, 동시에 공정 평가 동안 중대한 일부 특정한 종을 선택적으로 집중하며 추적할 수 없다는 점과, 공격적인 공정 환경에 대한 비-로버스트니스, 큰 풋프린트 등이다.
앞선 사실에 비춰볼 때, 반도체 제조의 경우에, 공정 챔버에서 활용되는 공정 화학반응의 (빠르고 민감한) 분석을 동적으로 제공할 수 있는 기술이 개발되어야 한다. 이들 기술은 공정의 결과에 중요한 특정 공정 중대 종의 비를 제공해야 하며, 그에 따라 공정에 해로운 종뿐만 아니라 이들 공정 중대 종은 공정 동안 추적될 수 있다. 이들 공정의 전개의 바람직하지 않은 변경은 결과, 비용, 시간 및 자원에 해로울 수 있다. 게다가, 기술은 실시간 환경 모니터링, 조직 배기의 모니터링, 환자의 날숨의 모니터링 등을 위해 개발되어야 한다.
WO2013/104583A2는 기판 상의 표면 처리를 모니터링하는 방법으로서, 기판을 배치하기 위한 챔버의 내부에 형성된 잔류 가스 분위기의 적어도 하나의 가스 성분을 검출하기 위한 잔류 가스 분석을 실행하는 단계를 포함하는, 모니터링 방법을 개시한다. 검출될 가스 성분은 이온화 디바이스에 의해 이온화되며; 해당 이온은 이온 트랩, 특히 FT 이온 사이클로트론 공진 트랩(FT-ICR 트랩)에 잔류 가스 분석을 실행하기 위해 저장된다. 그러한 이온 트랩 기술, 특히 FT 이온 트랩의 사용은 매우 다용도 분석 방법이며, 이 방법으로 인해 가스 성분의 "실시간 측정" 또는 "실시간 검출", 즉 수 초 또는 밀리 초 동안의 측정을 실행할 수 있다. FT-ICR 트랩을 사용한 질량 분광계는 WO2013/003819A1에 또한 알려져 있다.
WO2016/177503A1은 질량 분광법에 의해 가스를 검사하기 위한 방법과 질량 분광계를 개시하며, 이 방법은 이온을 발생시키기 위해 가스를 이온화하는 단계, 및 FT 이온 트랩에서 발생된 이온 중 적어도 일부를 저장, 여기 및 검출하는 단계를 포함한다. 이 방법에서, 이온을 발생시키며 FT 이온 트랩에 이온을 저장하며 및/또는 FT 이온 트랩에서 이온의 검출 전 이온을 여기시키는 것은 적어도 하나의 선택적 IFT 여기, 특히 SWIFT(Storage Wave-form Inverse Fourier Transform: 저장 파-형태 역 푸리에 변환) 여기를 포함하며, 이러한 여기는 이온의 질량-대-전하 비에 의존한다.
본 발명의 목적은, 앞서 제시된 방법의 단점 중 일부를 극복하는 방법을 실행하게 되는 실시간 공정 모니터링 방법 및 질량 분광계를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양상은 공정의 실시간 모니터링 방법에 관한 것이며, 이 방법은: 모니터링된 공정에서 생성된 가스 혼합물의 질량 분광 실시간 측정을 실행하여 모니터링된 공정을 나타내는 실시간 질량 분광 데이터를 결정하는 단계, 및 실시간 질량 분광 데이터를 이전 공정을 평가하기 위한 적어도 하나의 공정-후 계측 방법에 의해 결정된 계측 데이터와 상관 및/또는 이 계측 데이터로 캘리브레이트(calibrate)함으로써 및/또는 실시간 질량 분광 데이터를 적어도 하나의 한계 값, 바람직하게는 모니터링된 공정의 공정 윈도우의 한계 값과 비교함으로써 모니터링된 공정을 평가하는 단계를 포함한다. 한계 값 자체는 이온-피크 값의 어느 정도 복잡한 함수를 나타낼 수 도 있다. 예컨대, 한계 값은 가스 혼합물의 특정 성분의 2개 이상의 이온-피크 값의 비나 이온-피크 값의 더 복잡한 함수일 수 도 있다. 특히, 이 비교는 특정 이온-피크 값의 2개 이상의 한계 값의 논리 조합, 예컨대 2개 이상의 한계 값의 논리 AND 또는 OR 조합을 포함할 수 도 있다.
앞서 기재한 모니터링 방법에서, 공정의 실시간 모니터링, 즉 밀리 초 범위의 모니터링은, 공정 동안 생성되는 가스 혼합물의 빠른 질량 분광 측정에 의해 실행된다. 모니터링된 공정을 나타내는 실시간 질량 분광 데이터를 적어도 하나의 한계 값, 특히 모니터링된 공정의 공정 윈도우의 한계 값과 비교함으로써, 공정의 바람직하지 않은 편차/변경, 특히 정상 공정으로부터의 바람직하지 않은 편차를 실시간으로 결정할 수 도 있다. 이점은, 실시간 질량 분광 데이터가 적어도 하나의 공정-후 계측 방법에 의해 결정되는 계측 데이터와 상관되며 이 계측 데이터로 캘리브레이트될 때도 적용된다. 캘리브레이트의 경우, 이전 공정은 통상 표준 (성공적인) 공정이다. 이런 식으로, 공정, 특히(resp.) 공정 모니터링은 복수의 처리 시스템 상에서 매칭될 수 있다.
질량-분광 측정에서 제공되는 실시간 질량 분광 데이터는 가스 혼합물의 적어도 하나의 질량 스펙트럼을 포함할 수 도 있으며, 이러한 질량 스펙트럼은 복수의 후속한 공정-단계 각각 동안 (실시간으로) 취한다. 웨이퍼나 조직과 같은 오브젝트의 배기의 실시간 모니터링을 위해 또는 환자의 날숨을 모니터링하기 위해, 실시간 질량 분광 데이터는 또한, 실시간으로 취하는 가스 혼합물의 복수의 질량 스펙트럼을 포함할 수 도 있거나 이들로 구성될 수 도 있다. 질량-분광 측정에서 제공되는 실시간 질량 분광 데이터는, 복수의 공정 단계 각각 동안, 웨이퍼나 조직과 같은 오브젝트의 배기로부터 또는 환자의 날숨으로부터 취하는 가스 혼합물의 질량 스펙트럼의 적어도 하나의 선택된 질량 신호(특정 질량-대-변화-율 신호)를 포함할 수 도 있다. 실시간 질량 분광 데이터를 기초로 하여, 적어도 하나의 특정 질량 신호의 전개의 시간 트렌드를 또한 결정할 수 도 있다.
실시간 질량 분광 데이터는 모니터링된 공정을 나타낸다. 즉, 질량 분광 데이터는 통상, 공정 결과에 중대/중요한 가스 혼합물의 적어도 하나의 종/성분에 대한 정보를 포함한다. 실시간 질량 분광 데이터는 특히 모니터링된 공정의 향후 전개를 나타낼 수 도 있다(이하 참조).
일 변형에서, 모니터링된 공정은 오브젝트, 예컨대 기판, 특히 웨이퍼의 표면 처리, 및 오브젝트로부터, 특히 조직으로부터나 생물로부터, 예컨대 사람의 입 및/또는 코로부터나 예컨대 외과 수술 동안 사람의 노출된 기관으로부터의 배기로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 반도체 제조의 경우, 표면 처리는 예컨대 원자 층 퇴적(ALD), 원자 층 에칭(ALE), 화학 기상 퇴적(CVD), (플라스마에 의한 및 그에 의하지 않는) 건식 에칭, 에피택시(Epi), 분자 빔 에피택시(MBE), 물리 기상 퇴적(PVD) 등일 수 도 있다. 반도체 제조의 경우에, 가스 혼합물은, 표면 처리가 발생하는 처리 챔버에 제공될 수 도 있다. 표면 처리의 경우, 가스 혼합물은 SiH4, Cl2, AsH4, PH4, B2H6와 같은 전구체나 불순물 형태의 가스 성분과, 처리된 오브젝트로부터, 예컨대 웨이퍼로부터 배기되는 가스 성분을 포함할 수 도 있다. 실시간 질량 분광 데이터를 사용하여, 플라스마-에칭 동안의 플라스마 광방사의 변화, 주위 가스의 흡수의 변화, 외부 가스 농도의 변화 등이 결정될 수 도 있으며 그에 따라 평가될 수 도 있다.
화학 가스 생산의 경우, 가스 혼합물은 화학 가스 생산이 발생하는 공정 반응기에 있을 수 도 있으며, 이 가스 혼합물은 통상 전구체 및/또는 오염물을 포함한다. 환경 모니터링에서, 배기 오브젝트는 모터와 같은 방사원일 수 도 있으며, 가스 혼합물은 공정 배기, 예컨대 CO2와 같은 공기와 오염물, 방향족 화합물, CO, NO2 등을 포함할 수 도 있다. 이들 경우 모두에서, 가스 혼합물의 전체 함량의, 가스 혼합물의 특정 성분의 변화 또는 가스 혼합물의 조성에 의존하는 오브젝트의 거동의 변화가 결정될 수 도 있으며, 모니터링된 공정의 전개의 시간 트렌드나 시간 전개를 획득할 수 도 있다.
모니터링된 공정에서 생성되는 가스 혼합물의 질량 분광 실시간 측정은 바람직하게는 FT 이온 트랩을 포함하는 질량 분광계에서, 특히 전기 FT 이온 사이클로트론 공진 트랩(FT-ICR 트랩)에서 실행된다. 모니터링된 공정은 표면 처리, 예컨대 반도체 제조의 경우 기판의 표면 처리를 포함하며, 가스 혼합물은 기판이 배치되는 처리 챔버로부터 질량 분광계에 통상 제공된다. 공정이 오브젝트로부터, 예컨대 웨이퍼로부터 배기를 모니터링하는 것을 포함하거나 이로 구성될 때, 질량 분광계는 오브젝트를 저장하기 위한 저장 박스에 연결될 수 도 있다. 공정이 조직, 기관 또는 환자의 입/코로부터 배기를 모니터링하는 것을 포함하거나 이로 구성될 때, 가스 혼합물은 조직, 기관 또는 환자의 입/코 위 수 센티미터의 주위 공기로부터 질량 분광계에 통상 제공된다.
공급 배관, 예컨대 호스가 질량 분광계를 공정 챔버, 저장 박스 또는 주위 공기에 연결하여 가스 혼합물을 질량 분광계에 도입하는데 사용될 수 도 있다. 예컨대 공정 가스 또는 오브젝트로부터 배기되는 가스를 포함하는 가스 혼합물은 공급 배관/호스의 단부에서 가스 유입 밸브를 통해 질량 분광계 내에 도입될 수 도 있다. 가스 혼합물은 전기적으로 중성 상태로 질량 분광계 내에 통상 도입되며, 질량 분광계는 가스 혼합물의 적어도 일부의 이온을 생성하기 위한, 즉 중성 가스의 적어도 일부를 이온화하기 위한 적어도 하나의 이온화 유닛을 포함한다. 이온화 유닛은 중성 가스의 전자 빔 이온화를 위한 이온 총(예컨대, 70eV 또는 다른 적절한 이온화-에너지)을 포함할 수 도 있다. 대안적으로, 가스 혼합물은 이온 트랩 외부에서 분석될 수 도 있다.
생성된 이온의 적어도 일부의 저장, 여기 및 검출은 바람직하게는 FT-이온 트랩에서 실행된다. 앞서 나타낸 바와 같이, 이온은 FT-이온 트랩에서 예컨대 전자 빔 이온화에 의해 생성될 수 도 있다. 이온은 무선 주파수에 의해 FT-이온 트랩에 저장될 수 도 있다. 이온은 비-파괴 방법에 의해, 특히 FT-이온 트랩의 캡 전극 상의 이온 미러 전류의 푸리에-변환에 의해 전기적으로 여기되어 검출될 수 도 있다. 이온 검출 전에, 이온은 이들의 대응하는 질량-대-전하 비에 따라, 특히 SWIFT 여기에 의해 적어도 한 번 선택적으로 여기될 수 도 있다.
일 변형에서, 이 방법은: 평가를 기초로 하여, 모니터링된 공정을 진행하거나 이 공정을 정지하는 것 중 어느 하나에 대한 결정을 실행하는 단계를 더 포함한다. 질량 분광 데이터가, 예컨대 적어도 하나의 공정-중대 질량 분광 신호(예컨대, 이온-피크 값)가 한계 값을 초과할 때와 같은 경우일 때처럼, 표준 공정으로부터 예상보다 많이 변한다면/벗어난다면, 앞서 기재한 모니터링 방법은 작동자에게 즉시 경고하게 하여, 모니터링 공정을 진행하거나 정지하는 것 중 어느 하나에 대한 빠른 결정(실시간 결정)이 이뤄질 수 도 있다. 결정함은 자동 공정일 수 도 있으며, 이 경우, 모니터링된 공정은 통상 한계 값이 초과함을 비교가 드러낼 때 정지한다. 대안적으로, 실시간 모니터링은, 표준 공정으로부터 모니터링된 공정의 편차 정도를 나타냄으로써 작동자가 결정하는 것을 도울 수 도 있다. 모니터링된 공정이 예컨대 외과 수술 동안 조직으로부터의 배기라면, 적어도 하나의 공정-후 계측 방법에 의해 획득되는 질량 분광 데이터로 캘리브레이트함/이와 비교는, 환자의 조직 및 기관이 정상인지 병이 있는지를 결정하는데 사용될 수 도 있다. 결과에 따라, 환자로부터의 조직/기관의 절개가 필요한지에 대한 결정이 이뤄질 수 도 있다. 이들 경우 모두에서, 실시간 결정(진행/진행하지 않음; 처리 실행/처리 정지)이 실행된다.
다른 변형에서, 이 방법은, 평가를 기초로 하여, 모니터링된 공정의 적어도 하나의 공정 파라미터를 실시간으로 변화시키는 단계를 더 포함한다. 특히, 적어도 하나의 공정 파라미터는, 모니터링된 공정이 각각 (성공적인) 이전 공정에 가능한 한 가깝게 접근하도록 및 모니터링된 공정이 더는 공정 윈도우로부터 벗어나지 않도록 변화할 수 도 있다.
다른 변형에서, 이 방법은, 평가를 기초로 하여, 모니터링된 공정을 평가하는데 사용되는 적어도 하나의 공정-후 계측 방법의 결과 및/또는 모니터링된 공정의 결과를 예측하는 단계를 더 포함한다.
일 변형에서, 공정의 결과(예컨대, 웨이퍼와 같은 기판의 표면 처리의 결과, 생산 공정 동안 제조되는 부산물의 적어도 하나의 속성 등) 및/또는 적어도 하나의 공정-후 계측 방법의 결과가 실시간으로 조기에, 즉 공정이 완료되기 전에 예측된다. 이런 식으로, 공정 변경은 더 양호하게 제어될 수 있으며, 결정은 고장이 일어나는 즉시 이뤄질 수 있다. 게다가, - 웨이퍼의 경우에 - 웨이퍼 처리 시간을 감소시킬 수 있어야 하는 예측 계측이 실행될 수 도 있다.
일 변형에서, (이전) 공정을 평가하기 위한 적어도 하나의 공정-후 계측 방법은 이전 공정에서 처리되거나 생산되는 오브젝트를 검사하기 위한 공정-후 계측 방법이다. 이 변형에서, 실시간 질량 분광 데이터의 상관 및/또는 캘리브레이트는, 이전 공정에서 처리되거나 생산되는 오브젝트의 형태로 이전 공정의 결과를 평가함으로써 이뤄진다. 공정-후 계측 방법에 의한 캘리브레이트는 동일한 공정/외과 수술의 모든 다가올 실시간 측정에 대한 표준을 규정하게 한다. 특히, 적어도 하나의 공정-후 계측 방법에 의해 결정되는 계측 데이터는 질량-분광 데이터일 수 도 있다. 이 경우, 실시간 질량 분광 데이터와 계측 데이터 사이의 직접 비교를 할 수 도 있다.
반도체 제조 경우에, 상관 또는 캘리브레이트는 다음과 같이 실행될 수 도 있다:
성공적인 공정을 나타내는 공정-후 계측 방법에 의해 결정되는 질량 스펙트럼(핑거프린트 스펙트럼)을 제공함으로써, 비교는 모니터링된 공정 동안 그 전개 및 이전 성공적인 공정 모두에 대해 이뤄질 수 있다. 통상, 적어도 하나의 핑거프린트 스펙트럼은 모니터링된 공정의 각 공정 단계마다 제공된다. 특히, 복수의 핑거프린트 스펙트럼/핑거프린트 스펙트럼의 시퀀스가 각 공정 단계마다 제공될 수 도 있으며, 각각의 핑거프린트 스펙트럼은 시간적으로 상이한 지점에서 취해져서, 핑거프린트 스펙트럼의 시퀀스는 공정 단계의 시간 전개를 나타낸다. 이들 스펙트럼은, 다른 공정 챔버에서 운영되는 유사한 공정의 스펙트럼과 비교하는데 쉽게 사용될 수 있으며, 이는 공정 챔버 모두가 동일한 핑거프린트 스펙트럼과 전개를 가져야 하기 때문이다.
"골든"(즉, 최적) 핑거프린트 질량 스펙트럼 전개는 모니터링된 공정이 드리프트함에 따라, 즉 핑거프린트 스펙트럼이 나타내는 표준화된 공정에서 벗어남에 따라(앞 부분 참조) 이를 표시하는데 활용될 수 도 있어서, 모니터링된 공정은, 이 드리프트가 과도하게 되기 전에 되돌려질 수 있다.
문제없는 웨이퍼로부터 배기되는 또는 문제없는 공정 챔버에 제공되는 가스 혼합물의 핑거프린트 스펙트럼은 각각 다른 웨이퍼나 처리 챔버에 대한 건전성 또는 그 결여를 결정할 수 있다. 연구에 의하면, 공정 단계 사이에 더 오랜 시간을 경험한 웨이퍼는 더 높은 수율 손실을 가졌으며, "접촉 공정에서 수율 개선 및 큐 시간 완화"(Niti Garg 등, ASMC 2016, IEEE 회의록 344-349페이지, 2016)를 참조하기 바란다.
앞서 나타낸 바와 같이, 모니터링된 공정의 결과는 또한 모니터링된 공정의 골든 질량 핑거프린트 스펙트럼으로부터 예측할 수 있다. 게다가, 공정 계측 툴이 측정할 것은 또한 질량 핑거프린트 스펙트럼 전개 - 웨이퍼 처리 시간을 감소시킬 수 있어야 하는 예측 계측 - 로부터 결정될 수 있다.
바람직한 변형에서, (현장 외) 공정-후 계측 방법은 X-선-회절(계측 데이터는 예컨대 로킹(rocking) 곡선/오메가 스캔임), 2차 이온 질량 분광(계측 데이터는 예컨대 공간적으로 분해되는 질량 스펙트럼임), 스캐닝 전자 현미경법(계측 데이터는 예컨대 오브젝트/샘플 상의 구조의 SEM-사진임), X-선 광전자 분광법(계측 데이터는 예컨대 샘플 표면의 화학 본드 강도임), 및 편광해석법(ellipsometry)(계측 데이터는 예컨대 오브젝트, 예컨대 웨이퍼에 도포되는 층의 두께, 굴절률, 흡수 계수 등임)으로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 앞서 기재한 공정-후 계측 방법은 통상 (이전) 공정에서 처리되거나 생산되는 오브젝트를 검사하는데 사용된다.
이 공정에서 처리되었거나 생산된 오브젝트를 검사함으로써 획득한 계측 데이터는 (오브젝트의 형태인) 이 공정의 결과를 평가함으로써 실시간 질량 분광 데이터를 상관/캘리브레이트하는데 사용될 수 있다. 특히, 표준 공정의 질량 분광 데이터의 형태인 계측 데이터는 획득되어, 앞서 기재한 실시간 모니터링 방법에서 비교에 사용될 수 도 있다. 특히, 계측 데이터를 기초로 하여, 한계 값, 특히 적절한 공정 윈도우의 한계 값이 규정될 수 도 있어서, 실시간 질량 분광 데이터를 한계 값(들)과 비교함으로써 실시간으로 모니터링된 공정을 평가하게 할 수 도 있으며, 그에 따라 공정에 수반되는 오브젝트의 거동에 대한 및/또는 공정에 대한 빠른 결정을 허용하게 할 수 도 있다. 특히, 상이한 오브젝트를 이런 식으로 구별할 수 도 있다.
캘리브레이트 후, 편광분석법 결과는 일련의 질량 스펙트럼에, 특히 웨이퍼 상의 복수의 층의 퇴적 공정이 복잡하더라도, 예컨대 이 퇴적 공정 동안 실시간으로 오브젝트의 표면 처리 동안 취한 질량 분광 데이터에 상관될 수 있다. 편광분석법 데이터는 질량-분광 데이터의 통합을 통해 이용할 수 있게 되는 개별 층의 퇴적 두께를 제공해야 한다. 질량 스펙트럼이 퇴적 공정 동안 안정적이었다면, 두께(thk)는 화학 반응 밀도(ρ), 퇴적율(R) 및 퇴적 시간(T) 길이의 곱에 비례한다, 즉:
thk = α ρ R T,
여기서 편광분석 모델이 적절하다면, 이들은 일치할 것이다(α는 비례 상수임).
성분이 퇴적 동안 변할 때, 전체 두께(th)에 대한 수학식은 더욱 복잡하게 된다:
th = Σ αi ρi Ri Ti
여기서, i는 각 성분 그룹이 그 자신의 비례 상수(αi), 밀도(ρi), 퇴적율(Ri) 및 시간(Ti)을 가짐을 나타낸다.
퇴적 공정 동안 획득된 캘리브레이트된 질량-분광 데이터를 공정-후 편광분석법에 의해 획득한 계측 데이터와 상관시키는 모델을 기초로 하여, 개별 층의 미지의 파라미터 밀도(ρi)와 퇴적율(Ri)이 결정될 수 도 있으며 그에 따라 오브젝트 상에 퇴적되는 각 개별 층의 두께(thi)를 획득할 수 도 있다. 이런 식으로 결정된 층의 두께는, 각 퇴적된 층의 두께가 공정 윈도우 내에 (즉, 미리 규정된 두께 간격 내에) 있어야 하므로, 모니터링된 공정, 더욱 구체적으로는 모니터링된 공정의 결과를 평가하는데 사용될 수 도 있다.
추가 변형에서, 모니터링된 공정은 오브젝트로부터, 특히 조직으로부터나 생물로부터의 배기를 모니터링하는 단계를 포함하며, 공정-후 계측 방법은 히스톨로지(계측 데이트는 예컨대 조직의 사진임), 패솔로지(pathology)(계측 데이터는 예컨대 조직의 현미경 이미지, CT 스캔 또는 자기 공명 이미지임), 및 양자-유도된 X-선 방사 분광법(PIXE: Proton-Induced X-ray Emission spectroscopy)(계측 데이터는 오브젝트에서, 예컨대 조직에서 흔적 요소의 분포임)로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. PIXE는 또한, 오브젝트, 구체적으로는 웨이퍼의 표면 처리를 포함하는 모니터링되는 공정, 화학 생산 공정 등에서 사용될 수 도 있음을 이해해야 할 것이다.
추가 변형에서, 가스 혼합물의 질량 분광 실시간 측정을 실행하는 것은 FT-이온-트랩-질량 분광계의 이온 트랩, 특히 전기 FT-이온-트랩-질량 분광계의 이온 트랩에서 가스 혼합물의 적어도 일부의 이온을 저장하며 분석하는(예컨대, 여기하며 검출하는) 것을 포함한다.
이 변형의 개선에서, 이 방법은: 이온의 질량-대-전하 비에 따라, 특히 SWIFT 여기를 사용하여 이온 트랩에서 이온의 적어도 일부를 선택적으로 여기하는 단계를 더 포함한다. 앞서 나타낸 바와 같이, FT 이온 트랩에 저장된 이온의 적어도 하나의 선택적 여기를 실행함으로써, 특히 SWIFT 여기를 사용함으로써, 이온, 특히 모니터링된 공정에 대해 중대한 가스 종의 이온의 미세한 흔적이, 이온 트랩으로부터 원치 않는 이온을 제거함으로써 검출될 수 도 있다. SWIFT 여기는 예컨대 배경기술에서 언급한 WO 2016/177503A1에 기재한 바와 같이 실행될 수 있으며, 이 문헌의 전체 내용은 본 명세서에서 참조로서 인용된다.
예컨대 에칭 공정 모니터링을 위한 최신 접근법은 주요한 플라스마 화학 반응 공정과 관련되는 피크를 추적하기 위해 광 방사를 활용하며, 중대한 공정 화학 반응과 관련한 방사 피크가 있을 때, 이들 기술은, 이들이 빠르기 때문에 우수하다. 공정이 플라스마 공정이 아닐 때, 이들 모니터링 기술은 효과가 없으며, 광학 흡수가 사용되어, 광은 챔버에서 복수 회 화학 반응을 통과하여 차이를 식별하며 그에 따라 공정을 추적하기에 충분한 신호를 획득한다. 대부분의 경우에, 이들 기술은, 공정을 파괴할 수 있는 소수의(minor) 성분을 추적할 수 없다.
앞선 점에 비춰볼 때, FT-이온-트랩-질량 분광계에서 질량 분광 실시간 측정을 실행하는 것은 다음의 장점을 제공한다:
1) FT-이온-트랩-질량 분광계는 한 번에 가스 혼합물의 모든 공정-관련 종/가스 성분을 검출하기 위한 광대역 측정을 실행할 수 있으며(AND) 동시에 공정 평가 동안 중대한 일부 특정한 종에 선택적으로 집중할 수 있으며 이를 선택적으로 추적할 수 있다.
2) FT-이온-트랩-질량 분광계는 금과 같은 내마모성 소재로 도금된 표면을 갖는 금속 전극을 포함할 수 도 있으며, 그러므로 다른 가능한 해법보다 공정 챔버에 존재하는 화학 종으로부터의 열화에 덜 민감하다. 특히, FT-이온-트랩-질량 분광계는 임의의 열화 가능한 검출기를 포함하지 않는다.
3) FT-이온-트랩-질량 분광계는 속도를 제공하며, 이는 FFT(고속 푸리에 변환)가 이온 미러 전류로부터 스펙트럼을 만드는데 사용되기 때문이다. 알고리즘과 전자 구현에 따라, FFT 공정은 밀리초-범위에서 실행될 수 있다.
4) FT-이온-트랩-질량 분광계는, SWIFT-기술(앞선 내용 참조)을 사용하여 이온-트랩으로부터 주요 이온 종을 동적으로 및 동시에 제거함으로써 고 민감도(ppmV, ppbV, pptV 또는 서브-pptV)를 제공할 수 도 있으며, 그에 따라 캐리어 가스 매트릭스로부터나 가스 배경으로부터 유래한 다른 더 큰 이온 신호에 의해 주로 간섭되지 않고도 잡음 레벨로부터 유래한 이온 신호의 미세한 추적을 허용한다.
모든 속성 1) 내지 4)는 유리하며, 공정-후 측정 및/또는 (규격) 한계치로의 FT-이온-트랩의 질량 스펙트럼의 시간 트렌드 및/또는 질량 스펙트럼의 캘리브레이트와 함께 사용되며, 캘리브레이트된 결과는 결정을 위한 다가올 실시간 측정에 대해 표준으로서 사용한다.
게다가, 모니터링된 공정은 공정-후 계측 툴에 대해 캘리브레이트되어야 한다. 이들 툴은 상이한 공정의 중대한 양상의 최적화를 식별하는데 중요하다. 캘리브레이트는, 데이터를 고속 및 민감한 FT-이온-트랩 질량 분광계로부터 이온-트랩이 측정할 예측치로 전환하는 알고리즘의 개발의 핵심이다. (통상적으로, 이온-트랩은 이것이 측정한 것으로부터 중요한 기본 공정 파라미터로의 알고리즘을 실제로 가정한다. 이 단계는 생산에 더는 중대하지 않으므로, 이온-트랩에의 캘리브레이트가 가장 의미가 있다.)
각각의 공정-후 계측 기술/툴은 질량 스펙트럼 전개가 캘리브레이트되어야 하는 표준을 제공한다. 질량 스펙트럼 전개에서의 변경은 각 툴 마다 동일한 예측 결과를 발생시킬 수 도 있다. 어떤 윈도우가 질량 분광 스펙트럼 전개를 위한 것인지를 학습하며, 모니터링된 공정의 허용 가능한 예측 결과(result/outcome)를 갖는 것이 핵심일 것이다.
추가 변형으로, 이 방법은 적어도 하나의 추가 실시간 측정 방법을 실행함으로써 모니터링된 공정을 나타내는 추가 실시간 데이터를 획득하는 단계, 및 추가 실시간 데이터를 이전 공정을 평가하기 위한 적어도 하나의 공정-후 계측 방법에 의해 결정한 계측 데이터와 상관 및/또는 이 계측 데이터로 캘리브레이트함으로써 및/또는 추가 실시간 데이터를 적어도 하나의 한계 값, 바람직하게는 모니터링된 공정의 공정 윈도우의 한계 값과 비교함으로써 모니터링된 공정을 평가하는 단계를 더 포함한다.
공정에서 생성된 가스 혼합물의 질량 분광 실시간 측정 외에, 다른 실시간 측정 방법에 의해 획득된 공정을 나타내는 실시간 데이터가 또한 공정을 평가하는데 사용될 수 도 있다. 특히, 공정의 전체 평가는 실시간 질량 분광 데이터를 기초로 한 평가와 모니터링된 공정을 나타내는 추가 실시간 데이터를 기초로 한 평가의 결과를 결합함으로써 실행될 수 도 있다.
바람직한 변형에서, 추가 실시간 측정 방법은 광 방사 분광법, 광 흡수 분광법, 반사계측법, 고온 측정법(pyrometry), 라만 산란법(Raman scattering), 산란 측정법(scatterometry), 현장 X-선 회절 측정법(XRD) 및 사중극 나머지(rest) 가스 분석법으로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 이들 실시간 측정 방법에 의해 획득되는 추가 데이터는 예컨대 스펙트럼, 소위 로킹(rocking) 곡선(XRD에서의 오메가 스캔) 등이다.
본 발명의 추가 양상은 공정의 실시간 모니터링을 위한 질량 분광계에 관한 것이며, 이 질량 분광계는: 모니터링된 공정 동안 생성되는 가스 혼합물의 적어도 일부의 이온을 생성하기 위한 이온화 유닛, 가스 혼합물의 이온을 저장하기 위한 FT 이온 트랩, FT 이온 트랩에 저장된 이온의 적어도 일부를 여기하기 위한 여기 유닛, 여기된 이온을 기초로 하여, 모니터링된 공정을 나타내는 가스 혼합물의 실시간 질량 분광 데이터를 결정하기 위한 검출기, 및 실시간 질량 분광 데이터를 이전 공정을 평가하기 위한 적어도 하나의 공정-후 계측 방법에 의해 결정된 계측 데이터와 상관 및/또는 이 계측 데이터로 캘리브레이트함으로써 및/또는 실시간 질량 분광 데이터를 적어도 하나의 한계 값, 바람직하게는 모니터링된 공정의 공정 윈도우의 한계 값과 비교함으로써 모니터링된 공정을 평가하도록 되어 있는 평가 유닛을 포함한다. FT 이온 트랩 질량 분광계는 앞서 기재한 장점 1) 내지 4)를 제공한다.
일 실시예에서, 평가 유닛은, 평가를 기초로 하여, 모니터링된 공정을 진행할 것인지 또는 모니터링된 공정을 정지할 것인지 중 어느 하나를 결정하게 된다. 평가를 기초로 하여, 모니터링된 공정을 진행할 것인지 정지할 것인지에 대한 실시간 결정이 평가 유닛에 의해 이뤄질 수 있다. 평가 유닛은, 공정을 제어하기 위해 예컨대 처리 가스를 처리 챔버에 공급하는 밸브를 폐쇄함으로써 모니터링된 공정이 정지되어야 함을 작동자에게 또는 전자 제어 디바이스에 나타낼 수 도 있다.
다른 실시예에서, 평가 유닛은, 추정을 기초로 하여, 모니터링된 공정의 결과 및/또는 모니터링된 공정을 평가하기 위한 사용된 공정-후 계측 방법의 결과를 예측하게 된다. 특히, 공정-후 계측 방법이 웨이퍼를 검사하기 위해 사용될 때, 평가 유닛의 예측은 웨이퍼 처리 시간을 감소시킬 수 있어야 한다.
추가 실시예에서, 이전 공정을 평가하기 위한 적어도 하나의 공정-후 계측 방법은, 이전 공정에서 처리되거나 생산된 오브젝트, 예컨대 이전 공정에서 처리된 웨이퍼를 검사하기 위한 공정-후 계측 방법이다.
본 발명의 다른 특성 및 장점은 다음의 상세한 설명 및 청구범위로부터 자명할 것이다.
예시적인 실시예가 개략도에 도시되어 있으며, 이하의 기재에서 설명될 것이다.
도 1은 웨이퍼 상의 원자 층 퇴적을 위한 장치의 개략적 예시도이다.
도 2는 전기 FT-이온 트랩을 구비한 질량 분광계의 개략적 예시도이다.
도 3a 및 도 3b는 웨이퍼의 2차 이온 질량 분광법에 의해 획득한 2개의 질량 스펙트럼의 개략적 예시도이다.
도 4의 a 및 b는 가스 혼합물의 실시간 측정에 의해 획득한 2개의 일련의 질량 스펙트럼의 개략적 예시도이다.
도 5a 및 도 5b는 사람 조직으로부터의 배기를 모니터링하며 환자의 입으로부터의 배기를 모니터링하는데 사용되는 질량 분광계의 개략적 예시도이다.
도 6a 및 도 6b는 정상 조직과 병적 조직의 배기의 실시간 질량 스펙트럼의 개략적 예시도이다.
도 7은 2개의 실시간 질량 스펙트럼과 가스 혼합물의 하나의 성분의 농도의 시간 전개의 개략적 예시도이다.
도 8은 퇴적 공정 동안 취한 일련의 질량 스펙트럼과 후-퇴적 편광해석 측정의 개략적 예시도이다.
도 1은 웨이퍼 상의 원자 층 퇴적을 위한 장치의 개략적 예시도이다.
도 2는 전기 FT-이온 트랩을 구비한 질량 분광계의 개략적 예시도이다.
도 3a 및 도 3b는 웨이퍼의 2차 이온 질량 분광법에 의해 획득한 2개의 질량 스펙트럼의 개략적 예시도이다.
도 4의 a 및 b는 가스 혼합물의 실시간 측정에 의해 획득한 2개의 일련의 질량 스펙트럼의 개략적 예시도이다.
도 5a 및 도 5b는 사람 조직으로부터의 배기를 모니터링하며 환자의 입으로부터의 배기를 모니터링하는데 사용되는 질량 분광계의 개략적 예시도이다.
도 6a 및 도 6b는 정상 조직과 병적 조직의 배기의 실시간 질량 스펙트럼의 개략적 예시도이다.
도 7은 2개의 실시간 질량 스펙트럼과 가스 혼합물의 하나의 성분의 농도의 시간 전개의 개략적 예시도이다.
도 8은 퇴적 공정 동안 취한 일련의 질량 스펙트럼과 후-퇴적 편광해석 측정의 개략적 예시도이다.
도 1은 가스 혼합물(4)을 포함하는 공정 챔버(5)의 내부에서 홀더(3)에 배치되는 실리콘 웨이퍼(2) 형태의 오브젝트 상의 원자 층 퇴적을 위한 장치(1)를 개략적으로 도시한다. 홀더(3)와 공정 챔버(5)의 벽 모두는 (적절하다면 상이한) 온도로 가열될 수 있다. 홀더(3)는, 기판(2)이 코팅 동안 회전 운동을 갖게 하기 위해 모터에 연결될 수 있다. 장치(1)는 또한 금속-유기 전구체 소재를 포함하는 용기(6)를 또한 포함하며, 이 전구체 소재는 본 예에서는 테트라키스(에틸메틸아미노)하프늄(TEMAH)이다. 전구체 소재를 용기(6)로부터 공정 챔버(5)로 가져가기 위해, 불활성 캐리어 가스, 예컨대 아르곤이 사용되며, 이 가스는 제어 가능한 밸브(7)를 통해 용기(6)에 공급될 수 있다. 추가 용기(8)가 원자 층 퇴적 동안 반응물로서 오존 가스(O3)를 제공하는 역할을 한다.
전구체를 구비한 캐리어 가스와 오존 가스 각각이 제어 가능한 밸브(9a, 9b)의 형태로 제어 가능한 유입구에 의해 공정 챔버(5) 내에 도입될 수 있다. 배포 매니폴드(10)가 챔버(5)에 배치되어, 인입 가스를 기판(2)의 방향으로 가능한 균일하게 배포한다. 제어 가능한 밸브(9a, 9b)를 통해, 퍼징 가스, 예컨대 아르곤은 또한 공정 챔버(5)에 공급될 수 있어서 공정 챔버(5)와 각각의 공급 배관을 퍼징할 수 있다. 가스 배출구를 형성하는 추가 제어 가능한 밸브(11)가 진공 펌프(12)에 연결되어 공정 챔버(5)로부터 가스를 제거한다.
산화 하프늄(HfO2)으로 이뤄진 코팅(14)을 기판(2)에 도포하기 위해, 다음의 절차가 채택된다: 먼저, TEMAH 전구체를 구비한 캐리어 가스가 제1 밸브(9a)를 통해 공정 챔버(5)에 공급된다. 그 후, 제1 밸브(9a)는 전환되며 퍼징 가스가 제1 밸브(9a)를 통해 공정 챔버(5)에 공급되며(화살표 비교), 캐리어 가스 및/또는 전구체의 잔류 가스와 함께 이 가스는 진공 펌프(12)에 의해 개방된 출구 밸브(11)를 통해 배출된다. 퍼징 후, 출구 밸브(11)는 폐쇄되며, 오존 가스가 제2 밸브(9b)를 통해 챔버(5) 내에 도입되며, 이 오존 가스는 기판(2)의 노출된 표면 상에서 전구체와의 화학 반응에 들어간다. 챔버(5)는 후속하여 퍼징 가스에 의해 퍼징되며, 퍼징 가스는 제2 밸브(9b)를 통해 챔버에 공급되며(화살표 비교), 오존 잔류물 및 아마도 형성될 반응 부산물과 함께 출구 밸브(11)가 개방되어 진공 펌프(12)에 의해 배출된다. 앞서 기재한 공정 동안, 산화 하프늄으로 이루어진 단층(monolayer)이 기판(2)에 퇴적된다. 출구 밸브(11)가 폐쇄된 후, 이 공정은, 특히 HfO2 코팅(14)이 원하는 두께(d)를 달성할 때까지 다수 회 반복될 수 있다.
전구체를 가진 캐리어 가스를 공급하기 위한 시간 지속기간, 오존 가스를 공급하기 위한 시간 지속기간 및 퍼징 공정의 시간 지속기간은 통상 초 범위에 있다. 제어 디바이스(15)가 퇴적 공정의 앞선 단계 사이에서 전환하기 위해 밸브(7, 9a, 9b, 11)를 구동하는 역할을 한다. 제어 밸브(15)가 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 밸브(7, 9a, 9b, 11)를 전환할 수 있을 뿐만 아니라, 적절하다면, 각각의 밸브(7, 9a, 9b, 11)를 통해 흐르는 질량 흐름이 또한 전자 제어 디바이스(15)에 의해 제어될 수 있음은 물론이다.
공정 챔버(5)에서 가스 혼합물(4)을 모니터링하기 위해, 질량 분광계(13)가 공급 배관(16)(호스)을 통해 공정 챔버(5)에 연결된다. 가스 혼합물(4), 더욱 구체적으로는 가스 혼합물(4)의 일부가 공급 배관(16)의 단부에서 가스 유입 밸브(17)를 통해 질량 분광계(13) 내로 도입된다. 제어 디바이스(15)는, 또한 질량 분광계(13)를 공정 챔버(5)에 연결하는 가스 유입 밸브(16)를 구동하는 역할을 한다.
도 1과 연계하여 예시된 웨이퍼(2)의 표면 처리를 모니터링하기 위해, 가스 혼합물(4)의 질량 분광 데이터(예컨대, 질량 스펙트럼)를 실시간으로, 즉 밀리 초 범위로 결정하는 것이 유리하다. 이를 달성하기 위해, 질량 분광계(13)는 전기 FT 이온 트랩(18)을 포함하며, 이러한 트랩(18)은 도 2와 연계하여 이하에서 더 상세하게 기재될 것이다.
도 2의 전기 FT 이온 트랩(18)에서, 이온(4a, 4b)이 링 전극(19)과 제1 및 제2 캡 전극(20a, 20b) 사이에 갇힌다. 이온(4a, 4b)을 이온 트랩(18)에 저장하기 위해, RF 신호 생성 유닛(21)이 링 전극(19)에 제공되는 무선 주파수 신호(VRF)를 생성한다. 2개의 여기 유닛(22a, 22b) 각각은 각각의 캡 전극(20a, 20b)에 제공되는 여기 신호(S1, S2)를 생성하여 이온(4a, 4b)을 여기하여 진동을 일으킨다. 이온 트랩(18)에서의 이온(4a, 4b)의 진동 주파수는 이온(4a, 4b)의 질량-대-전하 비에 의존한다. 2개의 측정 증폭기(23a, 23b)가 진동에 의해 야기된 각각의 측정 전류를 증폭한다. 이온 신호(uion(t))가 2개의 측정 전류 사이의 차이로부터 생성된다. FFT(Fast Fourier Transform) 분광계를 포함하는 검출기(24)가 이온 신호(uion(t))의 푸리에 변환을 실행하며, 질량 스펙트럼(25)의 형태로 실시간 질량 분광 데이터를 결정하는 역할을 한다. 질량 스펙트럼(25)은 여기된 이온(4a, 4b)의 개수/농도(임의 단위(arbitrary units:a.u.))를 그 질량-대-전하 비(m/z)에 따라 나타낸다. 다시 말해, 질량 스펙트럼(25), 특히 질량 분광 데이터(25)는 가스 혼합물(4)에서 이온(4a, 4b)의 질량-대-전하 분포를 나타낸다.
도 2의 예에서, 가스 혼합물(4)이 전기적으로 중성 상태로 질량 분광계(13)에 도입되며 질량 분광계(13)는 가스 혼합물(4) 중 적어도 일부의 이온(4a, 4b)을 생성하여 공급 배관(16)을 통해 질량 분광계(13)에 도입된 중성 가스의 적어도 일부를 이온화하기 위한 이온화 유닛(26)을 갖는다. 본 예에서, 이온화 유닛(26)은, 이온 트랩(18)에 도입된 중성 가스 혼합물(4)의 전자 빔 이온화를 위한 전자 총(예컨대, 70eV 또는 다른 적절한 이온화-에너지)을 포함한다.
검출 전에, 이온(4a, 4b)은 예컨대 SWIFT 여기에 의해 그 질량-대-전하 비(m/z)에 따라 적어도 한번 선택적으로 여기될 수 도 있다. SWIFT 여기는 특히 이온 트랩(18)으로부터 특정 질량-대-전하 비를 갖는 이온(4a, 4b)을 제거하는 역할을 할 수 도 있다. 특히, 버퍼 또는 배경 가스의 이온(4a, 4b)이 이런 식으로 이온 트랩(18)으로부터 제거될 수 도 있어서, 모니터링된 공정에 대해 중대한 가스 종의 이온(4a, 4b)의 미세한 흔적의 검출을 허용한다. 도 2에 도시한 질량 분광계(13)는 또한 평가 유닛(27)을 포함하며, 이 평가 유닛의 목적은 이후 더 기재할 것이다.
도 3a 및 도 3b는, 도 1의 장치(1)의 공정 챔버(5)에서 원자 층 퇴적에 의해 처리된 웨이퍼(2)를 도시한다. 처리된 웨이퍼(2)는 2차 이온 질량 분광법(SIMS: Secondary Ion Mass Spectrometry) 형태의 공정-후 측정 방법에 의해 검사된다. SIMS 자체는 임의의 질량 분광 방법 같은 것(예컨대, 전파시간(TOF: Time-Of-Flight), 자기 섹터 필드, FT-이온 트랩 또는 임의의 다른 질량 분광 방법)을 기초로 할 수 있다. SIMS 방법은 웨이퍼(2)의 표면의 공간적으로 분해된 질량 스펙트럼의 형태로 계측 데이터(28a, 28b)를 제공한다. 웨이퍼(2)의 표면의 (동일한) 부분의 각각의 질량 스펙트럼(28a, 28b)이 또한 도 3a 및 도 3b에 나타내어져 있다. 도 3a에 도시한 웨이퍼(2)의 질량 스펙트럼(28a)은, 특정 질량-대-전하 비(m/z)(도 3a 및 도 3b에서 나타낸 이온-피크 값)를 갖는 하나의 성분의 농도에서 도 3b에 도시한 웨이퍼(2)의 질량 스펙트럼(28b)과 상이하다. 도 3a 및 도 3b로부터 알 수 있는 바와 같이, 도 3a의 웨이퍼(2) 상의 성분의 농도는 낮은 반면, 도 3b의 웨이퍼(2) 상의 성분의 농도는 상당하다. 그러나 본 예에서, 웨이퍼(2) 상의 특정 성분의 농도는 가능한 한 낮아야 한다. 다시 말해, 도 3a에 도시한 웨이퍼(2)는 허용 가능한 것으로 고려되는 반면, 도 3b에 도시한 웨이퍼(2)는 허용 가능하지 않은 것으로 고려되며, 그에 따라 거절된다.
SIMS 방법에 의해 획득한 계측 데이터(28a, 28b)를 기초로 하여, 공정 챔버(5)에서 실행되는 다가올 ALD 공정은 도 4a 및 도 4b를 참조하여 이하에서 기재될 바와 같이 실시간으로 평가될 수 도 있다. 도 4a 및 도 4b 모두는 앞서 기재한 질량 분광 실시간 측정에 의해 획득한 3개의 예시적인 질량 스펙트럼(25a-c)의 시계열(time series)을 도시한다. 본 예에서, 질량 스펙트럼(25a-c) 각각은, 모니터링된 ALD 공정의 허용 가능한, 특히 허용 불가능한 결과를 나타내는 도 3a 및 도 3b에 도시한 SIMS 방법의 질량 스펙트럼의 형태인 계측 데이터(28a, 28b)와 비교/상관된다. 특히, ALD 공정의 허용 가능한 결과를 나타내는 도 3a의 질량 스펙트럼(28a)은 모니터링된 공정을 캘리브레이트하기 위한 "핑거프린트 스펙트럼"으로서 역할을 할 수 도 있다.
도 4a에 도시한 예에서, 실시간 질량 스펙트럼(25a-c)은 도 3a에 도시한 "핑거프린트 스펙트럼"에 거의 정확히 대응하여, 모니터링된 ALD 공정의 실시간 평가의 결과는 이 모니터링된 공정이 허용 가능하다는 것이다. 이와 대조적으로, 도 4b에 도시한 예에서, 도 3a 및 도 3b에 도시한 특정 성분의 농도는, 도 3b에 도시한 SIMS 질량 스펙트럼(28b)과 제3 실시간 질량 스펙트럼(25c)을 비교하여 이해할 수 있는 바와 같이, 허용 불가능한 레벨에 도달할 때까지 꾸준히 증가한다.
도 4b의 질량 스펙트럼(25a-c)이 실시간으로 획득되므로, 실시간 결정이 도 4b에 도시한 공정을 더 진행하는 방법을 결정하기 위해 실행될 수 있다: 예컨대, 특정 성분의 농도가 제3 질량 스펙트럼(25c)에 도시한 대응하는 레벨에 도달할 때 모니터링된 공정을 정지하도록 결정될 수 도 있다. 본 예에서, 질량 스펙트럼(25a-c)의 시간 전개를 또한 평가하며, 특정 성분의 농도의 증가를 검출하며, 모니터링된 공정의 적어도 하나의 공정 파라미터가 제어 유닛(15)에 의해 실시간으로 조정되어 공정 챔버(5)에서 이 특정 성분의 농도를 감소시킨다. 물론, 공정 챔버(5)에서 이 특정 성분의 농도의 감소가 성공적이지 않으며, 그에 따라 이 농도가 더 증가한다면, 이 공정을 정지시키도록 결정해야 할 수 도 있으며, 이것은 제어 유닛(15)에 의해 또는 작동자에 의해 수동으로 이뤄질 수 도 있다.
앞서 기재한 평가를 기초로 하여, 특히 모니터링된 공정의 질량 스펙트럼(25a-c)의 시간 전개의 평가를 기초로 하여, 모니터링된 공정을 평가하는데 사용되는 적어도 하나의 공정-후 계측 방법의 결과 및/또는 모니터링된 공정의 결과를 예측할 수 있다. 예컨대, 각각의 실시간 질량 스펙트럼(25a-c)에서 관찰되는 특정 성분(예컨대, 오염물)의 농도가 더해져 처리된 웨이퍼(2)에서, 특히 ALD 공정 후 코팅(14)에서 이 성분의 농도의 지시를 제공할 수 도 있다. 이런 식으로, 앞서 기재한 공정-후 SIMS 측정 방법이나 다른 공정-후 측정 방법의 결과를 예측할 수 도 있다.
도 4a 및 도 4b의 하단에서의 도표는, 질량 스펙트럼(25a-c)에서의 점에 의해 나타낸 가스 혼합물(4)의 특정 성분의 농도의 시간 전개를 도시한다. 이 도표에서 나타낸 각각의 지점은 실시간으로 측정된 이 특정 성분의 농도(이온-피크 값)에 대응한다. 도 4a에서 모니터링된 공정에서, 이 특정 성분의 농도는 모니터링된 ALD 공정의 공정 윈도우의 한계 값(29) 미만이다. 이와 대조적으로, 도 4b에 도시한 모니터링된 공정에서, 이 특정 성분의 농도는 한계 값(29)을 초과할 때까지 증가한다. 앞서 기재한 경우에서처럼, 제어 유닛(15) 또는 작동자는, 한계 값이 초과되면 즉시 ALD 공정을 정지하는 것을 결정할 수 도 있다. 한계 값(29) 자체는 예컨대 앞서 나타낸 SIMS 방법에 의해 획득한 계측 데이터(28a, 28b)를 기초로 하여 결정될 수 도 있다. 이 공정을 평가하기 위해 한계 값(29)을 사용할 때, 도 3a, 도 3b에 도시한 질량 스펙트럼(28a, 28b)으로의 비교/캘리브레이트는 필요가 없을 수 도 있다. SIMS 방법 외에 또는 그에 대안적으로, 예컨대 X-선-회절법, 스캐닝 전자 현미경법, X-선 광전자 분광법, 편광해석법 등과 같은 다른 공정-후 계측 방법이 캘리브레이트/비교/상관을 실행하기 위해 또한 사용될 수 도 있음을 이해해야 할 것이다. 가스 혼합물의 하나의 성분의 농도(이온-피크 값)의 형태의 실시간 질량 분광 데이터의 이 성분의 한계 값(29)에의 비교가 그러한 비교의 간단한 예가 되며, 한계 값(29)은 가스 혼합물의 성분의 이온-피크 값의 더 복잡한 함수가 될 수 도 있음을 이해해야 할 것이다. 특히, 이 비교는 예컨대 한계 값의 AND 또는 OR 조합과 같은 2개 이상의 한계 값의 논리 조합을 포함할 수 도 있다.
도 5a 및 도 5b는, 각각 살아 있는 환자(30)로부터, 특히 환자(30)의 입(32)으로부터 취한 사람 조직(31)으로부터의 배기를 모니터링하는데 사용되는 도 2의 질량 분광계(13)를 도시한다. 두 경우에, 가스 혼합물(4)은 조직(31) 위, 특히 환자(30)의 입/코 위 수 센티미터의 주변 공기로부터 질량 분광계(13)에 통상 제공된다.
도 6a 및 도 6b는, 앞서 기재한 방식으로 질량 분광계(13)를 사용하여 결정된 사람 조직(31)의 실시간 질량 스펙트럼(25)을 도시한다. 도 6a는 정상 조직의 질량 스펙트럼을 도시하며, 도 6b는 병적 조직의 질량 스펙트럼을 도시한다. 도 6b의 질량 스펙트럼(25)에서, (도 6b에서 점으로 나타낸) 가스 혼합물(4)의 3개의 특정 성분이 병적인 것으로 고려된다. 이들 3개의 성분이 병적이라는 점은 이전 환자로부터 절개한 사람 조직의 공정-후 계측법, 예컨대 히스톨로지(histology), 패솔로지(pathology) 또는 광자-유도 X-선 방사 분광법에 의해 결정된다. 따라서, 배기를 평가하기 위해, 특히 조직이 병적인지 아닌지를 결정하기 위해, 실시간 측정 방법에 의해 획득되는 질량 스펙트럼(25)은 이들 공정-후 계측 방법에 의해 획득된 계측 데이터와 비교될 수 도 있거나, 3개의 병적 성분의 농도의 한계 값과 비교될 수 도 있으며, 이 한계 값은 앞서 나타낸 공정-후 계측 방법(들)에 의해 획득된 계측 데이터를 기초로 식별되었다. 질량 스펙트럼(25)을 기초로 하여, 의사는, 이 조직이 병적인지 환자(30)로부터 절개되어야 하는지 아닌지를 실시간으로 결정할 수 도 있다. 유사하게, 환자(30)의 날숨의 가스 혼합물(4)의 질량 스펙트럼을 기초로 하여, 의사는 환자(30)가 질병을 갖고 있는지 아닌지를 실시간 진단할 수 도 있으며, 아마도 질병 타입의 진단을 제공할 수 도 있다.
도 7은, 모터 등과 같은 방사원으로부터 방사되는 가스 혼합물(4)의 실시간 질량 분광 측정에서 획득되는 일련의 질량 스펙트럼(25a-f)의 2개의 질량 스펙트럼(25a, 25b)을 도시한다. 도 4a 및 b를 참조하여 설명한 바와 유사한 방식으로, 가스 혼합물(4)의 특정 성분의 시간 전개가 한계 값(29)과 비교된다. 도 4a 및 b의 예와 대조적으로, 한계 값(29)은 공정-후 계측법으로 유도되기보다는 법에 의해 결정된다. 예컨대 방사원에 의해 방사되게 허용되는 CO2 가스와 같은 특정 성분의 농도의 법적 한계가 된다. 또한, 이러한 환경 모니터링의 경우에, 특정 성분의 농도의 평가를 기초로 하여 실시간 결정을 실행할 수 있다. 예컨대 가스 혼합물(4)의 공정-중대 성분의 농도가 한계 값(29)을 초과할 때 적어도 하나의 공정 파라미터를 변화시켜 이 성분의 농도를 감소시킬 것이다.
도 8은, 도 1의 장치(1)에서 원자 층 퇴적에 의해 웨이퍼(2)에 퇴적된 3개의 층(14a-c)을 도시한다. 도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 질량 스펙트럼(25) 형태의 실시간 질량 분광 데이터는 3개의 층(14a-c) 각각의 퇴적 동안 앞서 기재한 질량 분광 실시간 측정에 의해 획득되었다. 게다가, 편광분석법이 공정-후 계측 방법으로서 3개의 층(14a-c)을 포함하는 코팅(14)에 관해 실행된다. 편광분석법에서, 웨이퍼(2)는 편광분석계에 의해 검사되며, 이러한 편광분석계는 광을 코팅(14)을 향해 보내기 위한 광원(40a), 코팅(14)에 입사한 광을 편광하기 위한 제1 편광기(42a), 코팅(14)으로부터 반사된 광을 편광하기 위한 제2 편광기, 및 코팅(14)으로부터 반사되는 광을 검출하기 위한 검출기(40b)를 포함한다. 도 8의 편광분석계에서, 2개의 광학 보상기(42a, 42b)가 또한 도시된다.
편광분석법 측정은 프로브로부터, 본 경우에 웨이퍼(2)의 코팅(14)으로부터 반사된(또는 투과된) 광의 편광의 변화를 결정하는 역할을 한다. 편광의 변화는 특히, 편광분석법 측정 동안 통상 변하는 코팅(14) 상의 광의 입사각(Φ)에 의존한다. 본 경우에, 공정-후 편광분석법 측정의 계측 데이터를 상관하여, 성분이 퇴적 공정 동안 변할지라도, 코팅(14)의 3개의 층(14a-c)의 두께(th1, th2, th3)를 결정하게 되어, 코팅(14)의 전체 두께(th)에 대한 수학식은 다음과 같이 표현될 수 있다(i=1 내지 3):
th = Σ αi ρi Ri Ti
여기서 i는, 각각의 성분 그룹, 즉 각각의 층(i=1, 2, 3)이 그 자신의 비례 상수(αi), 밀도(ρi), 퇴적율(Ri) 및 시간(Ti)을 가짐을 나타낸다. 상기 수학식에서, 공정 동안 각각의 층(14a-c)에 대한 퇴적 시간(Ti)이 알려져 있고, 비례 상수(αi)는 맞춤 파라미터이며, 밀도(ρi) 및 퇴적율(Ri) 형태의 알려져 있지 않은 파라미터가 결정되어야 한다.
ALD 공정 동안 획득한 캘리브레이트된 질량-분광 데이터(25)를 앞서 나타낸 편광분석법 방법에 의해 획득한 계측 데이터와 상관시키는 모델을 기초로 하여, 개별 층(14a-c)의 알려져 있지 않은 파라미터 밀도(ρi)와 퇴적율(Ri)이 결정될 수 도 있으며, 그에 따라 웨이퍼(2) 상에 퇴적된 각 개별 층(14a-c)의 두께(thi)가 결정될 수 있다. 이런 식으로 결정된 층(14a-c)의 두께(th1, th2, th3)는 모니터링된 공정, 즉 모니터링된 공정의 결과의 공정-후 평가를 실행하는데 사용될 수 도 있으며, 이는 각 퇴적된 층(14a-c)의 두께(th1, th2, th3)가 미리 규정된 공정 윈도우 내(즉, 미리 규정된 두께 간격 내)에 있어야 하기 때문이다. 앞서 기재한 방식으로 획득된 각 퇴적된 층(14a-c)의 두께(th1, th2, th3)에 대한 계측 데이터가 다가올 공정의 실시간 평가에 또한 사용될 수 도 있음을 이해해야 할 것이다.
앞서 기재한 방식으로 획득한 실시간 질량-분광 데이터 외에, 모니터링된 공정을 나타내는 추가 실시간 데이터가 적어도 하나의 추가 실시간 측정 방법을 실행함으로써 획득될 수 도 있으며, 모니터링된 공정은, 추가 실시간 데이터를 이전 공정을 평가하기 위한 적어도 하나의 공정-후 계측 방법에 의해 결정된 계측 데이터와 상관 및/또는 이 계측 데이터로 캘리브레이트함으로써 및/또는 추가 실시간 데이터를 적어도 하나의 한계 값, 바람직하게는 모니터링된 공정의 공정 윈도우의 한계 값과 비교함으로써 평가될 수 도 있다. 한계 값 자체는 이온-피크 값의 다소 복잡한 함수를 나타낼 수 도 있다. 추가 실시간 데이터는 실시간 질량-분광 데이터와 함께 사용될 수 도 있어서 실시간으로 모니터링된 공정을 평가할 수 도 있다. 추가 실시간 측정 방법은 예컨대 광 방사 분광법, 광 흡수 분광법, 반사계측법, 고온 측정법, 라만 산란법, 산란 측정법, 현장 X-선 회절 측정법 및 사중극 나머지 가스 분석법으로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 도 있다.
요약하면, 앞서 기재한 실시간 모니터링은, 실시간 모니터링을 오프-라인 공정-후 측정의 계측 데이터와 결합함으로써 실시간 결정을 개선하게 한다. 그와 대조하여, 반도체 제조 및 화학 가스 생산에서, X-선 회절, SIMS, SEM, XPS, 편광분석법 또는 산란계측법과 같은 공정-후 측정만이 아주 자주 모니터링된 공정의 실패나 성공의 결정에 사용되었다. 수술의 경우, 공통적인 접근법은 존재하지 않는 실시간 결정을 개선하기 위해 임의의 실시간 모니터링 및 결정, 즉 실시간 모니터링 및 히스톨로지 사이의 상관 없이 현장외 오프-라인 히스톨로지였다.
Claims (16)
- 공정의 실시간 모니터링 방법으로서,
모니터링된 공정에서 생성된 가스 혼합물(4)의 질량 분광 실시간 측정을 실행하여, 모니터링된 상기 공정을 나타내는 실시간 질량 분광 데이터(25, 25a 내지 25c, 25a 내지 25f)를 결정하는 단계, 및
상기 실시간 질량 분광 데이터(25, 25a 내지 25c, 25a 내지 25f)를 이전 공정을 평가하기 위한 적어도 하나의 공정-후 계측 방법에 의해 결정된 계측 데이터(26a, 26b)와 상관 및/또는 상기 계측 데이터(26a, 26b)로 캘리브레이트(calibrate)함으로써 및/또는 상기 실시간 질량 분광 데이터(25, 25a 내지 25c, 25a 내지 25f)를 적어도 하나의 한계 값(29), 바람직하게는 모니터링된 상기 공정의 공정 윈도우의 한계 값(29)과 비교함으로써 모니터링된 상기 공정을 평가하는 단계를 포함하는, 실시간 모니터링 방법. - 청구항 1에 있어서, 모니터링된 상기 공정은 오브젝트, 특히 웨이퍼(2)의 표면 처리, 및 오브젝트로부터, 특히 조직(31)으로부터나 생물(30)로부터의 배기(outgassing)로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 실시간 모니터링 방법.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 평가를 기초로 하여, 모니터링된 상기 공정을 진행할 것인지 정지할 것인지 중 어느 하나에 대한 결정을 실행하는 단계를 더 포함하는, 실시간 모니터링 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평가를 기초로 하여, 모니터링된 상기 공정의 적어도 하나의 공정 파라미터를 실시간으로 변화시키는 단계를 더 포함하는, 실시간 모니터링 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평가를 기초로 하여, 모니터링된 상기 공정의 결과 및/또는 모니터링된 상기 공정을 평가하는데 사용되는 적어도 하나의 공정-후 계측 방법의 결과를 예측하는 단계를 더 포함하는, 실시간 모니터링 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 이전 공정을 평가하기 위한 적어도 하나의 공정-후 계측 방법은 상기 이전 공정에서 처리되거나 생산되는 오브젝트(2)를 검사하기 위한 공정-후 계측 방법인, 실시간 모니터링 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공정-후 계측 방법은, X-선-회절법, 2차 이온 질량 분광법, 스캐닝 전자 현미경법, X-선 광전자 분광법 및 편광분광법(ellipsometry)으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 실시간 모니터링 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 모니터링된 상기 공정은 오브젝트로부터, 특히 조직(31)으로부터나 생물(30)로부터의 배기를 모니터링하는 단계를 포함하며, 상기 공정-후 계측 방법은 히스톨로지(histology), 패솔로지(pathology), 및 양자-유도된 X-선 방사 분광법(proton-induced X-ray emission spectroscopy)으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 실시간 모니터링 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 혼합물(4)의 질량 분광 실시간 측정을 실행하는 것은 FT-이온-트랩-질량 분광계(13)의 이온 트랩(18)에 가스 혼합물(4)의 적어도 일부의 이온(4a, 4b)을 저장하며 분석하는 것을 포함하는, 실시간 모니터링 방법.
- 청구항 9에 있어서, 상기 이온(4a, 4b)의 질량-대-전하 비(m/z)에 따라, 특히 SWIFT 여기를 사용하여 상기 이온 트랩(18)에서 상기 이온(4a, 4b)의 적어도 일부를 선택적으로 여기하는 단계를 더 포함하는, 실시간 모니터링 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 추가 실시간 측정 방법을 실행함으로써 모니터링된 상기 공정을 나타내는 추가 실시간 데이터를 획득하는 단계, 및
상기 추가 실시간 데이터를 이전 공정을 평가하기 위한 적어도 하나의 공정-후 계측 방법에 의해 결정한 계측 데이터와 상관 및/또는 상기 계측 데이터로 캘리브레이트함으로써 및/또는 상기 추가 실시간 데이터를 적어도 하나의 한계 값, 바람직하게는 모니터링된 상기 공정의 공정 윈도우의 한계 값과 비교함으로써 모니터링된 상기 공정을 평가하는 단계를 더 포함하는, 실시간 모니터링 방법. - 청구항 11에 있어서, 상기 추가 실시간 측정 방법은 광 방사 분광법, 광 흡수 분광법, 반사계측법, 고온 측정법(pyrometry), 라만 산란법(Raman scattering), 산란 측정법(scatterometry), 현장 X-선 회절 측정법 및 사중극 나머지(rest) 가스 분석법으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 실시간 모니터링 방법.
- 공정의 실시간 모니터링을 위한 질량 분광계(13)로서,
모니터링된 공정 동안 생성되는 가스 혼합물(4)의 적어도 일부의 이온(4a, 4b)을 생성하기 위한 이온화 유닛(26),
상기 가스 혼합물(4)의 이온(4a, 4b)을 저장하기 위한 FT 이온 트랩(18),
상기 FT 이온 트랩(18)에 저장된 이온(4a, 4b)의 적어도 일부를 여기하기 위한 여기 유닛(22a, 22b),
여기된 이온(4a, 4b)을 기초로 하여, 모니터링된 상기 공정을 나타내는 가스 혼합물(5)의 실시간 질량 분광 데이터(25)를 결정하기 위한 검출기(24), 및
상기 실시간 질량 분광 데이터(25)를 이전 공정을 평가하기 위한 적어도 하나의 공정-후 계측 방법에 의해 결정된 계측 데이터(26a, 26b)와 상관 및/또는 상기 계측 데이터(26a, 26b)로 캘리브레이트함으로써 및/또는 상기 실시간 질량 분광 데이터(25)를 적어도 하나의 한계 값(29), 바람직하게는 모니터링된 상기 공정의 공정 윈도우의 한계 값(29)과 비교함으로써 모니터링된 상기 공정을 평가하도록 되어 있는 평가 유닛(27)을 포함하는, 질량 분광계. - 청구항 13에 있어서, 상기 평가 유닛(27)은, 상기 평가를 기초로 하여, 모니터링된 상기 공정을 진행할 것인지 또는 모니터링된 상기 공정을 정지할 것인지 중 어느 하나를 결정하도록 되어 있는, 질량 분광계.
- 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서, 상기 평가 유닛(27)은, 추정을 기초로 하여, 모니터링된 상기 공정의 결과 및/또는 모니터링된 상기 공정을 평가하는데 사용된 공정-후 계측 방법의 결과를 예측하도록 되어 있는, 질량 분광계.
- 청구항 13 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이전 공정을 평가하기 위한 적어도 하나의 공정-후 계측 방법은, 상기 이전 공정에서 처리되거나 생산된 오브젝트(2)를 검사하기 위한 공정-후 계측 방법인, 질량 분광계.
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