[發(fā)明專利]用于故障檢驗和過程監(jiān)測的輻射光學監(jiān)測系統(tǒng)的校準

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880015308.6
• 申請日: 2008-05-06
• 公開（公告）號: CN101689222A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 麥克·威倫;安德魯·威克斯·昆尼;凱尼斯·C·哈飛;約翰·道格拉斯·柯萊斯
• 申請（專利權）人: 真實儀器公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所
• 代理人: 成 鋼

相關申請交叉引用

本發(fā)明涉及并且要求2007年5月7日提交的、名稱為“Calibration of?a?Radiometric?Optical?Monitoring?System?Used?For?Fault?Detection and?Process?Monitoring”的共同未決美國臨時申請No.60/928377，以及 2008年4月18日提交的、名稱為“Calibration?of?a?Radiometric?Optical Monitoring?System?Used?For?Fault?Detection?and?Process?Monitoring”的 共同未決美國臨時申請No.61/045585為優(yōu)先權，這兩個申請已轉讓給 予本發(fā)明的受讓人。通過引用將上面確定的兩個申請整體結合至此。

背景技術

本發(fā)明總的來說涉及準確光學發(fā)射光譜測量的獲取。更特別地， 本發(fā)明涉及一種在故障檢驗和過程監(jiān)測中使用的光譜裝置輻射校準的 系統(tǒng)和方法。

在半導體加工領域，為了從晶片構成集成電路結構，公知的在半 導體晶片上選擇性地移除或沉積材料。從半導體晶片移除材料通過使 用某種類型的蝕刻加工完成，例如并且包括反應離子蝕刻、深離子蝕 刻、濺射蝕刻、和等離子蝕刻。在晶片上沉積材料可以包括化學和物 理氣相沉積，汽相沉積、電子束物理氣相沉積、濺射沉積、脈沖激光 沉積、分子束外延和高速氧沉積。其它移除和沉積處理是已知的。這 樣的處理是緊密控制的，并且在密封的加工腔室中完成。因為確切數(shù) 量的材料沉積在基底晶片上或者從其上移除，其進展必須連續(xù)地并且 準確地監(jiān)測以精確確定停止時間或特定處理的終點。光學監(jiān)測腔室處 理是一種非常有用的工具，用于確定進行中的處理的階段或終點。例 如，通過對腔室中目標發(fā)射或反射的預定波長的光進行光譜分析，可 以為特定的已知發(fā)射線對腔室的內部進行光學監(jiān)測。傳統(tǒng)的方法包括 光學發(fā)射光譜法(OES)、吸收光譜法、反射計法等。典型地，光學傳感 器或光學傳感源放置在腔室外部并且鄰近視口或窗口，具有對待觀察 腔室中目標區(qū)域有利的點。

光學監(jiān)測腔室處理存在的一個問題是，在很多的這些處理過程中 難于或者不可能準確測量絕對數(shù)值。這根本上是由于光學路徑中污染 物的積聚，例如進行光學測量的視窗的污濁。因而，現(xiàn)有技術中已知 的校準處理在大的范圍上主要包含對這些未解決問題的考慮。雖然可 以使用寬帶校準光源在整個光譜范圍內對攝譜儀和其相關攝譜探測器 進行校準，這種準確等級有時被認為是過分的，因為視窗將基本上立 刻開始污濁，從而降低后續(xù)光學測量的準確性。由于光學視窗變得污 濁，有時假定其傳輸在攝譜儀的整個光譜范圍上基本是均勻影響的。 從而，可以通過不依賴于處理和診斷算法中的絕對數(shù)值在某種程度上 補償很多窗口污濁的缺點。從而，很多測量過程利用相對數(shù)值的比較 而非絕對數(shù)值的比較。現(xiàn)有技術強調對與加工氣體相關的特定光譜的 測量準確性以及對視窗上污染物影響的測量準確性。

McAndrew等人名稱為“Method?for?calibration?of?a?Spectroscopic Sensor”的美國專利第5835230號公開了一種系統(tǒng)，利用具有至少一個 具有光透射窗口的光端口(或光入口和光出口)的測量單元，光束沿 著測量單元中的內部光路經過透射窗口。該校準系統(tǒng)還具有光腔室， 其包含光源以及探測器，光源用于產生穿過光入口進入單元的光束， 探測器用于測量穿過光出口離開單元的光束。進氣口與光腔室相連， 將包含已知濃度氣體類型和運載氣體的校準氣流引入到光腔室。然后 執(zhí)行校準氣流的光譜測量。使用該校準系統(tǒng)，能實現(xiàn)攝譜儀相對于各 種濃度的特定氣體類型和運載氣體的光譜校準。