[發明專利]一種嵌入式金屬膜膜厚測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201310673584.4
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103700600B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 黃仁東
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙)31275
• 代理人: 吳世華,林彥之

1.一種嵌入式金屬膜厚測量裝置，用于測量嵌設在襯底樣品第一介質層中的金屬膜線或金屬膜節點的厚度，其中，所述第一介質層下面具有第二介質層，其特征在于，包括：

樣品承載移動平臺，沿著X或Y方向攜帶樣品進行平行移動；

入射臂，設置于所述樣品承載移動平臺上方，用于向需檢測樣品中的金屬膜或金屬膜節點側墻發出光源；其中,光源發出與第一介質層表面呈一銳角的入射光；

具有光電探測器的第一出射臂，用于接收平行于入射光的折射光；

光束處理組件，用于接收并處理所述第一出射臂發送的折射光信息，獲得到達第一臨界狀態時間T1和到達第二臨界狀態時間T2，并根據入射光角度、T1、T2、第一介質層材料的折射率和移動平臺的速度得到金屬膜或金屬膜節點的厚度；其中，第一臨界狀態時間T1為第一出射臂檢測到折射光的時間，第二臨界狀態時間T2為第一出射臂檢測到折射光消失的時間。

2.如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述樣品承載移動平臺包括移動螺桿、電機和真空吸附裝置。

3.如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述側墻的平面與樣品承載移動平臺的移動方向相垂直。

4.如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述金屬膜線或金屬膜節點材料的透光性大于50％。

5.如權利要求4所述的測量裝置，其特征在于，所述金屬膜線或金屬膜節點材料為銅、鋁或鎢。

6.如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述光源為UV氙燈或鹵素光源。

7.如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述第一介質層材料的透光性大于50％。

8.如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述入射角的角度從20度到70度范圍中選取。

9.一種采用權利要求1所述的裝置的測量方法，其特征在于，其包括如下步驟：

步驟S11：將在第一介質層嵌設有金屬膜線或金屬膜節點的樣品裝載在所述樣品承載移動平臺上；

步驟S12：設置于所述樣品承載移動平臺斜前上方的入射臂向需檢測樣品中的金屬膜或金屬膜節點側墻發出光源；其中,光源發出與第一介質層表面呈一銳角的入射光；

步驟S13：向靠近入射臂設置方向移動所述樣品承載移動平臺；當第一出射臂檢測到光束時，計時T1，表明樣品移動到臨界位置A；

步驟S14：繼續以相同速度和方向移動樣品平臺，當第一出射臂檢測到光束消失時，計時T2，表明樣品移動到臨界位置B；

步驟S15：光束處理組件接收并處理所述第一出射臂發送的折射光信息，獲得到達第一臨界狀態時間T1和到達第二臨界狀態時間T2，并根據入射光角度、T1、T2、第一介質層材料的折射率和移動平臺的速度得到金屬膜或金屬膜節點的厚度。