[發(fā)明專利]用于導(dǎo)電膜層厚度測量的方法、裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980039615.6
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN112313783A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳凱;陳偉民;王佩奇;Ｐ·馬;愛德華·布迪亞圖;徐坤;托德·J·伊根
• 申請（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G01B7/06;H01L21/67
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

一種用于確定沉積于晶片上的導(dǎo)電膜層的厚度的系統(tǒng)及方法，包括：至少兩個渦流傳感器，用來在由機(jī)器手臂運(yùn)輸所述晶片時對所述晶片上的所述導(dǎo)電膜層進(jìn)行電阻率測量；溫度傳感器，用來在所述電阻率測量期間確定所述晶片的溫度改變；及處理設(shè)備，用來基于所確定的所述溫度改變來將所述電阻率測量的值調(diào)整一定量，及使用所述電阻率測量的調(diào)整過的所述值以及電阻率測量值與導(dǎo)電膜層的相應(yīng)厚度之間的先前確定的相關(guān)性，來確定所述導(dǎo)電膜層的厚度。或者，可以在對所述導(dǎo)電膜層進(jìn)行電阻率測量時將所述晶片保持在穩(wěn)定的溫度下，以確定所述導(dǎo)電膜層的厚度。

技術(shù)領(lǐng)域

本原理的實(shí)施方式大致涉及層厚度測量，且更特定而言涉及使用非接觸式的電阻率測量來進(jìn)行的導(dǎo)電膜層厚度測量。

背景技術(shù)

一般通過在晶片上形成各種材料(例如金屬及電介質(zhì))以產(chǎn)生復(fù)合薄膜以及將層圖案化，來制造集成電路。準(zhǔn)確測量形成于基板上的層的厚度通常可以是有用的。例如，起初可能將層過量沉積到晶片上而形成相對厚的層。知道層的厚度可以幫助控制沉積處理以更準(zhǔn)確地將層沉積到晶片上。

發(fā)明內(nèi)容

本文中提供了用于確定沉積于晶片上的導(dǎo)電膜層的厚度的方法、裝置及系統(tǒng)。

在一些實(shí)施方式中，一種用于確定沉積于晶片上的導(dǎo)電膜層的厚度的方法包括：在由機(jī)器手臂運(yùn)輸所述晶片時進(jìn)行所述晶片上的所述導(dǎo)電膜層的非接觸式電阻率測量；在所述電阻率測量期間確定所述晶片的溫度改變；基于所確定的所述溫度改變來將所述電阻率測量的值調(diào)整一定量；及使用所述電阻率測量的調(diào)整過的所述值以及電阻率測量值與導(dǎo)電膜層的相應(yīng)厚度之間的先前確定的相關(guān)性，來確定所述導(dǎo)電膜層的厚度。

在一些實(shí)施方式中，使用第一校準(zhǔn)過程來確定用來調(diào)整所述電阻率測量的值的量，所述第一校準(zhǔn)過程包括：在多個溫度改變范圍期間對所述導(dǎo)電膜層進(jìn)行非接觸式電阻率測量；及將關(guān)于所述多個溫度改變范圍中的每一者的所述電阻率測量的值與在恒定的參考溫度期間進(jìn)行的所述導(dǎo)電膜層的電阻率測量的先前確定的值進(jìn)行比較，以確定所述溫度改變范圍中的每一者對電阻率測量的影響。在一些實(shí)施方式中，用來調(diào)整所述電阻率測量的所述值的所述量與所述溫度改變對電阻率測量的所述影響成正比。

在一些實(shí)施方式中，使用第二校準(zhǔn)過程來確定電阻率測量值與導(dǎo)電膜層的相應(yīng)厚度之間的所述相關(guān)性，所述第二校準(zhǔn)過程包括：進(jìn)行多個導(dǎo)電膜層的非接觸式電阻率測量；使用薄膜計(jì)量術(shù)進(jìn)行所述多個導(dǎo)電膜層的厚度測量；及將所述多個導(dǎo)電膜層的所述非接觸式電阻率測量與所述多個導(dǎo)電膜層的相應(yīng)的薄膜計(jì)量厚度測量相關(guān)聯(lián)。

在替代實(shí)施方式中，所述第二校準(zhǔn)過程包括：對具有已知厚度的多個導(dǎo)電膜層進(jìn)行非接觸式電阻率測量；及將所述多個導(dǎo)電膜層的所述非接觸式電阻率測量與所述多個導(dǎo)電膜層的相應(yīng)厚度相關(guān)聯(lián)。

在一些實(shí)施方式中，一種用于確定沉積于晶片上的導(dǎo)電膜層的厚度的方法包括：在電阻率測量期間將所述晶片維持在恒溫下；在由機(jī)器手臂運(yùn)輸所述晶片時對所述晶片上的所述導(dǎo)電膜層進(jìn)行非接觸式電阻率測量；在所述電阻率測量期間確定所述晶片的溫度；及使用所述電阻率測量的值以及電阻率測量值與導(dǎo)電膜層的相應(yīng)厚度之間的先前確定的相關(guān)性，來確定所述導(dǎo)電膜層的厚度。

在一些實(shí)施方式中，使用校準(zhǔn)過程來確定電阻率測量值與導(dǎo)電膜層的相應(yīng)厚度之間的所述相關(guān)性，所述校準(zhǔn)過程包括：進(jìn)行多個導(dǎo)電膜層的非接觸式電阻率測量；使用薄膜計(jì)量術(shù)進(jìn)行所述多個導(dǎo)電膜層的厚度測量；及將所述多個導(dǎo)電膜層的所述非接觸式電阻率測量與所述多個導(dǎo)電膜層的相應(yīng)的薄膜計(jì)量厚度測量相關(guān)聯(lián)。在替代實(shí)施方式中，所述校準(zhǔn)過程包括：對具有已知厚度的多個導(dǎo)電膜層進(jìn)行非接觸式電阻率測量；及將所述多個導(dǎo)電膜層的所述非接觸式電阻率測量與所述多個導(dǎo)電膜層的相應(yīng)厚度相關(guān)聯(lián)。