[发明专利]原位全晶片计量系统

说明书

描述了全晶片原位计量腔室和使用方法。所述计量腔室包括可相对于彼此旋转的基板支撑件和传感器条。所述传感器条包括在距中心轴线的不同半径处的多个传感器。

技术领域

本公开内容的实施方式一般涉及半导体制造设备。更具体地，本公开内容的实施方式涉及原位全晶片计量系统。

背景技术

在半导体制造期间经常评估晶片和膜沉积。在制造期间，评估膜沉积工艺的进展(例如，厚度)或膜的性质(例如，密度)是有帮助的。只要计量不花费太多的时间，确定这些和其他膜参数的能力就可以降低缺陷率并提高制造工艺的总产量。

当前的计量解决方案包括独立式计量工具，如果层对氧化不敏感，或者如果在顶层上执行测量，则所述独立式计量工具提供良好的解决方案。独立式计量系统是大气或未原位提供或允许全晶片覆盖的系统。如果需要在真空中或层间进行测量，则使用固定位置计量系统。当前的计量技术使用若干单点测量来确定厚度和材料性质。一些当前系统使用多达625个或更多个单独测量点来评估晶片上的膜均匀性。固定位置的站无法传送全晶片均匀性信息。

由此，需要一种在不破坏真空的情况下确定全晶片计量的设备。

发明内容

本公开内容的一个或多个实施方式涉及包括腔室主体的原位计量腔室，所述腔室主体具有界定内部空间的底部和侧壁。侧壁具有从中穿过而形成的开口。传感器盖界定内部空间并且具有内表面和外表面。基板支撑件在内部空间内并且具有面向传感器盖的内表面的支撑表面。传感器条连接到传感器盖。传感器条包括面向基板支撑件的支撑表面的多个传感器。多个传感器沿着传感器条以与中心轴线不同的半径定位。传感器条或基板支撑件中的一者经配置为相对于传感器条或基板支撑件中的另一者围绕中心轴线旋转。

本公开内容的附加实施方式涉及包括指令的非暂时性计算机可读介质，当由计量腔室的控制器执行所述指令时，导致所述腔室执行选自以下各项的一个或多个操作：使基板支撑件或传感器条中的一者相对于基板支撑件或传感器条中的另一者围绕中心轴线旋转；在基板支撑件的旋转期间从多个传感器获得数据，以针对不同半径处的每个传感器生成径向位置旋转角相关数据配置文件；以及从径向位置旋转角相关数据配置文件在传感器半径之间的位置处外推数据。

本公开内容的另外实施方式涉及测量基板上的膜的方法。使基板支撑件或传感器条中的一者相对于基板支撑件或传感器条中的另一者围绕中心轴线旋转。使用位于传感器条上的至少一个传感器收集来自基板的数据。至少一个传感器经配置为测量基板上的膜并且从每个传感器生成径向位置旋转角相关数据配置文件。基于径向位置旋转角相关数据配置文件，确定基板上的膜的性质。

附图说明

因此，为了能够详细理解本公开内容的上述特征所用方式，上文所简要概述的本公开内容的更具体的描述可以参考各实施方式进行，一些实施方式在附图中示出。然而，应注意，附图仅示出本公开内容的常见实施方式并且由此不被认为限制其范围，由于本公开内容可能允许其他等效实施方式。

图1图示了根据本公开内容的一个或多个实施方式的原位计量腔室的等角视图；

图2示出了沿着线2-2’截取的图1的原位计量腔室的横截面图；

图3示出了根据本公开内容的一个或多个实施方式的传感器条；

图4示出了根据本公开内容的一个或多个实施方式的使用传感器条的基板测量；

图5示出了根据本公开内容的一个或多个实施方式的径向/弦向(chord)测量；和

图6A至图6D示出了根据本公开内容的一个或多个实施方式的用于生成径向/弦向测量的工艺。

具体实施方式

在描述本公开内容的若干示例性实施方式之前，将理解本公开内容不限于在以下描述中阐述的构造或处理步骤的细节。本公开内容能够具有其他实施方式并且以各种方式实践或执行。