CN110926398A - 厚度测量系统与方法 - Google Patents

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Abstract

一种厚度量测系统与方法。厚度测量系统包含工厂接口、沉积工具以及至少一测量装置。工厂接口用以乘载晶圆。沉积工具耦接于工厂接口，并用以处理从工厂接口传送的晶圆。至少一测量装置设置于工厂接口、沉积工具或其组合之内。至少一测量装置用以执行晶圆上的材料的厚度的即时量测，其中晶圆由工厂接口或沉积工具乘载。

Description

厚度测量系统与方法
技术领域
本揭示内容是关于一种量测系统与方法，特别是关于一种厚度量测系统与方法。
背景技术
传统的沉积制程的测量或测试被执行于其接下来的多个制程结束之后。沉积制程的状态惟在测量或测试做完之后才可以得知。因此，离线测量被执行以得知沉积制程的状态。
发明内容
本揭示内容的实施方式是关于一种厚度测量系统，其包含工厂接口(factoryinterface)、沉积工具以及至少一测量装置。工厂接口用以乘载晶圆。沉积工具耦接于工厂接口，并用以处理从工厂接口传送的晶圆。至少一测量装置设置于工厂接口、沉积工具或其组合之内。至少一测量装置用以执行晶圆上的材料的厚度的即时量测，其中晶圆由工厂接口或沉积工具乘载。
本揭示内容的实施方式是关于一种厚度测量系统，其包含工厂接口、多个装卸腔体、缓冲腔体、多个处理腔体以及至少一测量装置。装卸腔体耦接工厂接口，并用以从工厂接口乘载与传送晶圆。缓冲腔体透过装卸腔体耦接至工厂接口，缓冲腔体用以从装卸腔体接收晶圆。处理腔体设置于缓冲腔体的周围并耦接缓冲腔体，处理腔体用以处理从缓冲腔体来的晶圆。至少一测量装置装置于工厂接口、该些装卸腔体中的至少一者、缓冲腔体或其组合之内，以对承载的晶圆执行重量量测。
本揭示内容的实施方式是关于一种厚度测量方法，其包含以下操作：从工厂接口传送晶圆通过装卸腔体至缓冲腔体；从缓冲腔体传送晶体至处理腔体；通过处理腔体沉积晶圆，以沉积材料于晶圆上；以及在晶圆被沉积之后，在工厂接口、装卸腔体、缓冲腔体或其组合中，对晶圆执行重量量测以检查材料是否具有需求厚度。
附图说明
当结合附图阅读时，从以下详细描述可以最好地理解本揭露实施例的各方面。应注意，根据行业中的标准实践，各种特征未按比例绘制。实际上，为了论述的清楚性，可以任意地增大或缩小各种特征的尺寸。
图1为根据本揭示文件的一些实施例所绘示的一种多腔体系统的上视图；
图2为根据本揭示文件的一些实施例所绘示的一种测量装置的示意图；
图3A根据本揭示文件的一些实施例所绘示的沉积制程的示意图；
图3B根据本揭示文件的一些实施例所绘示的对晶圆上的材料的厚度量测的示意图；
图4根据本揭示文件的一些实施例所绘示的一种厚度测量方法的流程图；以及
图5根据本揭示文件的一些实施例所绘示的半导体装置的部分的剖面示意图。
【符号说明】
100 多腔体系统
110 工厂接口
120 装卸腔体
130 缓冲腔体
131 机械装置
132 机械手臂
140 处理腔体
V1 阀门
V2 阀门
A 位置
B 位置
C 位置
D 位置
E 位置
200 测量装置
210 重量计
220 处理驱动器
230 数据收集控制单元
240 处理器
W 晶圆
r 半径
M 材料
400 方法
S402 操作
S404 操作
S406 操作
S408 操作
S410 操作
S412 操作
S414 操作
S416 操作
S418 操作
S420 操作
S422 操作
S424 操作
500 半导体装置
510 层
520 层
530 层
540 层
550 层
具体实施方式
以下揭露内容提供了用于实施所提供标的的不同特征的许多不同实施例或实例。以下描述了部件和布置的特定实例以简化本揭露的一实施方式内容。当然，该等仅仅是实例，而并且旨在为限制性的。例如，在以下描述中在第二特征上方或之上形成第一特征可以包括第一特征和第二特征形成为直接接触的实施例，并且亦可以包括可以在第一特征与第二特征之间形成额外特征，使得第一特征和第二特征可以不直接接触的实施例。另外，本揭露的一实施方式可以在各种实例中重复参考数字及/或字母。该重复是为了简单和清楚的目的，并且本身并不表示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。
在本揭示文件实施例中的用语以及被使用的特定词汇具有在其领域通常的意义。本揭示文件实施例中所使用的例子，包含任何在此讨论的例子，其仅为示例，并不限制本揭示文件实施例或任何示例的用语的范畴与意义。相似地，于本揭示文件亦不限制于本揭示文件中的各种不同的实施例。
即使“第一”，“第二”等等词语可能于此使用以形容不同元件，该些元件不应该被限制于该些词语。该些词语被使用以将一元件从多个元件中分辨出来。例如，第一元件可被称为第二元件，以及，相似地，第二元件可被称为第一元件，此并不偏离实施例的范畴。于此使用的词语“及/或”包含相关列出的至少一物件的任何及全部的组合。
关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。
参考图1。图1为根据本揭示文件的一些实施例所绘示的一种多腔体系统100的上视图。多腔体系统100包含工厂接口110、至少一装卸腔体120、缓冲腔体130与多个处理腔体140。如图1所示，工厂接口110耦接至少一装卸腔体120。至少一装卸腔体120耦接缓冲腔体130。处理腔体140设置于缓冲腔体130周围。
在一些实施例中，工厂接口110用以乘载与传送晶圆至制造腔体。工厂接口110亦耦接至制造腔体，例如装卸腔体120。在一些实施例中，还包含一机械装置(未绘示)，其用以乘载晶圆与传送晶圆至一预定位置。在一些实施例中，工厂接口110操作于一第一环境之下，例如工厂接口110维持于室温室压之下，其中第一环境亦称为大气环境。应当理解的是，工厂接口110的第一环境的多个可能的变因与选项均在本揭示文件实施例的考量与范畴之内。例如，在一些实施例中，工厂接口110操作于一个高温低压的环境。
在一些实施例中，至少一装卸腔体120用以从工厂接口110与缓冲腔体130接收与传送晶圆。装卸腔体120包含阀门V1与阀门V2。阀门V1与阀门V2关闭时，阀门V1与阀门V2用以将装卸腔体120的环境与邻接装置隔离，以及当阀门V1与阀门V2开启时，阀门V1与阀门V2用以将装卸腔体120的环境与邻接装置平衡。装卸腔体120还包含一真空机(未绘示)，其用以将装卸腔体120抽真空。
在一些实施例中，当装卸腔体120已经准备好从工厂接口110接收晶圆时，阀门V1开启并容许工厂接口110的机械装置通过将晶圆放置在位置上。阀门V2为关闭的，装卸腔体120的环境具有与工厂接口110相同的环境，也就是说第一环境。在阀门V1关闭之后，装卸腔体120被抽真空，例如，一个大约200m-torrs的低压。其他压力亦可被使用，例如，一个低于10m-torrs的低压，其决定于用以将装卸腔体120抽真空的真空机的种类。
在一些实施例中，当装卸腔体120已经准备好从缓冲腔体130接收晶圆时，阀门V2开启并允许缓冲腔体130的机械装置通过将晶圆放置在位置上。阀门V1关闭，装卸腔体120的环境具有与缓冲腔体130相同的环境，也就是说一第二环境(将于后讨论)。
在一些实施例中，缓冲腔体130包含机械装置131，其具有至少一机械手臂132。机械装置131为可三轴移动且于任何角度旋转的。如图1所示，机械装置131设置于缓冲腔体130的中央。机械装置131具有两个机械手臂132，以及这两个机械手臂132设置于机械装置131相对的边上。在一些实施例中，机械手臂132用以支撑与传送晶圆至与从各种不同的位置，例如，装卸腔体120。
缓冲腔体130耦接一个真空系统(未绘示)，因此可提供一个低压的环境。在一些实施例中，缓冲腔体130操作于一高真空环境，亦即该第二环境，以避免微粒污染。
在一些实施例中，在装卸腔体120抽真空之前，缓冲腔体130已维持在第二环境，因此装卸腔体120在抽真空之后的环境与缓冲腔体130的环境较接近。
在一些实施例中，两个抽真空的步骤被使用以将一环境从第一环境变化至第二环境。例如，依据图1的配置，装卸腔体120中的真空机与耦接在缓冲腔体130的真空系统被使用于两个抽真空的步骤。
在一些实施例中，处理腔体140为电浆制程腔体、沉积制程腔体、扩散腔体或其组合。电浆制程腔体用以执行干式蚀刻制程，包含例如反应式离子蚀刻(RIE：reactive ionetching)制程。电浆制程腔体提供感应式离子气体以与晶圆上的材料层反应。沉积制程腔体提供一气相材料以执行，包含任何操作例如但不限于，化学气相沉积(CVD：chemicalvapor deposition)与物理气相沉积(PVD：physical vapor deposition)。在沉积制程腔体中，材料层可被沉积于晶圆之上。扩散腔体提供热制程像是快速热退火或激光退火制程。在扩散腔体中，沉积层可被退火。示于图1中的处理腔体140的数量与配置仅为示例的用途。各种不同的处理腔体140的数量与配置均在本揭示文件实施例的考量与范畴之内。
多腔体系统100中的至少一处理腔体140为沉积制程腔体，其用以执行一沉积制程。如图1所示，沉积制程腔体连接缓冲腔体130。在一些实施例中，晶圆皆由机械手臂132从缓冲腔体130被传送至沉积制程腔体。当沉积制程在沉积制程腔体执行后，晶圆通过机械手臂132返回缓冲腔体130。
多腔体系统100还包含至少一测量装置200(示于图2)，其设置在工厂接口110、装卸腔体120、缓冲腔体130或其组合之内。测量装置200的配置将参考图2于后讨论。
在一些实施例中，测量装置200用以测量晶圆在沉积制程之前的重量。在沉积制程对晶圆执行之前，测量装置200测量晶圆的重量。在一些实施例中，测量装置200设置于工厂接口110中并在晶圆传送至装卸腔体120前测量晶圆在工厂接口110中的重量。在其他些实施例中，测量装置200设置在装卸腔体120中并测量在晶圆传送至缓冲腔体130前测量晶圆在装卸腔体120中的重量。在替代的实施例中，测量装置200设置在缓冲腔体130中并测量在晶圆传送至沉积制程腔体前测量晶圆在缓冲腔体130中的重量。
在一些实施例中，测量装置200用以在晶圆实施沉积制程之后测量晶圆的重量。在晶圆实施沉积制程之后，测量装置200测量晶圆的重量。在一些实施例中，测量装置200设置于缓冲腔体130中并在晶圆从沉积制程腔体传送出来后测量晶圆在缓冲腔体130中的重量。在其他些实施例中，测量装置200设置于装卸腔体120中并在晶圆从缓冲腔体130传送出来后测量晶圆在装卸腔体120中的重量。在替代的实施例中，测量装置200设置于工厂接口110中并在晶圆从装卸腔体120传送出来后测量晶圆在工厂接口110中的重量。
在一些实施例中，通过测量装置200量测的重量其被转换至材料对应的厚度。该转换将参考第2～3B图于后讨论。
如图1所示，测量装置200可被设置在对应于工厂接口110的位置A、对应于装卸腔体120的位置B～C或对应于缓冲腔体130的机械装置131的机械手臂132的位置D～E。图1中的位置A～E仅为示例的用途。各种不同的位置均在本揭示文件实施例的考量与范畴之内。
在一些实施例中，测量装置200用以计算晶圆上的材料的厚度。在一些实施例中，测量装置200用以决定晶圆上的材料的厚度是否具有需求厚度。换言之，测量装置200用以识别沉积制程的状态。
在一些实施例中，测量装置200用以对晶圆上的材料的厚度执行即时量测。测量装置200在沉积制程完成后测量晶圆上的材料的厚度。换言之，厚度量测为紧接沉积制程后的下一个制程。除了传送晶圆，没有其他制程位于沉积制程与厚度量测之间。
多腔体系统100的配置仅为示例的用途。各种不同的多腔体系统100均在本揭示文件实施例的考量与范畴之内。例如，多腔体系统100包含更多或更少的处理腔体140。
参考图2。图2为根据本揭示文件的一些实施例所绘示的一种测量装置200的示意图。测量装置200包含重量计210、处理驱动器220、数据收集控制单元230以及处理器240。如图2所示，数据收集控制单元230耦接重量计210。处理驱动器220耦接数据收集控制单元230。重量计210、处理驱动器220与数据收集控制单元230耦接处理器240。
在一些实施例中，重量计210设置于缓冲腔体130中。如图2所示，重量计210位于缓冲腔体130的机械装置131的机械手臂132之下。在量测时，重量计210用以对晶圆W执行即时重量量测。当测量的重量被转换至材料(未绘示于图2)对应的厚度时，重量计210用以对晶圆W上的材料执行即时重量量测。
在一些实施例中，重量计210用以测量于第一量测与第二量测之间的重量差别。在一些实施例中，第一量测执行于沉积制程之前。在一些实施例中，第二量测执行于沉积制程之后。因此，在一些实施例中，通过重量计210测量的重量差别表示晶圆W在沉积制程中所沉积的材料的重量。
即使图2在晶圆W尚未绘示任何材料，在本领域具有通常知识者应该理解的是晶圆W在沉积制程之后具有材料及/或结构于其上。
在一些实施例中，处理驱动器220用以控制测量装置220的程序。相应地，处理驱动器220用以传送一信号至数据处收集处理单元230以驱动重量计210的操作。
在一些实施例中，处理器240用以接收从重量计210数据，并更用以分析该数据。在一些实施例中，处理器240用以与处理驱动器220、数据收集控制单元230、重量计210或其组合沟通。
在一些实施例中，处理器240包含用以计算厚度以及非线性回归的模组。该模组用以计算晶圆W上的材料的厚度。非线性回归计算用以在模拟的厚度与从重量计210取得的数据之间寻找最佳符合点。上述的回归计算仅为示例的用途。各种不同的回归计算均在本揭示文件实施例的考量与范畴之内。例如，在一些其他的实施例中，多变数回归分析与神经网路配对被使用来在模拟的厚度与从重量计210取得的数据之间寻找最佳符合点。
参考图3A～3B。图3A根据本揭示文件的一些实施例所绘示的沉积制程的示意图。图3B根据本揭示文件的一些实施例所绘示的对晶圆W上的材料的厚度量测的示意图。
在沉积制程之前，对晶圆W执行第一量测。在第一量测之后，晶圆W被送至处理腔体140以被沉积。如图3A所示，晶圆W在处理腔体140中被沉积。晶圆W具有半径r。材料M被沉积于晶圆W的表面上。相应地，被沉积的材料M形成晶圆W上的一层的材料M。
如图3B所示，沉积的材料M形成一个具有平整表面的层。相应地，该层具有一致的厚度d。在沉积制程之后，晶圆W通过缓冲腔体130的机械装置131的机械手臂132被传送。重量计210设置在机械手臂132上。对具有一层材料M的晶圆W执行第二量测。
第一量测与第二量测测量的数据被送至处理器240。处理器240计算沉积制程前后的重量差别。依据材料M的密度，厚度d通过下列式子计算。
Figure BDA0002206603230000091
其中δ为第一量测与第二量测的重量差别，ρ为材料M的密度，以及π为圆周率。
基于上述的讨论，材料M的厚度可以从重量量测被计算。在一些实施例中，当材料M被不平均地沉积在晶圆W上时，例如，材料M的厚度因为位置不同而不同，材料M平均的厚度将由上述讨论的方式得到。
参考图4。图4根据本揭示文件的一些实施例所绘示的一种用以测量晶圆上的材料的重量并将测量的重量转换成材料的厚度的测量方法400的流程图。测量方法400包含操作S402～S424。操作S402～S424将参考图1～图3B于后讨论。
在操作S402中，参考图1，在工厂接口110的晶圆通过工厂接口110的机械装置通过阀门V1被传送至装卸腔体120。在传送晶圆之前，由工厂接口110乘载的晶圆处于第一环境之下。在一些实施例中，第一环境为室温室压的环境。接着在装卸腔体120与工厂接口110之间的阀门V1开启。工厂接口110的环境与装卸腔体120的环境平衡。在一些实施例中，在阀门V1开启之前，破真空程序被执行于装卸腔体120，使得装卸腔体120的环境接近第一环境。接着，阀门V1开启，工厂接口110的环境与装卸腔体120的环境平衡，晶圆从工厂接口110被传送至装卸腔体120。如图1所示，晶圆被传送至装卸腔体120中的位置B。在晶圆被传送至装卸腔体120之后，阀门V1关闭使得装卸腔体120与工厂接口110的环境相互隔离。
在操作S404中，参考图1，晶圆从装卸腔体120通过阀门V2被传送至缓冲腔体130，并且被缓冲腔体130的机械装置131的机械手臂132接收。在晶圆被传送之前，阀门V1～V2关闭，装卸腔体120的环境被维持在第一环境。在一些实施例中，在阀门V2开启之前，一个真空程序被执行于装卸腔体120，使得装卸腔体120的环境接近缓冲腔体130的环境(也就是第二环境)。接着，在阀门V2开启后，装卸腔体120的环境与缓冲腔体130的环境平衡，晶圆从装卸腔体120被传送至缓冲腔体130。如图1所示，晶圆从装卸腔体120中的位置B通过缓冲腔体130的机械装置131的机械手臂132被传送到缓冲腔体130中的位置D或位置E。在晶圆被传送到缓冲腔体130之后，阀门V2关闭使得装卸腔体120与缓冲腔体130的环境相互隔离。
一般来说，第二环境的压力比第一环境的压力低。缓冲腔体130与处理腔体140常态地维持在第二环境之下，以避免微粒或其他外部环境的污染源。在一些实施例中，第二环境适合电浆的产生。在一些实施例中，第二环境适合CVD与PVD制程。在一些实施例中，第二环境适合溅镀、热蒸镀或其他沉积制程。
在操作S406中，参考图1～2，重量量测被执行于缓冲腔体130中的位置D的晶圆上。当晶圆被传送至位置D或位置E时，处理驱动器220传送信号至数据收集控制单元230以驱动重量计210。在重量计210被驱动之后，重量计210测量晶圆的重量并传送测量数据至处理器240。操作S406被执行于沉积制程之前。除了传送晶圆，没有其他制程被执行于操作S406与沉积制程之间。操作S406亦称为第一测量。
在一些实施例中，操作S406可被执行于位置A、位置B或位置C。在一些其他的实施例中，操作S406可被执行于操作S404或操作S402之前。
在操作S408中，参考图1，在缓冲腔体130的晶圆通过缓冲腔体130的机械装置131的机械手臂132被传送至处理腔体140。如图1所示，晶圆从位置D或位置E传送至处理腔体140。在一些实施例中，在晶圆被传送之前，真空程序被执行于缓冲腔体130，使得因阀门V2开启造成的压力变化得到补偿。在一些其他的实施例中，缓冲腔体130上的真空程序被持续不断的实施，以避免污染并且节省制程时间。
在操作S410中，参考图3A，沉积制程被执行于处理腔体140中的晶圆上。在一些实施例中，沉积制程用以沉积金属至晶圆上。在一些其他的实施例中，沉积制程用以沉积合金于晶圆上。在替代的实施例中，沉积制程用以沉积非导体于晶圆上。上述沉积制程所沉积的材料仅为示例至用途。各种不同沉积制程所沉积的材料均在本揭示文件实施例的考量与范畴之内。
在操作S412中，参考图1，在沉积制程完成后，处理腔体中的晶圆被传送至缓冲腔体130。如图1所示，晶圆从处理腔体140通过缓冲腔体130的机械装置131的机械手臂132被传送至位置D或位置E。
在操作S414中，参考图1～2，重量量测被执行于缓冲腔体130中位置D的晶圆上。当晶圆被传送至位置D或位置E时，处理驱动器220传送信号至数据收集控制单元230以驱动重量计210。在重量计210被驱动之后，重量计210测量晶圆与被沉积的材料的重量并传送数据至处理器240。操作S412被执行于沉积制程之后。除了传送晶圆之外，没有其他制程被执行于操作S414与沉积制程之间。操作S414亦称为第二量测。
在一些实施例中，操作S414可被执行于位置A、位置B或位置C。在一些其他的实施例中，操作S414可被执行于操作S416或操作S418之后。
在操作S416中，参考图1，在缓冲腔体130中的晶圆通过缓冲腔体130的机械装置131的机械手臂132通过阀门V2被传送至装卸腔体120。在传送晶圆之前，阀门V1与阀门V2关闭，因为阀门V1与阀门V2在操作404之后均保持关闭，装卸腔体120中的环境被维持在第二环境。接着，在阀门V2开启之后，晶圆从缓冲腔体130被传送至装卸腔体120。如图1所示，晶圆从缓冲腔体130中的位置D或位置E通过缓冲腔体130的机械装置131的机械手臂132被传送至位置B。在晶圆被传送至装卸腔体120之后，阀门V2关闭以将装卸腔体120与缓冲腔体130之间的环境相互隔离。
在操作S418中，参考图1，在装卸腔体120中的晶圆由工厂接口110的机械装置通过阀门V1被传送至工厂接口110。在晶圆被传送之前，阀门V1与阀门V2关闭。在一些实施例中，在阀门V1开启之前，破真空程序被执行于装卸腔体120使装卸腔体120中的环境接近工厂接口的第一环境。破真空程序被执行以保护装卸腔体120与工厂接口110免于受到突然间因阀门V1开启后第一环境与第二环境的压力变化的伤害。换言之，破真空程序被执行以保护装卸腔体120中的真空机免于瞬间压力变化的破坏。接着，在阀门V1开启之后，装卸腔体120中的环境与工厂接口的环境平衡，晶圆从装卸腔体120被传送至工厂接口110。如图1所示，晶圆从装卸腔体120中的位置B通过工厂接口110的机械装置被传送至工厂接口110中的位置A。
在操作S420中，参考图2，处理器240计算第一量测与第二量测之间的重量差别。处理器240更依据材料的密度、晶圆的半径与第一量测与第二量测之间的重量差别计算晶圆上材料的厚度。
在操作S422中，参考图2，处理器240依据重量量测的数据识别沉积制程的状态。在厚度被计算之后，处理器240中非线性回归计算在模拟的厚度与从重量计210计算的厚度之间寻找最佳符合点。
当沉积制程被执行完成后，沉积的材料具有需求厚度。处理器240能够识别沉积制程被执行成功。在此情况下，沉积制程的状态被识别为“成功”。
当沉积制程没有被执行完整之后，沉积的材料具有高于或低于需求厚度的厚度。处理器240能够识别沉积制程执行不成功。在此情况下，沉积制程的状态被识别为“失败”。
在操作S424中，测量装置200依据沉积制程的状态产生信号。该信号用以知会使用者或控制系统该沉积制程的状态。
在一些做法中，当厚度量测没有被执行于沉积制程之后，沉积制程的状态不能被立即知道。相应地，若沉积制程在一批晶圆中失败了，该批晶圆将浪费时间与资源去执行接下来的制程直到量测或检查被执行。换言之，当沉积制程的状态为“失败”时，离线测量倾向浪费时间与资源。
相较于上述做法，在本揭示文件的一些实施例中，重量量测被执行于沉积制程的前后。厚度由重量量测中测量到的重量被计算。沉积制程的状态可以在沉积制程完成后立即地被知道。换言之，厚度量测为一个即时量测。其提供沉积制程一个即时监测器。因此，当晶圆经沉积制程被处理后，且该沉积制程被识别为“失败”时，使用者或系统能够认知到这晶圆应该会是不好的。使用者或系统能够停止接下来要实施于晶圆上的制程。相应地，因为不好的晶圆可以被预防，因此时间与资源的浪费被减少。
上述的图示包含示例性的操作，但该些操作不必依所显示的顺序被执行。操作的顺序得以被变更，或者该些操作得以在适当的情况下被同时执行、部分同时执行或省略，皆在本揭示的实施例的精神与范畴内。例如，在更多的实施例中，操作S420～S424可以被执行于操作S416之前或与S416平行执行。
参考图5。图5根据本揭示文件的一些实施例所绘示的半导体装置500的部分的剖面示意图。半导体装置500包含层510、层520、层530、层540与层550。如图5所示，层520形成于层510之上，层530形成于层510之上，层540形成于层530之上，以及层550形成于层540之上。
在一些实施例中，层510、层520、层530、层540与层550大体上平整。换言之，层510、层520、层530、层540与层550分别被均匀地形成。在一些实施例中，每一层510、层520、层530、层540与层550的厚度相互不同。在一些实施例中，层510包含硅掺杂玻璃(USG：un-doped silicate glass)，层520包含氮化钽(TaN)。层530包含高介电系数材料、其组合或其相似的物。层540包含氧化物。层550包含氮化硅(SiN)。半导体装置500的层的数量与材料仅为示意的用途。各种不同的半导体装置500的层的数量与材料均在本揭示文件实施例的考量与范畴之内。
在一些实施例中，层510、层520、层530、层540与层550中至少一个通过示于图4中的方法400的一些操作被形成及/或被测量。例如，层530通过方法400的操作S410被形成。层530被沉积于层520之上。在形成下一个层540之前，被沉积的层530的厚度接着通过方法400的操作S414测量，并且用以沉积层530的沉积制程的状态被识别。在一些实施例中，当用以沉积层530的沉积制程的状态被识别为“成功”，则形成半导体装置500的程序前进至下一个制程。在一些实施例中，当用以沉积层530的沉积制程的状态被识别为“失败”，则层530不满足形成半导体装置500的需求。
在一些实施例中，一种厚度测量系统包含工厂接口、沉积工具以及至少一测量装置。工厂接口用以乘载晶圆。沉积工具耦接于工厂接口，并用以处理从工厂接口传送的晶圆。至少一测量装置设置于工厂接口、沉积工具或其组合之内。至少一测量装置用以执行晶圆上的材料的厚度的即时量测，其中晶圆由工厂接口或沉积工具乘载。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量系统中，至少一测量装置更用以产生与晶圆的重量变化有关的数据，其指示晶圆上的材料的厚度。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量系统中，数据用来决定，在晶圆被沉积工具处理之后，在晶圆上的材料是否具有需求厚度。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量系统中，沉积工具包含缓冲腔体以及至少一装卸腔体。装卸腔体耦接缓冲腔体至工厂接口。至少一测量装置装置于缓冲腔体、至少一装卸腔体或其组合之内。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量系统中，沉积工具包含缓冲腔体。缓冲腔体透过至少一装卸腔体耦接至工厂接口，缓冲腔体包含具有至少一机械手臂的机械装置，至少一机械手臂用以支撑与传送晶圆从与至不同位置。至少一测量装置包含厚度测量装置，以及厚度测量装置设置于至少一机械手臂上。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量系统中，沉积工具还包含多个处理腔体。处理腔体耦接至缓冲腔体。处理腔体中的第一腔体用以接收从处理腔体传送来的晶圆，并用以沉积材料于晶圆之上。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量系统中，至少一测量装置还包含处理器。处理器耦接至数据收集控制单元，并用以接收与重量变化有关的数据，其指示在晶圆之上的材料的厚度。
在一些实施例中，一种厚度测量系统包含工厂接口、多个装卸腔体、缓冲腔体、多个处理腔体以及至少一测量装置。装卸腔体耦接工厂接口，并用以从工厂接口乘载与传送晶圆。缓冲腔体透过装卸腔体耦接至工厂接口，缓冲腔体用以从装卸腔体接收晶圆。处理腔体设置于缓冲腔体的周围并耦接缓冲腔体，处理腔体用以处理从缓冲腔体来的晶圆。至少一测量装置装置于工厂接口、该些装卸腔体中的至少一者、缓冲腔体或其组合之内，以对承载的晶圆执行重量量测。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量系统中，缓冲腔体包含机械装置。机械装置包含用以支撑与传送晶圆中的第一晶圆从与至不同位置的机械手臂。至少一测量装置包含重量感测装置，以及重量感测装置设置于机械手臂上。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量系统还包含处理器。处理器耦接至少一测量装置，处理器用以当从至少一测量装置接收到与重量变化有关的数据时产生激活信号，以在晶圆中的第一晶圆由处理腔体处理之后，决定晶圆中的第一晶圆上的材料是否具有需求厚度。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量系统还包含处理器。处理器耦接至少一测量装置，处理器用以识别沉积制程的状态，沉积制程由处理腔体依据由重量测量装置测量的重量变化执行。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量系统还包含处理器。处理器耦接至少一测量装置，处理器用以当从至少一测量装置接收到与重量变化有关的数据时产生激活信号，其指示在材料被处理腔体中的第一处理腔体沉积之后，晶圆中的第一晶圆上的材料的厚度。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量系统中，至少一测量装置更用以依据由至少一测量装置测量的重量变化，计算晶圆中的第一晶圆上的材料的厚度。
在一些实施例中，一种厚度测量方法包含以下操作：从工厂接口传送晶圆通过装卸腔体至缓冲腔体；从缓冲腔体传送晶体至处理腔体；通过处理腔体沉积晶圆，以沉积材料于晶圆上；以及在晶圆被沉积之后，在工厂接口、装卸腔体、缓冲腔体或其组合中，对晶圆执行重量量测以检查材料是否具有需求厚度。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量方法还包含依据通过重量量测测量的数据，识别沉积制程的状态。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量方法还包含在晶圆被沉积之前，在工厂接口、装卸腔体、缓冲腔体或其组合中，对晶圆执行重量量测。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量方法中，对晶圆执行重量量测包含依据晶圆在被沉积之前的重量量测与晶圆在被沉积之后的重量量测，计算晶圆上材料的厚度。
在各种不同的实施例中，上述的厚度测量方法中，对晶圆执行重量量测为由机械装置的机械手臂所操作，其中机械装置配置于缓冲腔体中。
在各种不同的实施例中，上述的方法还包含传送从重量量测取得的数据至处理器，其中处理器用以检查晶圆上的材料是否具有需求厚度。
在各种不同的实施例中，上述的方法中，对晶圆执行重量量测包含依据由处理器计算的材料的厚度，产生激活信号。基于从重量量测取得的一料，计算材料的厚度。
上文概述若干实施例的特征，使得熟悉此项技术者可更好地理解本揭示案的态样。熟悉此项技术者应了解，可轻易使用本揭示案作为设计或修改其他制程及结构的基础，以便实施本文所介绍的实施例的相同目的及/或实现相同优势。熟悉此项技术者亦应认识到，此类等效结构并未脱离本揭示案的精神及范畴，且可在不脱离本揭示案的精神及范畴的情况下产生本文的各种变化、替代及更改。

Claims (10)

1.一种厚度测量系统，其特征在于，包含：
一工厂接口，用以乘载一晶圆；
一沉积工具，耦接于该工厂接口，并用以处理从该工厂接口传送的该晶圆；以及
至少一测量装置设置于该工厂接口、该沉积工具或其组合之内，
其中该至少一测量装置用以执行该晶圆上的一材料的一厚度的即时量测，其中该晶圆由该工厂接口或该沉积工具乘载。
2.根据权利要求1所述的厚度测量系统，其特征在于，该至少一测量装置更用以产生与该晶圆的一重量变化有关的数据，其指示该晶圆上的该材料的该厚度。
3.根据权利要求1所述的厚度测量系统，其特征在于，该沉积工具包含：
一缓冲腔体，透过至少一装卸腔体耦接至该工厂接口，该缓冲腔体包含具有至少一机械手臂的一机械装置，该至少一机械手臂用以支撑与传送该晶圆从与至不同位置，
其中该至少一测量装置包含一厚度测量装置，以及该厚度测量装置设置于该至少一机械手臂上。
4.一种厚度测量系统，其特征在于，包含：
一工厂接口；
多个装卸腔体，耦接该工厂接口，并用以从该工厂接口乘载与传送晶圆；
一缓冲腔体，透过该些装卸腔体耦接至该工厂接口，该缓冲腔体用以从该些装卸腔体接收该些晶圆；
多个处理腔体，设置于该缓冲腔体的周围并耦接该缓冲腔体，该些处理腔体用以处理从该缓冲腔体来的该些晶圆；以及
至少一测量装置，装置于该工厂接口、该些装卸腔体中的至少一者、该缓冲腔体或其组合之内，以对承载的该些晶圆执行重量量测。
5.根据权利要求4所述的厚度测量系统，其特征在于，该缓冲腔体包含：
一机械装置，包含用以支撑与传送该些晶圆中的一第一晶圆从与至不同位置的一机械手臂，
其中该至少一测量装置包含一重量感测装置，以及该重量感测装置设置于该机械手臂上。
6.根据权利要求4所述的厚度测量系统，其特征在于，还包含：
一处理器，耦接该至少一测量装置，该处理器用以当从该至少一测量装置接收到与一重量变化有关的一数据时产生一激活信号，其指示在该材料被该些处理腔体中的一第一处理腔体沉积之后，该些晶圆中的一第一晶圆上的一材料的一厚度。
7.根据权利要求4所述的厚度测量系统，其特征在于，该至少一测量装置更用以，依据由该至少一测量装置测量的一重量变化，计算该些晶圆中的一第一晶圆上的一材料的一厚度。
8.一种厚度测量方法，其特征在于，包含：
从一工厂接口传送一晶圆通过一装卸腔体至一缓冲腔体；
从该缓冲腔体传送该晶体至一处理腔体；
通过该处理腔体沉积该晶圆，以沉积一材料于该晶圆上；以及
在该晶圆被沉积之后，在该工厂接口、该装卸腔体、该缓冲腔体或其组合中，对该晶圆执行重量量测以检查该材料是否具有一需求厚度。
9.根据权利要求8所述的厚度测量方法，其特征在于，还包含：
依据通过该些重量量测测量的一数据，识别一沉积制程的一状态。
10.根据权利要求8所述的厚度测量方法，其特征在于，还包含：
在该晶圆被沉积之前，在该工厂接口、该装卸腔体、该缓冲腔体或其组合中，对该晶圆执行该些重量量测。
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