JP2022517361A - 光学積層体の堆積及び装置内計測 - Google Patents

光学積層体の堆積及び装置内計測 Download PDF

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Abstract

均一かつ精密な層を有する光学積層体を形成するための方法及び装置が提供される。光学積層体を形成するために使用される処理ツールは、閉鎖環境内に、第1移送チャンバと、搭載型計測ユニットと、第2移送チャンバとを備える。第1の複数の処理チャンバが、第1移送チャンバ又は第2移送チャンバに連結される。搭載型計測ユニットは、第1移送チャンバと第2移送チャンバとの間に配置される。搭載型計測ユニットは、層を大気環境に曝露することなく、光学積層体の個々の層の一又は複数の光学特性を測定するよう構成される。【選択図】図1

Description

技術分野
[0001]本開示の実施形態は概して、処理ツール内で光学積層体の層を堆積させ、測定することに関する。
関連技術の説明
[0002]処理ツールは、光学積層体を形成するために基板上に材料(誘電体層や膜など)を堆積させるのに使用される、様々な堆積チャンバを含みうる。光学積層体を形成する場合、一般に、膜は可能な限り均一かつ精密に堆積される。膜が均一かつ精密に堆積されたかどうかを判定するために、積層体は、堆積チャンバから取り出されて外部計測法を使用して測定される。しかし、外部計測アセンブリを利用することで、膜が空気に曝露され、膜の特性に望ましくない変化が生じる。膜の特性が変化することにより、様々なエラー又は不具合(膜の表面若しくは界面が劣化するか、又は不規則になるなど)が生じうる。更に、膜を測定するために処理ツール環境から積層体を取り出すことには時間がかかることがあり、これにより、生産時間が短くなり、スループットが低下する。
[0003]したがって、均一な層を有する光学積層体を形成し、この光学積層体層内のエラー又は不具合を最小化するために、処理ツール内に統合された、信頼性があり、精密かつ正確な計測のための装置及び手順が必要とされている。
[0004]均一かつ精密な層を有する光学積層体を形成するための方法及び装置が提供される。光学積層体を形成するために使用される処理ツールは、閉鎖環境内に、第1移送チャンバと、搭載型計測ユニットと、第2移送チャンバとを備える。第1の複数の処理チャンバが、第1移送チャンバ又は第2移送チャンバに連結される。搭載型計測ユニットは、第1移送チャンバと第2移送チャンバとの間に配置される。搭載型計測ユニットは、層を大気環境に曝露することなく、光学積層体の個々の層の一又は複数の光学特性を測定するよう構成される。
[0005]一実施形態では、処理ツールは、第1移送チャンバと、第1移送チャンバに連結された第2移送チャンバと、第1移送チャンバ又は第2移送チャンバに連結された一又は複数の処理チャンバと、第1移送チャンバと第2移送チャンバとの間に配置された搭載型計測ユニットとを備える。第1移送チャンバ、第2移送チャンバ、及び搭載型計測ユニットは閉鎖環境内に配置される。
[0006]別の実施形態では、光学積層体を形成する方法は、第1処理チャンバ内で基板上に第1の層を堆積させることと、搭載型計測ユニットを使用して、第1の層の一又は複数の特性を測定することと、後続の層における修正のために、第1の層の一又は複数のエラーを特定することと、第2処理チャンバ内で第1の層上に第2の層を堆積させることと、を含む。この方法は、搭載型計測ユニットを使用して、第2の層の一又は複数の特性を測定することを更に含む。第1処理チャンバ、第2処理チャンバ、及び搭載型計測ユニットは閉鎖環境内に配置される。
[0007]更に別の実施形態では、処理ツールは、一又は複数の前面開口型統一ポッドに連結されたファクトリインターフェースと、ファクトリインターフェースに連結された第1移送チャンバとを備える。第1移送チャンバは、ロボットアームの第1のセットを備える。処理ツールは、第1移送チャンバに連結された第2移送チャンバを更に備える。第2移送チャンバは、ロボットアームの第2のセットを備える。処理ツールは、第1移送チャンバ又は第2移送チャンバに連結された複数のチャンバを更に備える。この複数のチャンバは、第1の複数の処理チャンバと、複数のサポートチャンバとを含む。処理ツールは、第1移送チャンバと第2移送チャンバとの間に配置された、搭載型計測ユニットを更に備える。第1移送チャンバ、第2移送チャンバ、及び搭載型計測ユニットは真空環境内に配置される。
[0008] 本開示の上述の特徴を詳しく理解しうるように、上記で簡単に要約された本開示のより詳細な説明が、実施形態を参照することによって得られ、一部の実施形態は付随する図面に示されている。しかし、付随する図面は、例示的な実施形態のみを示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではなく、その他の等しく有効な実施形態も許容しうることに、留意されたい。
[0009]一実施形態による、光学積層体を形成するために使用される処理ツールを示す。 [0010]一実施形態による、搭載型計測ユニットを利用して光学積層体を形成する方法を示す。 [0011]一実施形態による、外部計測法を利用して形成された光学積層体の図を示す。 一実施形態による、外部計測法を利用して形成された光学積層体の図を示す。 [0012]別の実施形態による、搭載型計測ユニットを利用して形成された光学積層体の図を示す。 別の実施形態による、搭載型計測ユニットを利用して形成された光学積層体の図を示す。
[0013] 理解を容易にするために、可能な場合には、複数の図に共通する同一の要素を指し示すのに同一の参照番号を使用した。一実施形態の要素及び特徴は、更なる記載がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれうると想定される。
[0014]均一かつ精密な層を有する光学積層体を形成するための方法及び装置が提供される。光学積層体を形成するために使用される処理ツールは、閉鎖環境内に、第1移送チャンバと、搭載型計測ユニットと、第2移送チャンバとを備える。第1の複数の処理チャンバが、第1移送チャンバ又は第2移送チャンバに連結される。搭載型計測ユニットは、第1移送チャンバと第2移送チャンバとの間に配置される。搭載型計測ユニットは、層を大気環境に曝露することなく、光学積層体の個々の層の一又は複数の光学特性を測定するよう構成される。
[0015]図1は、本開示の実行形態による、光学積層体を形成するために使用される例示的な処理ツール100の上面図を示している。
[0016]処理ツール100は一般に、ファクトリインターフェース102を含み、ファクトリインターフェース102は、前面開口型統一ポッド(FOUP)122から、処理される基板(例えば300mm直径のウェハ)の一又は複数のカセットを受容するよう適合している。FOUP122は、一時的に持ち運びできる状態で基板を格納するよう構成された、一又は複数の基板キャリアを有する。ファクトリインターフェース102は、図示していない様々な構成要素(周囲ロボット、一又は複数のロードポート、保持ステーション、ロックロードチャンバ、及び/又はバッチ硬化チャンバなどであるがその他も含む)を備えうる。ファクトリインターフェース102は、工場の大気環境と、複数の処理チャンバ108A~108Gを備える処理ツール100の内部閉鎖環境との間の変遷部(transition)を提供する。処理ツール100の内部閉鎖環境は、真空環境又は加圧環境でありうる。処理ツール100の内部閉鎖環境は、空気を含む周囲の大気環境から分離されている。
[0017]ファクトリインターフェース102は、基板がファクトリインターフェース102を出入りするように搬送される際に処理済み基板及び未処理基板を支持するよう構成されている、一又は複数のバッファ104に連結される。ロボットアームの第1のセット112は、一又は複数の未処理基板がバッファ104上に載置されると、この基板を第1移送チャンバ106に搬送するよう構成される。ロボットアームの第1のセット112は一又は複数のアームを備えることができる。第1移送チャンバ106は、一又は複数の処理チャンバ108A~108Bに連結されうる。第1移送チャンバ106は、一又は複数のサポートチャンバ124にも更に連結される。一又は複数のサポートチャンバ124は、ガス抜きチャンバ、格納チャンバ、バッファチャンバ、加熱及び/又は冷却用のチャンバ(複数可)などを含みうる。ロボットアームの第1のセット112は、第1移送チャンバ106から一又は複数の処理チャンバ108A~108B及びサポートチャンバ124に、及びその逆に、基板を搬送するよう構成される。
[0018]ロボットアームの第1のセット112は、第1移送チャンバ106から、第1冷却チャンバ120の上部又は下部に装着された搭載型計測(OBM)ユニット110に基板を搬送するよう、更に構成される。OBMユニット110の上方又は下方に配置された第1冷却チャンバ120に隣り合って、第2冷却チャンバ114が配置される。OBMユニット110、第1冷却チャンバ120、及び第2冷却チャンバ114は、第1移送チャンバ106と第2移送チャンバ116との間に配置される。OBM110、第1冷却チャンバ120、及び第2冷却チャンバ114は、第1移送チャンバ106と第2移送チャンバ116とを接続するパススルーチャンバ内に配置されることもある。第1移送チャンバ106、第2移送チャンバ116、第1冷却チャンバ120、及び第2冷却チャンバ114は、一体である。一実施形態では、OBMユニット110は、第1移送チャンバ106と第2移送チャンバ116のいずれかに連結された別個のチャンバ内に配置される(例えば、サポートチャンバ124又は処理チャンバ108Cと置き換えられる)。
[0019]第2移送チャンバ116は、ロボットアームの第2のセット118を備える。ロボットアームの第2のセット118は一又は複数のアームを備えうる。ロボットアームの第2のセット118は、第1冷却チャンバ120及び/又は第2冷却チャンバ114から第2移送チャンバ116に、及びその逆に、基板を搬送するよう構成される。ロボットアームの第2のセット118は、第2移送チャンバ116から、第2移送チャンバ116に連結された一又は複数の処理チャンバ108A~108Bに、及びその逆に、基板を搬送するよう、更に構成される。一又は複数の処理チャンバ108A~108Gのうちの一又は複数は、第1移送チャンバ106と第2移送チャンバ116の一方のみに連結されることもある。
[0020]処理チャンバ108A~108Gは、光学積層体を形成するために、基板上に層(誘電体膜など)を堆積させるよう構成される。処理チャンバ108A~108Gは、光学積層体を形成するために、高い光透過性を有する光学膜を堆積させうる。例えば、膜は、TiO、Ta、Nb、アモルファス又はポリのSi、SiO、AlO、ITO、及びそれ以外のものを含みうる。膜の各々は、約5nmと500nmとの間の厚さを有しうる。
[0021]処理チャンバ108A~108Gは、任意の種類の処理チャンバ(例えば化学気相堆積(CVD)チャンバ、原子層堆積(ALD)チャンバ、物理的気相堆積(PVD)チャンバ、イオン金属注入(IMP)チャンバ、プラズマエッチングチャンバ、アニーリングチャンバ、その他のファーネス(furnace)チャンバなど)でありうる。一実行形態では、処理チャンバ108A~108Gは、基板上で、流動性誘電体膜を堆積させ、アニーリングし、硬化させ、かつ/又はエッチングするように構成される。一構成において、処理チャンバ108A~108Gのうちの一又は複数は、基板上に流動性誘電体材料を堆積させるために使用されうる。応用の際に、(もしそれが望まれるのであれば)かかる処理チャンバ108A~108Gのいずれか又は一又は複数の追加の処理チャンバが、第1移送チャンバ及び第2移送チャンバ106、116に連結されて、その他の従来的な半導体デバイス製造プロセス(例えば酸化、膜堆積、エッチング、加熱、ガス抜き、灰化、イオン注入、計測など)を実施するよう構成されうる。
[0022]ロボットアームの第1及び第2のセット112、118は、光学積層体上への膜又は層の堆積に続いて、堆積物の一又は複数の特性を測定するために第1冷却チャンバ120上のOBMユニット110の下方又は上方に積層体を載置するよう構成される。OBM110は、堆積層に対して光を照射し、堆積層から戻る反射光を収集することによって、堆積層の一又は複数の特性を測定するよう構成される。OBM110は内部閉鎖環境内に封入されてよく、これにより、環境を損なうことも破壊することもなく、堆積層の特性が測定されうる。
[0023]一実施形態では、OBMユニット110は、リフレクトメータとエリプソメータの少なくとも一方を含む。OBMユニット110は複数の光学プローブを備えることもある。OBMユニット110は、堆積層の各々の光反射率スペクトルを測定するよう構成される。OBMユニット110は、基板の処理の前及び/又は後に、様々な膜特性(膜厚、光反射率スペクトル、光透過率スペクトル、光吸収スペクトル、屈折率、識別係数、組成、ウエハの反り、及び応力など)を測定するよう、更に構成される。処理ツール100に配置された様々なのプロセス及びハードウェアのエンジニアリングノブ(図示せず)は、OBMユニット110の結果に応じて、個別の各層の均一性、密度、平滑度、光透過性、応力、及び粒子数を、精密に制御するようチューニングされうる。
[0024]OBMユニット110は、リアルタイムの光応答フィードバックを提供するよう更に構成され、測定された層で検出されたエラーがあればそれを後続の層が補償することを可能にする。OBMユニット110からの結果は、フィードフォワード厚さ修正のためのアルゴリズムを実現して最適な光スペクトル性能を確保するために、更に使用されうる。例えば、測定された層が不均一な厚さ又はその他の厚さエラーを有すると判定された場合、測定された層の不均一な厚さを勘案して、その後に追加される層がかかるエラーを補償することが可能になる。ゆえに、その後に追加される層は、先に追加された層における厚さエラーを修正しうる。
[0025]堆積層の各々を測定するためにOBMユニット110を利用することによって、各層の様々な特性(個々の層の厚さ、表面粗さ、層の均一性、光反射率スペクトル、及びその他の光学特性など)が、正確かつ精密に制御されうる。更に、OBMユニット110は処理ツール100と一体化されているので、様々な層の特性を測定するために内部閉鎖環境が損なわれることも、破壊されることもない。そのため、層は空気又はその他の大気環境に曝露されず、粒子の問題/汚染及び表面/界面の劣化が低減される。加えて、OBMユニット110が処理ツール100内に配置されていることにより、光学積層体を形成し、厚さの精度及び均一性を改善し、かつスループットを向上させると共に、リアルタイムのフィードバックを得ることが可能になる。
[0026]図2は、一実施形態による、均一な層を有する光学積層体を形成する方法200を示している。方法200は、図1の処理ツール100と共に利用されうる。
[0027]工程202において、基板が処理ツールの処理チャンバ内に載置される。処理チャンバは、任意の種類の処理チャンバ(例えばCVDチャンバ、ALDチャンバ、PVDチャンバ、IMPチャンバ、プラズマエッチングチャンバ、アニーリングチャンバ、別のファーニスチャンバなど)でありうる。
[0028]工程204において、光学積層体を形成するために、基板上に一又は複数の層が堆積される。この一又は複数の層は、高い光透過性を有する材料(例えばTiO、Ta、Nb、アモルファス又はポリのSi、SiO、AlO、ITO、及びそれ以外のもの)を含みうる。一又は複数の層の各々は、約5nmと500nmとの間の厚さを有しうる。
[0029]工程206において、積層体は処理チャンバから取り出され、処理ツールの中のパススルーチャンバ内に配置されたOBMユニットに搬送される。OBMユニットは処理ツール内に配置されているので、処理チャンバとOBMユニットとの間で積層体を搬送する時に、内部閉鎖環境が損なわれることも、破壊されることもない。ゆえに、積層体の層は空気又はその他の大気環境に曝露されず、粒子の問題/汚染及び表面/界面の劣化が低減される。
[0030]工程208において、積層体の一又は複数の層の一又は複数の特性が、OBMユニットを使用して測定される。OBMユニットは、一又は複数の層に対して光を照射し、一又は複数の層から戻る反射光を収集することによって、一又は複数の層の一又は複数の特性を測定するよう構成される。測定される一又は複数の特性は、厚さ、光反射率スペクトル、光透過率スペクトル、光吸収スペクトル、屈折率、識別係数、組成、ウエハの反り、及び応力を含みうる。
[0031]工程210において、測定された一又は複数の層にエラーがあればそれが、後続の層の修正のために、測定された特性に基づいて特定される。このエラーは、リアルタイムで特定され、後続の層(複数可)が、一又は複数の測定された層でエラーが検出されればそれを補償することが可能になる。エラーは、フィードフォワード厚さ修正のためのアルゴリズムを実現して最適な光スペクトル性能を確保するために使用されうる。
[0032]工程212において、積層体は、OBMユニットから取り出され、処理ツールにおける別の処理チャンバ内に載置される。この処理チャンバは、工程202で使用されるのと同じチャンバであっても、処理ツール内の異なるチャンバであってもよい。処理チャンバは、任意の種類の処理チャンバ(例えば、CVDチャンバ、ALDチャンバ、PVDチャンバ、IMPチャンバ、プラズマエッチングチャンバ、アニーリングチャンバ、別のファーネスチャンバなど)でありうる。
[0033]工程214において、積層体の測定された一又は複数の層の上に一又は複数の層が堆積され、工程210において特定されたエラーがあればそれを補償する。一実施形態では、堆積される一又は複数の層の材料は、測定された一又は複数の層の材料とは異なる屈折率を有する。一又は複数の層は、高い光透過性を有する材料(例えばTiO、Ta、Nb、アモルファス又はポリのSi、SiO、AlO、ITO、及びそれ以外のもの)を含みうる。一又は複数の層の各々は、約5nmと500nmとの間の厚さを有しうる。
[0034]工程216において、光学積層体が完全に形成されるまで、層を測定し、追加するために、工程206~214が1回又は複数回反復される。一又は複数の層が積層体に追加されるたびに、積層体は、追加された層の一又は複数の特性を測定するためにOBMユニットに載置される。次いで、測定された層のエラーがあればそれは、後続の層における修正のために、測定された特性に基づいて特定される。積層体は次いで、別の堆積チャンバ(又は前の堆積チャンバ)内に載置され、一又は複数の層が測定された層の上に更に追加され、先に特定されたエラーがあればそれを補償する。ゆえに、処理ツールは、連続的に、積層体の層の特性を測定し、層のエラーがあればそれを特定し、積層体に追加の層を追加して、全てのエラーを補償する。工程206~214を繰り返す時に、工程206~210はオプションであり、省略されることもある。そのため、追加の層は、OBMユニットによって毎回測定されなくとも、積層体に追加されうる。光学積層体が完全に形成されると、方法200は終了し、光学積層体は処理ツールから取り出される。
[0035]図3A~3Bは、一実施形態による、外部計測アセンブリを利用して形成された光学積層体300の様々な図を示している。図3A~図3Bの光学積層体300を形成するために、第1の層304が基板302上に堆積され、外部計測アセンブリを使用して第1の層304の特性を測定するために、積層体300は処理ツールから取り出された。第1の層304を測定した後に、積層体300は処理ツールの内部環境に再度入れられ、第2の層306が第1の層304上に堆積された。積層体300は次いで、外部計測アセンブリを使用して第2の層306の特性を測定するために、処理ツールから取り出された。第2の層306を測定した後に、積層体300は処理ツールの内部環境に再度入れられ、第3の層308が第2の層306上に堆積された。積層体300は次いで、外部計測アセンブリを使用して第3の層308の特性を測定するために、処理ツールから取り出された。層304、306、308のうちの1つが測定されるたびに、内部環境は損なわれるか又は破壊され、層304、306、308は空気又はその他の大気環境に曝露された。
[0036]図3Aは、外部計測法を使用して形成された光学積層体300の、拡大していない図を示す。第1の層304、第2の層306、及び第3の層308が全て別々の材料を含んでも、又は第2の層306が第1の層304及び第3の層308とは異なる材料を含んでもよい。図3Aに示しているように、各層304、306、308の間の界面310は真っ直ぐに見えており、層304、306、308が均一に堆積されていることを示している。
[0037]図3Bは、図3Aで3Bと符番されたボックスの中の積層体300の一部分を拡大した、又はかかる部分に接近した図を示している。積層体300のこの拡大図は、第1の層304の一部分、第3の層308の一部分、及び第2の層306を示している。図3Bに示しているように、層304、306、308の間の界面310は不規則であり、真っ直ぐではなく、層304、306、308が実際には均一に堆積されなかったこと、又は粗い表面を有していることを示している。界面310の不均一性及び粗さは、外部計測アセンブリを使用して測定された時に空気又はその他の大気環境に曝露されたことによって生じた可能性がある。積層体300の層304、306、308を空気に曝露することで、層304、306、308又は界面310の汚染又は劣化がもたらされることがあり、これにより、界面310が不規則又は不均一になる。
[0038]図4A~図4Bは、一実施形態による、OBMユニットを利用して形成された光学積層体400の様々な図を示している。OBMユニット110を有する処理ツール100は、積層体400を形成するために使用されうる。図4A~図4Bの光学積層体400を形成するために、第1の層404が基板402上に堆積され、第1の層404の特性を測定するために積層体400は処理ツール内でOBMユニットへと移動させられた。第1の層404を測定した後に第1の層404のエラーがあればそれが特定され、第2の層406が第1の層404上に堆積されて、特定されたエラーを補償した。層体400は次いで、第2の層406の特性を測定するために、処理ツール内でOBMユニットへと移動させられた。第2の層406を測定した後に第2の層406のエラーがあればそれが特定され、第3の層408が第1の層404上に堆積されて、特定されたエラーを補償した。積層体400は次いで、第3の層408の特性を測定するために、処理ツール内でOBMユニットへと移動させられた。第3の層408を測定した後に、第3の層408のエラーがあればそれを特定した。層404、406、408のうちの1つが測定されるたびに、積層体400は処理ツールの内部閉鎖環境の中に留められ、空気に曝露されなかった。
[0039]図4Aは、OBMユニットを利用して形成された光学積層体400の、拡大していない図を示す。第1の層404、第2の層406、及び第3の層408が全て別々の材料を含んでも、又は第2の層406が第1の層404及び第3の層408とは異なる材料を含んでもよい。図4Aに示しているように、各層404、406、408の間の界面410は真っ直ぐに見えており、層404、406、408が均一に堆積され、平滑で平坦な表面を有することを示している。
[0040]図4Bは、図4Aにおいて4Bと符番されたボックスの中の積層体400の一部分の拡大した、又はかかる部分に接近した図を示している。図4Bの倍率は図3Bと同じである。積層体400のこの拡大図は、第1の層404の一部分、第3の層408の一部分、及び第2の層406を示している。図4Bに示しているように、層404、406、408の間の界面410は真っ直ぐであり、不規則性はほとんどないか全くなく、層404、406、408が均一に堆積されたことを示している。処理ツール内のOBMユニットを利用することで、積層体400が空気又はその他の大気環境に曝露されることが防止され、これにより、層404、406、408及び/又は界面410を不規則なものにしうる劣化又は汚染が防止される。
[0041]各堆積層を測定するために処理ツール内のOBMユニットを利用することによって、各層の様々な特性(個々の層の厚さ、表面粗さ、層の均一性、光反射率スペクトル、及びその他の光学特性など)が正確かつ精密に制御されうる。更に、OBMユニットは処理ツール内に配置されているので、様々な層の特性を測定するために内部閉鎖環境が損なわれることも、破壊されることもない。そのため、層は空気又はその他の大気環境に曝露されず、粒子の問題/汚染及び表面/界面の劣化が低減される。加えて、OBMユニットが処理ツール内に配置されていることにより、光学積層体を形成し、厚さの精度及び均一性を改善し、かつスループットを向上させると共に、リアルタイムのフィードバックを得ることが可能になる。
[0042]一実施形態では、処理ツールは、第1移送チャンバと、第1移送チャンバに連結された第2移送チャンバと、第1移送チャンバ又は第2移送チャンバに連結された一又は複数の処理チャンバと、第1移送チャンバと第2移送チャンバとの間に配置された搭載型計測ユニットと、を備える。第1移送チャンバ、第2移送チャンバ、及び搭載型計測ユニットは、閉鎖環境内に配置される。
[0043]搭載型計測ユニットはリフレクトメータを含みうる。搭載型計測ユニットはエリプソメータを含みうる。搭載型計測ユニットは、光学積層体の一又は複数の層の一又は複数の光学特性を測定するよう構成されうる。この一又は複数の光学特性は、厚さ、光反射率スペクトル、光透過率スペクトル、光吸収スペクトル、屈折率、識別係数、組成、ウエハの反り、及び応力からなる群から選択されうる。第1移送チャンバ又は第2移送チャンバに連結された一又は複数の処理チャンバのうちの少なくとも1つの処理チャンバは、物理的気相堆積チャンバでありうる。第1移送チャンバ又は第2移送チャンバに連結された一又は複数の処理チャンバのうちの少なくとも1つの処理チャンバは、化学気相堆積チャンバでありうる。
[0044]別の実施形態では、光学積層体を形成する方法は、第1処理チャンバ内で基板上に第1の層を堆積させることと、搭載型計測ユニットを使用して、第1の層の一又は複数の特性を測定することと、後続の層における修正のために、第1の層の一又は複数のエラーを特定することと、第2処理チャンバ内で第1の層上に第2の層を堆積させることと、を含む。この方法は、搭載型計測ユニットを使用して、第2の層の一又は複数の特性を測定することを更に含む。第1処理チャンバ、第2処理チャンバ、及び搭載型計測ユニットは、閉鎖環境内に配置される。
[0045]搭載型計測ユニットはリフレクトメータとエリプソメータのうちの一又は複数を含みうる。一又は複数の光学特性は、厚さ、光反射率スペクトル、光透過率スペクトル、光吸収スペクトル、屈折率、識別係数、組成、ウエハの反り、及び応力からなる群から選択されうる。第1の層の材料は、第2の層の材料とは異なる屈折率を有しうる。方法は、第1処理チャンバ又は第2処理チャンバ内で、第2の層の上に一又は複数の追加の層を堆積させることを更に含みうる。追加の層が堆積されるたびに、追加の層の一又は複数の特性が搭載型計測ユニットを使用して測定されてよく、追加の層の一又は複数のエラーが、後続の追加の層における修正のために特定されうる。
[0046]更に別の実施形態では、処理ツールは、一又は複数の前面開口型統一ポッドに連結されたファクトリインターフェースと、ファクトリインターフェースに連結された第1移送チャンバと、を備える。第1移送チャンバは、ロボットアームの第1のセットを備える。処理ツールは、第1移送チャンバに連結された第2移送チャンバを更に備える。第2移送チャンバは、ロボットアームの第2のセットを備える。処理ツールは、第1移送チャンバ又は第2移送チャンバに連結された複数のチャンバを更に備える。この複数のチャンバは、第1の複数の処理チャンバと、複数のサポートチャンバとを含む。処理ツールは、第1移送チャンバと第2移送チャンバとの間に配置された、搭載型計測ユニットを更に備える。第1移送チャンバ、第2移送チャンバ、及び搭載型計測ユニットは、真空環境内に配置される。
[0047]搭載型計測ユニットはリフレクトメータを含みうる。搭載型計測ユニットはエリプソメータを含みうる。搭載型計測ユニットは、光学積層体の一又は複数の層の一又は複数の光学特性を測定するよう構成されうる。一又は複数の光学特性は、厚さ、光反射率スペクトル、光透過率スペクトル、光吸収スペクトル、屈折率、識別係数、組成、ウエハの反り、及び応力からなる群から選択されうる。第1の複数の処理チャンバ又は第2の複数の処理チャンバのうちの少なくとも1つの処理チャンバは、物理的気相堆積チャンバでありうる。第1の複数の処理チャンバ又は第2の複数の処理チャンバのうちの少なくとも1つの処理チャンバは、化学気相堆積チャンバでありうる。
[0048] 上記の説明は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲を逸脱しなければ、本開示の他の実施形態及び更なる実施形態が考案されてよく、本開示の範囲は以下の特許請求の範囲によって決まる。

Claims (15)

  1. 処理ツールであって、
    第1移送チャンバと、
    前記第1移送チャンバに連結された第2移送チャンバであって、前記第1移送チャンバ又は前記第2移送チャンバに一又は複数の処理チャンバが連結されている、第2移送チャンバと、
    前記第1移送チャンバと前記第2移送チャンバとの間に配置された搭載型計測ユニットとを備え、
    前記第1移送チャンバ、前記第2移送チャンバ、及び前記搭載型計測ユニットは閉鎖環境内に配置されている、
    処理ツール。
  2. 前記搭載型計測ユニットがリフレクトメータとエリプソメータのうちの一又は複数を含む、請求項1に記載の処理ツール。
  3. 前記搭載型計測ユニットが、光学積層体の層のうちの一又は複数の、一又は複数の光学特性を測定するよう構成されており、前記一又は複数の光学特性が、厚さ、光反射率スペクトル、光透過率スペクトル、光吸収スペクトル、屈折率、識別係数、組成、ウエハの反り、及び応力、からなる群から選択される、請求項1に記載の処理ツール。
  4. 前記第1移送チャンバ又は前記第2移送チャンバに連結された前記一又は複数の処理チャンバのうちの、少なくとも1つの処理チャンバが、化学気相堆積チャンバである、請求項1に記載の処理ツール。
  5. 前記第1移送チャンバ又は前記第2移送チャンバに連結された前記第1の一又は複数の処理チャンバのうちの、少なくとも1つの処理チャンバが、物理的気相堆積チャンバである、請求項1に記載の処理ツール。
  6. 光学積層体を形成する方法であって、
    第1処理チャンバ内で基板上に第1の層を堆積させることと、
    搭載型計測ユニットを使用して、前記第1の層の一又は複数の特性を測定することと、
    後続の層における修正のために、前記第1の層の一又は複数のエラーを特定することと、
    第2処理チャンバ内で前記第1の層上に第2の層を堆積させることと、
    前記搭載型計測ユニットを使用して、前記第2の層の一又は複数の特性を測定することとを含み、
    前記第1処理チャンバ、前記第2処理チャンバ、及び前記搭載型計測ユニットが閉鎖環境内に配置されている、
    方法。
  7. 前記搭載型計測ユニットがリフレクトメータとエリプソメータのうちの一又は複数を含む、請求項6に記載の方法。
  8. 前記一又は複数の特性が、厚さ、光反射率スペクトル、光透過率スペクトル、光吸収スペクトル、屈折率、識別係数、組成、ウエハの反り、及び応力、からなる群から選択される、請求項6に記載の方法。
  9. 前記第1の層の材料が、前記第2の層の材料とは異なる屈折率を有する、請求項6に記載の方法。
  10. 前記第1処理チャンバ又は前記第2処理チャンバ内で、前記第2の層の上に一又は複数の追加の層を堆積させることを更に含み、
    追加の層が堆積されるたびに、前記追加の層の一又は複数の特性が前記搭載型計測ユニットを使用して測定され、前記追加の層の一又は複数のエラーが、後続の追加の層における修正のために特定される、請求項6に記載の方法。
  11. 後続の層における修正のために、前記第2の層の一又は複数のエラーを特定することと、
    第3処理チャンバ内で前記第2の層上に第3の層を堆積させることと、
    前記搭載型計測ユニットを使用して、前記第3の層の一又は複数の特性を測定することとを更に含む、請求項6に記載の方法。
  12. 処理ツールであって、
    一又は複数の前面開口型統一ポッドに連結されたファクトリインターフェースと、
    前記ファクトリインターフェースに連結された第1移送チャンバであって、ロボットアームの第1のセットを備える第1移送チャンバと、
    前記第1移送チャンバに連結された第2移送チャンバであって、ロボットアームの第2セットを備える第2移送チャンバと、
    前記第1移送チャンバ又は前記第2移送チャンバに連結された複数のチャンバであって、第1の複数の処理チャンバ及び複数のサポートチャンバを含む複数のチャンバと、
    前記第1移送チャンバと前記第2移送チャンバとの間に配置された搭載型計測ユニットとを備え、
    前記第1移送チャンバ、前記第2移送チャンバ、及び前記搭載型計測ユニットは真空環境内に配置されている、
    処理ツール。
  13. 前記搭載型計測ユニットがリフレクトメータとエリプソメータのうちの一又は複数を含む、請求項12に記載の処理ツール。
  14. 前記搭載型計測ユニットが、光学積層体の一又は複数の層の一又は複数の光学特性を測定するよう構成されており、前記一又は複数の光学特性が、厚さ、光反射率スペクトル、光透過率スペクトル、光吸収スペクトル、屈折率、識別係数、組成、ウエハの反り、及び応力、からなる群から選択される、請求項12に記載の処理ツール。
  15. 前記第1の複数の処理チャンバ若しくは第2の複数の処理チャンバのうちの、少なくとも1つの処理チャンバが、物理的気相堆積チャンバであるか、又は
    前記第1の複数の処理チャンバ若しくは前記第2の複数の処理チャンバのうちの、少なくとも1つの処理チャンバが、化学気相堆積チャンバである、請求項12に記載の処理ツール。
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